空间结构施工方案打包下载_图文.doc

第一卷半球壳观众厅施工技术突尼斯青年之家工程是中国与突尼斯的经济技术合作项冃，建筑面积5231m2 ,占地总面积25000m2o观众厅是其主耍部分，屋顶为半球壳（图6-3-1） o半球壳设在标高11・45iii的圆梁上，球心位于观众厅的中心线上半球壳内径1 2m,壳厚从根部120mm开始逐步减少到60mm0壳顶距夹层顶板面净高约19m观众 厅圆墙直径23mno第1章主要施工方法在高大空间上做半球壳,主要的技术问题是：内模必须圆，以便于造型，操作 人员作业时须有安全感，上下方便;支架少占空间，不影响厅内其它专业施工;支 架牢固，搭拆容易具体施工方法如下：第1节 壳体内模铺设内模铺设要控制半球壳经、纬两个方向斗经线方向采用曲弦轻钢桁架，曲弦 用槽钢嵌方木制作为减少轻钢桁架棍数，将间距拉大，中间加一简易木架，控制 钢木架间距不大于Im,布置情况见图6-3-2o简易术架只由木横楞和木纵楞组成， 横楞嵌在桁架曲弦节点焊好的短槽钢牛腿上，纵楞钉在横楞的中点上纬线方向采用弧形术条,弧形半径为球内半径减模板厚度;长度随钢木架间 距，端部断面的厚度一致，间距约500mmo在纵楞上钉弧形木条时，需用弧形样板尺 和木模调整。

模板用20mm厚红白松板,板宽不宜大于150mm,板长不小手3个板跨安铺时， 从下往上弯铺并钉牢轻钢桁架及支座桁架为V形曲弦梁式简单椅架，斜放，高跨比为1/7下端支座设在圈梁的钢牛 腿上，上端支座设在中心架顶部的钢支盘上，构造见图6-3-3o轻钢椅架用塔吊安 装就位第3节 钢支盘及中心架钢支盘用来连接桁架和中心架并起传力作用圆盘半径与桁架棉数相适应， 盘下面加焊钢肋和套管钢肋与桁架位置相配合，组成T形断面套管位置和中心 架钢管立杆位置一致中心架用①48X5. 3mm钢管脚手搭设，分里、夕卜排2个井架里井架到顶与钢 支盘连接,立杆根数根据半球壳施工荷载情况确定;外井架支承操作平台利用22工程名称个装饰吊球的钢梁网满铺脚手板构成里、外井架间搭设马道第4节 半球壳造型绑扎半球壳钢筋时，沿纬线方向每间隔5用①6马凳筋点焊1根无保护层的① 6筋喷射混凝土时，应随喷射随用弧形样板尺靠紧①6筋刮弧造型建筑面层用弧形样板尺先冲筋后造型第2章质量控制中心架应与标高11.45m平台的大梁支架同时搭设，以防止中心架转动搭设 时须先搭外井架，以外井架控制里井架立杆的位置为防止椅架在运输中变形,加工时应分成2节。

安装前在平地上放线，按线连 成整体就位吋上下端支座垫木模，以利落架拆模，下端支座因压力大需垫钢板弧形木钉完后，利用弧形样板尺进行检查喷射混凝土时，喷束分散厚度应均匀、不下坠该工程半球壳的施工方法简单，质量易控制，速度快,安全从操作平台以上 中心架的搭设到内模铺完仅用7d时间工程名称第一卷 大跨度多次预应力钢穹网壳设计与张拉监控SS攀枝花体育馆平而呈八角花瓣形（图6-7-D，周围用8个柱而相连,跨度近6 5m,曲边八边形外尚有1・94~4・16m不等的悬挑屋盖支承于标高16. 6m的8个混凝 土圆柱顶上，相邻柱距24. 85m,壳中心标高（节点球心）27. 90mo最大平面覆盖尺寸 74. 8mX74. 8mo该工程按7度抗震设防，属I类场地土，基本风压0. 5kN/m2,屋面荷 载4.llkN/m2o网壳杆件用16Mn钢管，计4633根，另加8大束钢绞线预应力高强拉索，节点球9 86个，其中大部分节点为鼓形螺栓球，少量（约15%）为焊接空心球8个支座采用橡 胶垫板减振并消除温度应力16Mn钢网壳设计用钢量为35. 00kg/m2o后因16血钢 管现货匹配不齐，改用以大代小的Q235钢管,屋面荷载变为4. 25kN/m2,实际工程 用量增至49. 00kg/ m2o该屋盖结构选型时，除首先要满足建筑功能、使用要求、安全可靠并符合设 计规定外，还进行了曲面平板网架、预应力混凝土边构支承的钢网壳、非预应力 钢网壳、预应力钢网壳等多方案比较。

分析表明，多次预应力钢网壳比非预应力 钢网壳节约钢材36.61%,比平板网架省钢54.88%最后决定采用按多次预应力组 合式短程线型钢网売方案据悉这是世界上多次预应力新技术应用于空间钢结构 的首例工程因国内无网壳设计规范，亦无预应力钢结构设计规程,故工程设计只 能参照相关规范和自身特点以及该项目阶段性研究成果进行第1章 预加应力体系的选择网壳的预加应力体系包括布索方案、预应力节点和预应力拉索选型,在网壳 中如何布索才能提高预应力经济效益是关键问题布索的原则是:在预应力的作 用下，结构具有最多数量的卸载杆，最少数量的增载杆和中性杆，以使网壳的卸载 效应大，从而收到明显的效果网壳宜在下部壳外布索，其布索方案大致可分两类（图6. 7-2）:—类为壳边缘 布索一边构街外布索（A-A）、支座两两相间配索（B-B）;另一类为壳中部布索一支 座对角线配索（C-C）、对角线下撑式壳外配索（D-D） o杆件卸载效应和节点反拱度 效应分析结果显示，中部布索方案的矢高大，易获较大的反力矩，因而卸载与反拱 度效应均比边缘布索方案明显由于建筑要布设吊顶，不容预加应力体系结构外 露，故正式施工图设计采用壳外下撑式直束配索的边缘布索方案（A-A）。

该预加 应力体系方案与网壳的边缘构件和壳面构件合二为一,仅需加大截面尺寸，以简 化构造下扌掌拉索为高强钢绞线,通过间M锚具锚于预应力节点，考虑到平面外的 稳定性，特于侧向加杆扶持为改善布索方案A-A矢高小的不利受力情况，在八条边下设置了 32根向上的 撑杆，它能产牛很大的上抬力，以弥补其卸载与反拱度效应差的不足第2章预应力全过程计算原理及静力分析预应力网壳全过程计算，实际上就是加载顺序在网壳计算上的反映该屋盖 工程根据荷载的可分性、施工设备及工艺的可行性，在简化构造的情况下,为最犬 限度提高结构承载能力，节约钢材、降低造价，在征求施工单位意见后，决定采用 以高强钢绞线为预应力拉杆的预应力结构五阶段设计即“受载一张拉一受载一 张拉一受载〃的加载顺序首先，网壳拼装就位后，加上约半数的屋面板重,使杆件 处于受载状态，第一次利用荷载作用下杆件的允许承载能力;其次，张拉钢索，大 致按荷载比例确定初始预加力值，对整个网壳相当大部分的杆件施加预应力至其 反向允许承载力的极限;再第二次加上首批余下的全部壳板重量,第二次利用荷 载下杆件的允许承载能力;然后第二次张拉钢索达总预加力控制值，这时，网壳又 有相当大部分杆件达到其反向允许承载力的极限;最后第三次将屋面构造、室内 吊顶、灯光、马道、水电管线等全部荷载加上，从而使网壳杆件的承载能力达到 设计值,第三次利用杆件的允许承载能力。

分析中，每当全部荷载工况计算完毕， 都要根据内力组合结果,调整杆件截面，再进行下一轮计算，并需复检恶劣工况， 再调杆件截面至满足设计要求预加力值的选择包括预加力值的初始值和最终控制值的确定,两次预加力幅 值变化及其引起不同的杆件内力和经济效益等，问题比较复杂预应力值不是越 大越好，而是要根据工程具体情况，调整至变形适度、杆力不能过大、杆件理论重 量最轻的最佳状态，这主要通过不同方案反复试算后优选确定本工程预加力值 的初始值和最终控制值分别取450心和2501较为合适按空桁法专用程序分析其 内力分布规律，理论分析与模型实测结果比较吻合第3章动力特性及地震反应分析理论分析及模型试验表明，结构体系的频率分布成几个密集区形式加预应 力后，网壳的自振频率有缩短趋势当预应力网壳作整体振动（主要是基频）时，网 壳各杆件间的相互拉力可以抵制其振动幅值;但在大多数自振频率下，网壳作局 部振动采用反应谱理论对结构竖向地震反应作了分析，从若干典型杆元的内力 反应看，其最大的动力效应一般不超过静力反应的6. 84%,进行内力组合结果，对7 度设防的结构设计不起控制作用总的看來,预应力网壳结构具有良好的动力特 性和抗震性能。

第4章预应力施工网売拉索选用低松弛1860级4束70J12. 7钢绞线，闵M13-7型锚具第1节 预应力筋下料穿束预应力筋按各边构两球节点间长度加千斤顶施工长度作为钢绞线下料长度 用电动砂轮机切断，逐根穿入球节点锚固穿孔时应对号入座，使所有钢绞线在两 受力球节点中不得相互缠绕和错头，每束须平行对称定位由于预应力筋完全外露在空间，张拉前用错具将钢绞线作临吋锚固,待预应 力筋全部穿完后，因为采用整束张拉，需对每束(4束70J12. 7)作长度调整调整 方法为将每束中7根钢绞线逐根由人工拉直,使每束7根钢绞线在跨中相互挠度误 差不得超过10伽按此标准值控制，其纵向长度误差仅0. 03mm,所以只需要保证每 束跨中挠度相互误差在10mm以内，纵向长度误差可忽略不计这样在钢索张拉过 程中，满足了钢绞线受力均匀的要求第2节 预应力张拉预应力张拉根据网壳预应力束布置特点，选用16台YCQ-100型千斤顶,8台ZB4 -500型电动油泵，分别布置在8条边构交叉处网壳中每条边构钢索设置有4束钢绞线，由8套拉伸机分别对8条钢索同时张 拉每次张拉需分两批进行为使球节点受力均匀，先将2台千斤顶安放在对角束 端部作第一批张拉，待第一批张拉结束后再以相同方法作第二批对角束张拉。

因 预应力筋为直线体外束，故采用一端张拉，另一端锚固(图6-7-3)当分批张拉时，两端受力球会产生较大轴向变形;张拉乂不能反复过多，以免 夹片损伤钢绞线所以需提高先张拉的第一批钢绞线张拉力，以解决第二批张拉 吋球节点轴向位移而产生的对第一批两束的损失值为更精确地确定超张拉值， 在两端球节点上分别安放位移计，实测出第一批预应力束张拉到设计张拉力时两 球节点之间的位移，从而得出实际超张拉值待第一批张拉到设计控制预应力时 暂不锚固，需补足超张拉值后再行锚固这样在第二批预应力结束后，使每边构中 4朿预应力筋张拉力基木相等最后工程实测位移值为13. 8n)m,设计计算位移为13 .7mm,实测与计算基本吻合设计要求8条边构钢索施加的预应力必须同步进行张拉由16台千斤顶和8台 油泵控制，要做到同步，须控制8台油泵的进油量故采用分级同步方案，即将张拉 控制应力分5个级差，逐级提高张拉力现场由专人统一指挥控制各加油点级差的 提高，以保证同步张拉钢索及球节点的处理张拉结束后，将锚具外50伽处多余钢绞线割断对球心灌入高标号水泥浆，以 加强锚固效果，最后用细石混凝土封闭锚头体外钢索釆用先刷红丹磁漆2遍，后 用石棉绳密缠钢索，再用0. 3nmi镀锌铁皮外包，最后在镀锌铁皮上涂刷防火涂料作 防腐处理。

第4节 监控在各工况加荷和预应力张拉卸荷过程中，分别对网壳191根杆件内力、51个特 征节点的三向节点位移和支座水平位移进行监控检测，结果表明网壳位移和内力 大部分实测值较为满意结构主要受力部位的节点位移和内力实测值与理论值吻合良好，预应力已足够地建立起来，结构能安全正常工作工程名称第一卷 单层扁网壳结构的选型及施工济南动物园嘤鸣馆由东、西两舍组成东舍网壳的直径为46m,矢高7叫矢跨 比为126. 57,投影面积为1662 m2网壳上覆盖不锈钢丝网，网壳承重90kg/ m2 东舍网壳西斜，由54个支座节点支撑在坡度为128的钢筋混凝土平面圈梁上，支座 节点从西往东的就位标高为7. 8〜13. 5mo西舍网壳的盲径为40m,矢高6m,矢跨比为 126. 67,投影面积为1257 m2,网壳上覆盖预制三角形钢筋混凝土屋面板，网壳承 重250kg/ m2西舍网壳东斜，由48个支座节点支撑在坡度为128的钢筋混凝土平 面圈梁上，支座节点从东往四的就位标高为6. 5〜11・4ib东、曲两舍的圈梁皆由钢 柱支承第1章网。