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大跨度网架结构整体提升技术可靠性

发布时间:2019-06-11  发布者:鼎恒液压机械
随着建筑行业的快速发展及各种建材的不断创新,建筑结构也逐渐向着超高层、大空间、大跨度等方向发展。21世纪,大跨空间结构在建筑领域内得到了的青睐,成为大跨空间结构繁荣发展的新阶段,同时也是各种施工技术冲破局限脱颖而出,结合现代工艺、保质保量、高效完成作业的新时期。
在当代众多的大跨空间结构中,网架结构以其新颖灵活的形式、美观大方的造型、优点的整体性能在空间结构中彰显了举足轻重的地位,在近三十年得到了迅猛发展。网架结构是由一系列的杆系按照一定的规律通过节点连接起来的多次超静定空间结构,它可以充分发挥空间三维捷径传力的优点,特别适宜大跨度的建筑体系,且应用较为广泛。随着网架工程建设规模的日益大型化、体系复杂化、形态新异化、施工难度化,因此,在大跨网架结构安装施工过程中,选用合适的新工艺、新方法、新技术,研究其在提升过程中的可靠性,对保障人民生命财产安全、保证工程施工质量具有现实意义。
随着科技水平的日益发展,自上世纪90年代末开始,大型空间网架结构安装方法逐渐呈现出多样化、成熟化、化态势。其施工方案的选择,在考虑工程项目经济成本、建设进度以及质量安全的同时,亦应充分衡量结构主体的类型、构造特征、受力状态及施工现场条件等因素,结合当地实际环境来重点把握。
网架的安装是指将使用各种施工方法使其搁置在设计的位置上。目前,网架结构常用的安装方法有:高空散装法、分条分块安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法以及整体顶升法。对这些施工方法的选择,应根据网架实际受力和构造特点,在满足安全、质量、进度以及经济效益的前提下,结合工程的实际施工条件综合确定。
高空散装法是指将小拼单元或散件(单根杆件及单个节点)直接在设计位置上进行总拼的方法。高空散装法有满堂脚手架(即全支架)法和悬挑法两种。散件拼装一般采取满堂脚手架法,而对于小拼单元在高空总拼情况,或者球面网壳三角形网格的拼装则多用悬挑法。满堂脚手架法拼装时,如果支架顶部是木板或者竹脚手板满铺时,必须要注意防火,且由于需要搭设大规模的拼装支架,耗用大量材料;悬挑法拼装网架则较少搭设支架,节约材料,但悬挑部分的网架要有足够的刚度,且几何不变。
高空散装法的主要技术问题:
1)确定合理的拼装顺序
为了减少积累偏差和便于控制标高,拼装时应从脊线开始,或从中间向两边发展。具体的拼装顺序视结构本身的情况而定。
2)标高及轴线位置的控制
拼装施工过程中,应随时对标高和轴线进行测量并依次调整,使网架总拼后纵横向总长度偏差、支座中心偏移、相邻支座高差、较低较高支座差等指标均符合网架规程的要求。
3)拼装支架的要求
高空散装法时,应对拼装支架进行设计。同时,拼装支架还必须满足以下三个要求:
①拼装支架要有足够的强度和刚度;
②支架在荷载作用下往往会发生微小的沉降,会影响到网架拼装的精度,所以其沉降量必须稳定。
③网架拼装完成后,支架点的拆除顺序要按照网架自重挠度曲线分区按比例拆除。
网架的整体提升是指在结构上安装提升设备提升网架,也可以在进行滑模施工的同时提升网架(此时网架也可作为操作平台)。近年来国内新建成的许多大跨网架屋盖结构均采用此类施工方法,像东方航空公司40号维修机库、广州新白云机场飞机维修库、首都机场306m跨四机位飞机库、成都国际机场飞机修理库、上海大剧院钢屋盖以及国家图书馆钢屋盖等。整体提升施工方法较适用于周边支承及多点支承的各类网架,进行施工时可以充分利用现有结构,可以大大节省安装设施的费用。
网架的整体提升法一般可以分为单提网架法、升梁抬网法以及升网滑模法三类。
整体提升法的主要技术问题包括:
1)提升设备布置与负载能力①提升设备的布置应尽量使网架提升时的受力情况与设计时的受力情况接近;且各个提升设备所受荷载也要尽可能相近。
②对提升设备的负载能力,将额定负荷能力乘以一定的折减系数。
2)网架提升的同步控制
网架提升时应尽量做到保持同步,其吊点间的提升差值要符合规程的要求。
3)柱的稳定性问题
整体提升时,下部支承柱应形成稳定的框架体系,否则应对柱进行稳定性验算,如果稳定性不够,则应采取拉揽风绳、各柱间设置水平支撑等加固措施。
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