CN101611203B - 大空间建筑物的建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大空间建筑物的建造方法。本发明提供一种能降低由于提升时的变形而在架设后还有残余应力的大空间构架(1)的建造方法。该大空间构架的建造方法的特征是，在前方(F)侧沿横向有间隔地竖立设置作为“门”形桁架(2)的柱的桁架柱(21、21)，并且在后方(R)侧建造后面部(4)；在地上附近组装作为“门”形桁架的梁的桁架梁(22)和从该桁架梁向后方侧延伸设置的屋顶构架(3)；将桁架梁和屋顶构架的后方端部吊升到规定的高度；在将后方端部吊升到高于桁架梁的位置的状态下，将桁架梁和桁架柱结合；将后方端部放下，使其与后面部结合。

Description

大空间建筑物的建造方法

技术领域

本发明涉及如飞机的机库、运动用的有房顶比赛场、仓库等无法在中间部分设置柱或墙壁的、大空间建筑物的建造方法。

背景技术

以往，如专利文献1(日本特许第2945917号)、专利文献2(日本特许第2979039号)所公开的那样，通过在四角上竖立设置的柱上架设由桁架构成的屋顶构架来建造大空间建筑物的方法已被公知。

对于将该屋顶构架架设在柱子之间的方法，提出并实施了各种各样的方法。

例如，有预先将临时设置的支架组装到设置屋顶构架的高度，在该临时设置的支架上设置升降装置，在伸长了的升降装置上组装屋顶构架之后，进行升降装置的下降的“下降施工法”。

另外，还有预先在地上组装屋顶构架，在柱的上端设置升降装置，将穿过该升降装置的PC钢缆的下端连接到屋顶构架上，通过升降装置的行程，将屋顶构架吊升至规定的位置之后，将柱的上端与屋顶构架相结合的“提升施工法”。

但是，以往的“下降施工法”由于临时设置的支架与屋顶构架的面积及设置的高度成比例地变得规模宏大，因而，在建造大空间的建筑物时，临时设置的支架的设置和拆除花费时间，成为工期加长，费用增高的原因。

另一方面，如飞机的机库那样，若要用“提升施工法”来建造不能在前面设置柱子而必须大跨度的构架，在吊升屋顶构架时，面状的屋顶构架将因自重而发生弯曲、扭曲。

并且，如果对这样的屋顶构架在吊升时发生的变形不进行修正就与柱结合，这种应力状态在建造后也会持续，作为长期的作用载荷就必须对屋顶构架进行加固，从而增加了制造成本。

而且，如果架设时的屋顶构架的变形增大，会发生与结合的柱的相对位置的错位，为了结合的对位花费时间，作业效率降低。

发明内容

于是，本发明的目的在于，提供一种能降低因提升时的变形而在架设后还残留的应力的大空间建筑物的建造方法。

为了达到上述目的，本发明的大空间建筑物的建造方法是，在前方一侧沿横向有间隔地竖立设置作为“门”形桁架的柱的桁架柱，并且在后方一侧建造后方支撑部；在地上附近组装作为上述“门”形桁架的梁的桁架梁和从该桁架梁向上述后方一侧延伸设置的屋顶构架；将上述桁架梁和上述屋顶构架的后方端部吊升到规定的高度；在将上述后方端部吊升到高于上述桁架梁的位置的状态下，将上述桁架梁和上述桁架柱结合；将上述后方端部放下，使其与上述后方支撑部结合。

本发明的效果是，

这样构成的本发明的大空间建筑物的建造方法，在地上附近组装的屋顶构架的前方设置了构成“门”形桁架的桁架梁，并以屋顶构架的后方端部高于该桁架梁的方式进行吊升。

这样，通过抬高后方端部吊升，能够减小或消除桁架梁的倾斜，能够很容易地进行与桁架柱的对位。

而且，在修正桁架梁的倾斜并与桁架柱结合后，若将屋顶构架的后方端部放下并与后方支撑部结合，则与吊升时产生的应力比较架设后的应力变小，能够降低屋顶构架的残余应力。

附图说明

图1是说明本发明的最佳实施方式的大空间建筑物的建造方法的图，图1(a)是表示桁架梁和屋顶构架的后方端部处于同一高度时的弯矩图，图1(b)是表示使屋顶构架的后方端部高于桁架梁时的弯矩图，图1(c)是表示在图1(b)的状态下，在将桁架梁和桁架柱结合并使后方端部下降时的弯矩图。

图2是说明支撑屋顶构架的后面部和侧面部的构成的立体图。

图3是说明将屋顶构架向桁架梁后方一侧延伸设置的构成的俯视图。

图4(a)是表示将桁架梁组装在桁架柱之间的工序的主视图，图4(b)是表示从侧面观察该工序的屋顶构架的侧视图。

图5(a)是表示桁架柱之间的桁架梁的吊升工序的主视图，图5(b)是表示从侧面观察该工序的屋顶构架的侧视图。

图6(a)是表示修正桁架梁的倾斜度的工序的主视图，图6(b)是表示从侧面观察该工序的屋顶构架的侧视图。

图7(a)是表示结合桁架梁和桁架柱的工序的主视图，图7(b)是表示从侧面观察该工序的屋顶构架的侧视图。

图8(a)是表示将屋顶构架的后方端部结合到后面部的上端的工序的主视图，图8(b)是表示从侧面观察该工序的屋顶构架的侧视图。

图9是说明将桁架梁和屋顶构架结合到了桁架柱、后面部及侧面部上的大空间构架的构成的俯视图。

图中：F-前方，R-后方，S-侧方，1-大空间构架(大空间建筑物)，

2-“门”形桁架，21-桁架柱，22-桁架梁，3-屋顶构架，

32-屋顶梁(后方端部)，4-后面部(后方支撑部)，

5-侧面部(侧方支撑部)，7-吊装点

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的最佳实施方式进行说明。

本实施方式的大空间建筑物的建造方法中，以作为飞机的机库所使用的大空间构架1作为大空间建筑物进行说明。

首先，参照图2、图3、图8对大空间构架1的总体构成进行说明。

该大空间构架1主要是由如图8(a)所示的构成前方F侧的“门”形桁架2、如图2所示的作为后方支撑部的后面部4，与该后面部4的两侧连接的作为侧方支撑部的侧面部5、5，以及架设在后面部4和侧面部5、5的如图3所示的屋顶构架3构成。

该“门”形桁架2如图8(a)所示，是将作为轴向受力部件的H形钢、角钢等的钢材组合成三角形形状而构建的平面桁架，由以一定间隔竖立设置在横向的两侧桁架柱21、21和架设在其上端间的桁架梁22构成。

该桁架柱21如图2所示，将H形钢、角钢等的钢材组合成三角形形状，制作成上下方向均匀的、俯视为长方形截面的塔状。

而且，架设在该桁架柱21、21之间的桁架梁22如图8(a)所示，将H形钢、角钢等的钢材组合成三角形形状，制成中央部隆起的拱形形状。

再有，该桁架梁22的两端以朝向侧方S的断面逐渐增大的方式制作，从而使与桁架柱21、21结合的部分形成拱腋状。

另一方面，屋顶构架3如图3所示，在“门”形桁架2的桁架梁22的后方R一侧延伸设置成俯视为大致长方形形状。

该屋顶构架3由以下构件构成：在与桁架梁22的长边方向大致正交的方向上延伸设置的多个屋顶桁架31、...；在屋顶构架3的后方端部连接屋顶桁架31、...之间的屋顶梁32；俯视倾斜连接屋顶桁架31、...之间的斜向构件33、...；以及俯视横向连接屋顶桁架31，...之间的横向构件34。

该屋顶桁架31如图8(b)所示，将H形钢、角钢等的钢材组合成三角形形状，制作成所谓的普拉特式桁架(プラツトトラス)的形状，前方F侧结合到桁架梁22上。

而且，这种与屋顶构架3的后方端部的屋顶梁32结合的后面部4如图2所示，主要由以下构件构成：在横向有间隔地竖立设置的多个后面柱41、...；在横向连接该后面柱41、...之间的横向构件43、...；在规定的位置加固后面柱41、41之间的加固桁架44、...；以及设置后面柱41、...的台架42。

再有，结合了屋顶构架3的侧缘的侧面部5如图2所示，主要由以下构件构成：在横向有间隔地竖立设置的多个侧面柱51、...；在横向连接该侧面柱51、...之间的横向构件52、...；以及加固侧面柱51、51之间的加固桁架53。

并且，该侧面部5、5的前方F侧的端部分别结合在“门”形桁架2的桁架柱21、21上。

如以上的说明，该大空间构架1通过将如图3所示的屋顶构架3和桁架梁22一体吊装在由如图2所示的后面部4、侧面部5、5和桁架柱21、21所形成的俯视基本为“C”字形的构架的上端结合而成的部件构成。

其次，参照图4-图8，对本实施方式的大空间构架1的建造方法进行说明。

首先，如图4(a)所示，沿横向有间隔地竖立设置作为“门”形桁架2的柱的桁架柱21、21。该桁架柱21、21的间隔，在例如建造的大空间构架1使用于飞机的机库时为150m以上。

而且，建造与该桁架柱21、21结合的侧面部5、5，以及在后方R侧连接侧面部5、5之间的后面部4(参照图2)。

接着，在被侧面部5、5及后面部4所包围的范围，以及在桁架柱21、21之间的地上设置如图4(a)、图4(b)所示的组装台架6。

并且，在该组装台架6、...上组装如图4(a)所示的桁架梁22，在该桁架梁22的后方，延伸设置如图4(b)所示的屋顶构架3。

对该屋顶构架3估计其中央因吊装预产生弯曲量，将其组装成中央隆起的拱形状。

这样，在地上附近的的组装台架6、...上组装了桁架梁22和屋顶构架3后，吊升到规定的高度。

该吊升在如图5(a)、图5(b)所示的吊装点7的位置上进行。例如，虽然图示省略，但在从桁架柱21、21的上端伸向桁架梁22侧的台架上设置升降装置，将吊升的PC钢缆的下端从该升降装置连接到桁架梁22的两端的吊装点7、7上(图5(a))。

另外，在后面柱41的上端也同样地设置升降装置，将吊升的PC钢缆的下端从该处连接到屋顶构架3的屋顶梁32的吊装点7上(图5(b))。再有，在桁架梁22的中间等没有设置升降装置的台架的位置上设置吊装点7、...的场合，竖立设置临时设置的支柱(未图示)，将设置于该临时设置的支柱的上端的升降装置与吊装点7、...连接(图5(a))。

然后，使升降装置的液压缸伸长，如图5(a)、图5(b)所示，将桁架梁22和屋顶构架3一体吊升。该吊升刚一开始时，如图5(b)所示，将桁架梁22和屋顶梁32的高度吊升到处于基本相同位置。

利用该升降装置进行的吊升通过重复升降装置的伸长、顶替、缩回来进行。

如该图5(b)所示，屋顶构架3的前方F侧和后方R侧处于相同高度时，屋顶构架3的中央部分凹下而弯曲成圆弧状，桁架梁22便沿顺时针方向旋转RA而倾斜，在与桁架柱21之间产生了错位。

因此，如图6(b)所示，为了使屋顶构架3的后方R侧的端部的位置比桁架梁22高，先进行屋顶梁32侧的吊升。这样，若抬高桁架梁22的相反一侧进行吊升，则桁架梁22此时沿反时针方向旋转RB而修正了倾斜。

这样，前方F侧处于下降状态的原状，如图7(a)、图7(b)所示，前方F的桁架梁22与屋顶构架3一起吊升直到桁架柱21、21上端的高度，桁架柱21、21和桁架梁22通过螺栓等结合。这时，因为修正了桁架梁22的倾斜，所以与桁架柱21、21在侧面上的相对的对位能很容易地进行，可以高效地结合两者。该对位精度能以例如毫米单位的精度进行。

并且，如图8(a)所示，虽然将桁架柱21、21的上端与桁架梁22的两端结合后就使“门”形桁架2闭合，但预先维持由桁架梁22的两端附近的吊装点7、7以外的吊装点7、...的支撑的原状。

在该“门”形桁架2闭合后，如图8(b)所示，使屋顶构架3的后方R侧的屋顶梁32放下至后面柱41的上端位置，将后面部4和屋顶梁32结合。

而且，在该时刻，屋顶构架3的侧缘因自重其中央部产生弯曲，消除了预先制作成拱状隆起的部分，成为如图8(b)所示的直线状。这样成为直线状的屋顶构架3的侧缘和侧面部5、5的上端能够很容易地对位并且很容易地将两者结合。

图9表示通过解除由桁架梁22的中间部的吊装点7、...的支撑而解除了临时设置状态的大空间构架1的俯视图。如该俯视图所示，屋顶构架3沿后面部4和侧面部5、5的内侧缘配置。

其次，参照图1对本实施方式的大空间构架1的建造方法的作用进行说明。

首先，如图1(a)所示，吊升时桁架梁22和屋顶梁32的高度处于相同的位置时，屋顶构架3挠曲而产生弯矩M1的同时，桁架梁22以上端向屋顶构架3一侧倾斜的方式旋转RA。

从侧面看，该旋转的桁架梁22与用一点划线所表示的桁架柱21的位置错位，以这种状态的位置关系无法将两者结合。

于是，如图1(b)所示，通过将屋顶构架3的后方R一侧的屋顶梁32吊升到比桁架梁22高的位置，从而对桁架梁22的倾斜进行修正，控制成能结合在桁架21上的姿势。

这样，通过将后方端部的屋顶梁32抬高吊升，虽然处于产生弯矩M2的状态，但可以减少或消除桁架梁22的倾斜，能够很容易地进行从侧面看与桁架柱21的对位。

另外，如果桁架梁22在铅直方向没有倾斜，则能很容易地进行俯视的对位。

然后，在将屋顶梁32吊升到高的位置的状态下，将桁架梁22和桁架柱21、21结合，使“门”形桁架2的结构件闭合。之后，如图1(c)所示，将屋顶梁32下降到后面部4的上端后结合两者。

这样，在“门”形桁架2闭合，屋顶构架3的前方F侧变成被所谓“门”形桁架2的结构件支撑的状态后，若使后方端部的屋顶梁32下降，则残留在屋顶构架3上的弯矩M小于图1(a)所示的吊升时的弯矩M1。

即、如图1(a)所示，屋顶构架3的前方F侧与后方R侧在相同高度下，以弯曲成圆弧状的状态的原状进行提升，若结合在桁架21、21及后面部4上，则以吊升时的状态残留图1(c)的双点划线所示的弯矩M1。

与此相对，若通过以屋顶构架3的后方端部的屋顶梁32高于桁架梁22的方式进行吊升，在修正桁架梁22的倾斜(图1(b))，并将桁架梁22和桁架柱21、21结合后使屋顶构架3的后方端部下降，则如图1(c)所示，屋顶构架3的弯矩M的最大值变小。

这样，若降低了所产生的弯矩M，则由于残余应力也能减小，因而，不必进行在吊升时与大幅度地增加的应力相吻合的设计，能够经济地建造屋顶构架3或大空间构架1。

而且，在地上附近被组装的屋顶构架3的前方，由于设置了构成“门”形桁架2的桁架梁22而增加了刚性，因而，即使对吊升时因自重产生的变形也能予以防止。

以上，参照附图，对本发明的最佳实施方式进行了详细的阐述，但具体的结构也不限定于该实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内的设计变更都包含在本发明中。

例如，在上述实施方式中，虽说明了将后方支撑部及侧方支撑部做成桁架  结构的情况，但并不限定于此，也可以将后方支撑部或侧方支撑部用钢板或钢筋混凝土等建造成壁状，或者与前面同样地做成“门”形桁架。

而且，在上述实施方式中，作为侧方支撑部虽构筑了侧面部，但并不限定于此，也可以是不设置侧方支撑部而是从侧方S观察时也为“门”形的大空间建筑物。

Claims (4)

1.一种大空间建筑物的建造方法，其特征在于，

在前方一侧沿横向有间隔地竖立设置作为“门”形桁架的柱的桁架柱，并且在后方一侧建造后方支撑部；

在地上附近组装作为上述“门”形桁架的梁的桁架梁和从该桁架梁向上述后方一侧延伸设置的屋顶构架；

将上述桁架梁和上述屋顶构架的后方端部吊升到规定的高度；

在将上述后方端部吊升到高于上述桁架梁的位置的状态下，将上述桁架梁和上述桁架柱结合；

将上述后方端部放下，使其与上述后方支撑部结合。

2.根据权利要求1记载的大空间建筑物的建造方法，其特征在于，在建造上述后方支撑部时，还建造支撑上述屋顶构架的两个侧缘的侧方支撑部；

在结合了上述桁架梁和上述桁架柱之后，将上述屋顶构架结合到上述后方支撑部及上述侧方支撑部上。

3.根据权利要求1或2记载的大空间建筑物的建造方法，其特征在于，以比上述桁架梁高的方式吊升上述后方端部，直到从侧面看上述桁架梁和上述桁架柱达到高度一致的状态。

4.根据权利要求1至3中任意一项记载的大空间建筑物的建造方法，其特征在于，在上述桁架梁上，在两端附近和中间部设置吊装点，并在使中间部的吊装点比两端的吊装点高的吊升状态下，将上述桁架梁和上述桁架柱结合。

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