CN103741854B - 一种预应力组合网架及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预应力组合网架及其施工方法。预应力组合网架包括：现浇钢筋混凝土楼板、网架，上弦节点为空心半球，节点空心半球开口向上，节点空心半球的开口端面上焊接了有一块圆形盖板，在圆形盖板之上布置有上弦节点抗剪槽钢，抗剪槽钢呈十字交叉布置，焊接于圆形盖板之上；现浇钢筋混凝土板的底面紧贴网架上弦半球节点的圆形盖板上表面；在网架下弦平面内沿主受力方向通长设置预应力拉索，拉索穿布于相应位置的下弦杆中，遇到下弦节点时在下弦球节点内设置穿索套管。与传统的采用预制楼板的预应力组合网架相比，本发明的结构整体刚度大，上部楼盖与下部网架结构连接可靠性高，施工也较为方便。
Description
技术领域
本发明属于土木建筑领域，具体地，涉及一种预应力组合网架及其施工方法。
背景技术
随着国民经济的发展，建筑领域涌现出许多新型的大跨度空间结构形式，其中网架结构应用最为广泛。在一些大跨度建筑的楼层网架结构中，楼面跨度较大，面层多采用钢筋混凝土楼板，楼面荷载重，且往往此类建筑需要较小的结构高度以提高建筑室内净高。为解决这些技术矛盾，预应力组合网架结构被广泛应用于其中。
预应力组合网架是在组合网架的基础上，在钢网架下弦平面内设置单向或双向的预应力拉索，形成的一种拉索钢网架与钢筋混凝土结构共同工作的新型组合结构体系。若保证该结构体系可靠工作，采用恰当的施工工艺是一个重要的环节。
目前多数的预应力组合网架结构多采用预制钢筋混凝土板，其施工工艺较简单，钢网架与混凝土楼板的共同工作依赖于混凝土楼板角部预埋件与网架节点的角焊缝，可靠性差，且预制楼板的楼面整体刚度也较差，所以使用受到限制。
随着商品混凝土行业的发展，现浇钢筋混凝土楼板大量使用，采用现浇楼板的预应力组合网架是一种新型的组合网架形式，此结构采用现浇混凝土楼板作为组合网架的上弦杆，网架结构采用焊接球节点，下弦平面布置预应力拉索。整个结构具备良好的整体刚度，经济指标突出，抗震性能好，但是结构的施工比较复杂。如何进行钢网架的拼装，如何进行预应力组合网架的现浇混凝土楼盖施工，如何进行预应力穿索张拉，各个工序如何衔接，针对以上的诸多问题，找出一种预应力组合网架的施工工艺以适应整体建筑技术的发展成为必然。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种预应力组合网架及其施工方法，该方法适合整体现浇的预应力组合网架。
为实现上述目的，本发明采用下述方案：
一种预应力组合网架，包括：现浇钢筋混凝土楼板、网架，网架包括下弦节点、下弦杆、腹杆、上弦节点，下弦节点为焊接空心球，上弦节点为空心半球，节点空心半球开口向上，节点空心半球的开口端面上焊接了有一块圆形盖板，在圆形盖板之上布置有上弦节点抗剪槽钢，抗剪槽钢分为一段长槽钢与两段短槽钢，两段短槽钢与长槽钢垂直相交，抗剪槽钢呈十字交叉布置，焊接于圆形盖板之上；现浇钢筋混凝土板的底面紧贴网架上弦半球节点的圆形盖板上表面；在网架下弦平面内沿主受力方向通长设置预应力拉索，拉索穿布于相应位置的下弦杆中，遇到下弦节点时在下弦球节点内设置穿索套管。
所述的预应力组合网架的施工方法，适合现浇楼板的预应力组合网架，首先利用满堂脚手架高空拼装钢网架，然后二次搭设脚手架支模浇筑钢筋混凝土楼板，最后进行预应力张拉。
相对于现有技术，本发明就有如下优势：在施工完下部网架结构后，二次搭设脚手架，同时处理连接节点，以方便现浇楼盖的支模及钢筋绑扎，使现浇楼盖应用于组合网架结构中，与传统的采用预制楼板的预应力组合网架相比，结构的整体刚度大，上部楼盖与下部网架结构连接可靠性高，施工也较为方便。
附图说明
图1是现浇预应力组合网架的结构示意图；
图2是脚手架两次搭设的立面示意图；
图3是网架上弦半球节点的圆形盖板上焊接外引钢板平面示意图；
图4是上弦节点剖面示意图；
图5是预应力拉索的索伞头做法剖面示意图；
图6是下弦球节点穿索剖面示意图；
图中：1、现浇混凝土楼板，2、钢网架，3、下弦节点，4、下弦杆，5、腹杆，6、上弦节点，7、第一次搭设的满堂脚手架，8、第二次搭设的支模脚手架，9、圆形盖板，10、上弦节点抗剪槽钢，11、外引钢板，12、混凝土模板，13、弹簧片，14、套筒，15、拉索，16、穿索套管。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，预应力组合网架，包括：现浇钢筋混凝土楼板1、网架2，网架包括下弦节点3、下弦杆4、腹杆5、上弦节点6，下弦节点3为焊接空心球，下弦杆4、腹杆5均为圆钢管，上弦节点6为空心半球，空心半球开口向上，空心半球的开口端面上焊接了有一块圆形盖板9，在圆形盖板之上布置有上弦节点抗剪槽钢10，抗剪槽钢10包括一段长槽钢与两段短槽钢，两段短槽钢置于长槽钢的两侧并与长槽钢垂直相交，抗剪槽钢10呈十字交叉布置，焊接于圆形盖板9之上；现浇钢筋混凝土板1的底面紧贴网架上弦半球节点的圆形盖板9上表面；在网架下弦平面内沿主受力方向通长设置预应力拉索15，拉索15穿布于相应位置的下弦杆4中，遇到下弦节点3时在下弦球节点内设置穿索套管16。
上述预应力组合网架的施工方法，其适合现浇楼板的预应力组合网架，首先利用满堂脚手架高空拼装钢网架，然后二次搭设脚手架支模浇筑钢筋混凝土楼板，最后进行预应力张拉，具体步骤如下：
1、在拟建组合网架下部第一次进行满堂脚手架7搭设，满铺脚手板，作为钢网架2拼装作业的平台；
脚手板应较网架下弦节点3低20-30cm，以便作为拼装网架的操作层，布置临时节点，此时需注意在第一步施工时调整脚手架步距为脚手架能够二次搭设做准备，应使脚手架的竖杆垂直向上接长时能避开钢网架的杆件及球节点；
2、进行钢网架2的高空拼装；
首先排好临时支点，保证下弦节点3的平行度，将带穿索套管16的下弦球调整好方向与预应力拉索方向一致，临时支点应选用千斤顶，可以逐步调整网架高度；
然后从平面网架的中部开始依次进行下弦杆4与下弦球节点3点焊固定、安装腹杆5、安装网架上弦节点6、腹杆5与上下弦节点的点焊固定，先组成封闭的四方网格，控制好尺寸后，再逐渐向四周展开组装其它网格，不断扩大。高空安装网架时，随时测量检查网架质量；
检查下弦网格尺寸及对角线，检查上弦节点间距，检查网架纵向长度、横向长度、网格矢高，随时调整。检查网架整体挠度符合设计要求，网架检查调整后，应将球杆全部焊接完毕。
3、二次搭设支模脚手架8
进行脚手架的二次搭设时，将脚手架高度提高至网架上弦球平面以支撑现浇混凝土楼板的模板12，使现浇混凝土楼板肋梁位置的底模上表面与上弦节点圆形盖板9上表面平齐。
为满足混凝土模板12与上弦节点6拼缝严密，在网架上弦半球节点的圆形盖板9上焊接外引钢板11以方便支模。
4、在二次搭设的脚手架8上进行支模，然后绑扎钢筋，钢筋绑扎完毕后，进行现浇楼盖的浇筑
由于采用现浇钢筋混凝土楼板1作为组合网架的上弦，其肋梁的纵筋会穿过焊接在钢网架上弦节点上的抗剪槽钢10，应预先在抗剪槽钢10上进行开孔；
5、待混凝土养护至强度达到设计强度的80%以上时，进行预应力拉索的穿索，穿索完毕后进行第一次预应力张拉，拉索拉力按照张拉前网架所施加的上部荷载预先计算确定。
为保证拉索顺利穿行，拉索头部用弹簧片13做成索伞头，其通过套筒14与拉索15连接，拉索锚固端采用挤压锚具，张拉端采用夹片式锚具，拉索15穿过下弦节点3的位置预先在空心球内设置穿索套管16；
张拉方法采用逐根、分批、对称张拉，为保证每根拉索受力均匀，
6、施工混凝土楼盖的面层，施工完毕后进行第二次预应力拉索张拉施工，拉索拉力按照设计值全部张拉到位。
上述每次张拉时都要密切监控网架的整体变形，待第二次全部张拉到位后拆除满堂脚手架。
Claims (1)
1.一种预应力组合网架的施工方法，适合现浇楼板的预应力组合网架，所述预应力组合网架包括：现浇钢筋混凝土楼板、网架，其特征在于：网架包括下弦节点、下弦杆、腹杆、上弦节点，下弦杆、腹杆均为圆钢管，下弦节点为焊接空心球，上弦节点为空心半球，节点空心半球开口向上，节点空心半球的开口端面上焊接有一块圆形盖板，在圆形盖板之上布置有上弦节点抗剪槽钢，预先在抗剪槽钢上进行开孔，抗剪槽钢分为一段长槽钢与两段短槽钢，两段短槽钢与长槽钢垂直相交，抗剪槽钢呈十字交叉布置，焊接于圆形盖板之上；现浇钢筋混凝土板的底面紧贴网架上弦半球节点的圆形盖板上表面；在网架下弦平面内沿主受力方向通长设置预应力拉索，拉索穿布于相应位置的下弦杆中，遇到下弦节点时在下弦球节点内设置穿索套管，其特征在于：首先利用满堂脚手架高空拼装钢网架，然后二次搭设脚手架支模浇筑钢筋混凝土楼板，最后进行预应力张拉；具体步骤如下：
(1)、在拟建组合网架下部第一次进行满堂脚手架搭设，满铺脚手板，作为钢网架拼装作业的平台；
(2)、进行钢网架的高空拼装；
(3)、二次搭设支模脚手架；
(4)、在二次搭设的脚手架上进行支模，然后绑扎钢筋，钢筋绑扎完毕后，进行现浇楼盖的浇筑；
(5)、待混凝土养护至强度达到设计强度的80％以上时，进行预应力拉索的穿索，穿索完毕后进行第一次预应力张拉，拉索拉力按照张拉前网架所施加的上部荷载预先计算确定；
(6)、施工混凝土楼盖的面层，施工完毕后进行第二次预应力拉索张拉施工，拉索拉力按照设计值全部张拉到位；
其中：第一次进行满堂脚手架搭设时，脚手板应较网架下弦节点低20-30cm，以便作为拼装网架的操作层，布置临时节点；在第一步施工时调整脚手架步距为脚手架能够二次搭设做准备，应使脚手架的竖杆垂直向上接长时能避开钢网架的杆件及球节点；进行钢网架的高空拼装的具体方法如下：首先排好临时支点，保证下弦节点平行度，将带穿索套管的下弦球调整好方向与预应力拉索方向一致，临时支点应选用千斤顶，可以逐步调整网架高度；然后从平面网架的中部开始依次进行下弦杆与下弦球节点点焊固定、安装腹杆、安装网架上弦节点、腹杆与上下弦节点的点焊固定，先组成封闭的四方网格，控制好尺寸后，再逐渐向四周展开组装其它网格，不断扩大；高空安装网架时，随时测量检查网架质量；检查下弦网格尺寸及对角线，检查上弦节点间距，检查网架纵向长度、横向长度、网格矢高，随时调整；检查网架整体挠度符合设计要求，网架检查调整后，应将球杆全部焊接完毕；进行脚手架的二次搭设时，将脚手架高度提高至网架上弦球平面以支撑现浇混凝土楼板的模板，使现浇混凝土楼板肋梁位置的底模上表面与上弦节点圆形盖板上表面平齐，在网架上弦半球节点的圆形盖板上焊接外引钢板以方便支模；拉索头部用弹簧片做成索伞头，其通过套筒与拉索连接，拉索锚固端采用挤压锚具，张拉端采用夹片式锚具，拉索穿过下弦节的位置预先在空心球内设置穿索套管；张拉方法采用逐根、分批、对称张拉，保证每根拉索受力均匀；上述每次张拉时都要密切监控网架的整体变形，待第二次全部张拉到位后拆除满堂脚手架。
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