CN106677543A - 一种用于屋盖张弦梁分段安装的支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于屋盖张弦梁安装的支撑结构，所述支撑结构包括支撑单片结构、横向活动系杆和支撑上端操作平台；所述支撑单片结构和横向活动系杆组成的格构式支撑结构；所述支撑单片结构包括立杆和腹杆；所述横向活动系杆一端与支撑单片结构铰接，另一端与支撑单片结构通过螺母可拆卸连接；所述支撑上端操作平台包括标高调整模板、千斤顶和操作平台围护栏杆；本发明提供的一种用于屋盖张弦梁安装的支撑结构能同时满足张弦梁分段与拉索安装。解决了屋盖张弦梁分段安装后拉索安装难的问题。本发明所述支撑结构提高屋盖张弦梁安装效率和安装定位精度，降低了误差率。

Description

一种用于屋盖张弦梁分段安装的支撑结构

技术领域

本发明涉及一种钢结构件安装的辅助工装措施，特别是一种用于屋盖张弦梁分段安装的支撑结构。

背景技术

目前，钢结构在土木工程建筑技术领域的应用越来越广泛。但随着大跨度的屋面结构被越来越多应用，由于其自重的急剧加大，整体结构面临使用功能、设计合理性及经济指标相互制约的矛盾，为了满足结构的使用功能，同时减小结构自重、改善结构刚度，配有拉索的预应力张弦梁结构越来越多的应用于大型的钢结构建筑中。通过预应力的拉索与撑杆的布置，大跨度的空间钢结构的承载力和刚度都有了很大的改善。张弦梁结构按受力可以分为平面张弦梁结构和空间张弦梁结构；平面张弦梁结构是指其结构构件位于同一平面内，且以平面内受力为主的张弦梁结构。平面张弦梁结构根据上弦构件的形状可以分为三种基本形式：直线型张弦梁、拱形张弦梁、人字型张弦梁结构。

如今，对各种场馆钢构工程而言，其中的典型结构较多，尤其屋盖张弦梁结构的场馆是近年出现的新颖造型。

运用传统的支撑结构，由于屋盖张弦梁分段安装成整体后才开始安装拉索。导致屋盖张弦梁分段安装后拉索安装困难，操作困难，安装效率低下，同时，安装定位精度不够准确，安装风险较高。

因此，基于以上问题，需要设计一种新的支撑结构。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供的一种用于屋盖张弦梁安装的支撑结构，所述支撑结构能同时满足张弦梁分段与拉索安装，解决了屋盖张弦梁分段安装后拉索安装难的问题；本发明提供的支撑结构能有效提高屋盖张弦梁安装效率和安装定位精度，降低了误差率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于屋盖张弦梁分段安装的支撑结构，所述支撑结构包括支撑单片结构、横向活动系杆和支撑上端操作平台；所述支撑单片结构和横向活动系杆组成的格构式支撑结构，所述支撑单片结构和横向活动系杆可以组装成中心距1.5m×1.5m格构式支撑结构。；所述支撑单片结构包括立杆和腹杆，所述立杆和腹杆可采用采用钢管Φ180×8为立杆，钢管Φ89×6为腹杆，所用材质可以是Ｑ235B或Q235Z；所述横向活动系杆一端与支撑单片结构铰接，另一端与支撑单片结构通过螺母可拆卸连接；所述支撑上端操作平台包括标高调整模板、千斤顶和操作平台围护栏杆。

进一步，所述支撑上端操作平台外围设置操作平台围护栏杆，保障工作人员的人身安全，所述标高调整模板下方设置千斤顶，通过标高调整模板和千斤顶准确调整张弦梁分段结构的位置和高度。

进一步，所述支撑单片结构和横向活动系杆的材质为Ｑ235B或Ｑ235Z中的一种。

另，一种利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装方法，包括以下几个步骤：

（1）根据项目结构形式及现场配置的吊装机械的起重性能，对于屋盖整个张弦梁结构进行张拉力计算及仿真模拟分析后分段；保证分段重量能够满足吊装机械的起重性能，并含有20%起吊余量；

（2）根据计算机仿真技术，调出屋盖张弦梁分段结构的三维尺寸和各节点、端头对接接口中心的三维坐标值，以此作为屋盖张弦梁分段安装控制理论值。并根据其CAD三维模型，找出分段空间位置时的重心位置，从而确定用于安装屋盖张弦梁分段的起吊吊点位置；在此基础上设置砼柱和支撑结构，并拉设好缆风绳；

（3）将张弦梁分段结构由两侧向中间吊装，待张弦梁分段结构离开地面1.5m后，将拉索撑杆组装到张弦梁分段结构底部，然后吊起张弦梁分段结构并与砼柱和支撑结构固定，并将张弦梁分段结构进行分段焊接，形成一个整体；

（4）根据拉索空间位置投影，将拉索沿其投影位置展开，拉索采用三点起吊，将索盘就位后，利用卷扬机将拉索沿其投影位置慢慢展开，使拉索平缓上升；在拉索上升过程中，支撑结构上的每个横向活动系杆，待拉索到达前，需打开横向活动系杆，待拉索通过后，需相应随之复位固定；并且，因为拉索是穿过支撑结构的，需密切注意不得碰撞支撑结构；

（5）根据张弦梁的结构形式，安装工作马道和索夹，工作马道根据张弦梁的结构形式两侧是倾斜设置，中间部位水平设置，工作马道安装完后，从中间向两侧安装索夹；在拉索提升过程中，拉索中间部分先与索夹接触。最后拉索两端与张弦梁端索固定节点接触。将拉索两端穿入节点孔并初步固定，从中间向两侧进行拉索与索夹连接；然后，根据全过程仿真计算结果，分2级对结构进行张拉，第1级张拉至设计张拉值的70%，该状态下张弦梁结构基本脱离胎架，然后对张弦梁进行第2级张拉至张拉至设计张拉值的105%；

（6）拆除支撑结构、工作马道和缆风绳辅助工装结构，完成张弦梁分段结构安装。

进一步，步骤（1）中所述整个张弦梁结构可分成若干段。

进一步，步骤（2）中所述砼柱位于整个张弦梁结构端头的下方，步骤（2）中所述支撑结构位于整个张弦梁结构中间分段接口的下方。

进一步，步骤（3）中所述张弦梁分段结构底部设置有若干拉索撑杆。

再，步骤（3）中所述砼柱上端设置有便于步骤（4）中所述拉索穿入的节点孔。

再有，步骤（4）中所述拉索由索盘、承索盘和卷扬机工作产生。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种用于屋盖张弦梁安装的支撑结构能同时满足张弦梁分段与拉索安装，解决了屋盖张弦梁分段安装后拉索安装难的问题；本发明所述支撑结构提高屋盖张弦梁安装效率和安装定位精度，降低了误差率；此外，本发明提供的一种利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装方法简单实用，保障工作人员人身安全，适合大面积推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例中所述支撑结构的示意图及局部放大示意图；

图2为本发明实施例中所述支撑结构与张弦梁分段结构关系示意图；

图3为本发明实施例中利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装流程示意图一；

图4为本发明实施例中利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装流程示意图二；

图5为本发明实施例中利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装流程示意图三；

图6为本发明实施例中利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装流程示意图四；

图7为本发明实施例中利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装流程示意图五；

图8为本发明实施例中利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装流程示意图六；

其中，1为张弦梁分段结构一，2为张弦梁分段结构二，3为张弦梁分段结构三，4为砼柱，5为拉索，6为索夹，7为支撑结构，8为支撑单片结构，9为横向活动系杆，10为立杆，11为腹杆，12为缆风绳，13为拉索撑杆，14为索盘，15为卷扬机，16为承索盘，17为工作马道，18为标高调整模板，19为千斤顶，20为操作平台围护栏杆，21为支撑上端操作平台。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1～图8，一种用于屋盖张弦梁分段安装的支撑结构7，所述支撑结构7包括支撑单片结构8、横向活动系杆9和支撑上端操作平台21；所述支撑单片结构8和横向活动系杆9组成的格构式支撑结构7，所述支撑单片结构8和横向活动系杆9可以组装成中心距1.5m×1.5m格构式支撑结构7；所述支撑单片结构8包括立杆10和腹杆11，所述立杆10和腹杆11可采用钢管Φ180×8为立杆10，钢管Φ89×6为腹杆11，所用材质可以是Ｑ235B或Q235Z；所述横向活动系杆9一端与支撑单片结构8铰接，另一端与支撑单片结构8通过螺母可拆卸连接；所述支撑上端操作平台21包括标高调整模板18、千斤顶19和操作平台围护栏杆20。

进一步，所述支撑上端操作平台21外围设置操作平台围护栏杆20，保障工作人员的人身安全，所述标高调整模板18下方设置千斤顶19，通过标高调整模板18和千斤顶19准确调整张弦梁分段结构一1、张弦梁分段结构二2和张弦梁分段结构三3的位置和高度。

进一步，所述支撑单片结构8和横向活动系杆9的材质为Ｑ235B或Ｑ235Z中的一种。

另，一种利用所述的支撑结构7安装屋盖张弦梁的分段安装方法，包括以下几个步骤：

（1）根据项目结构形式及现场配置的吊装机械的起重性能，对于屋盖整个张弦梁结构进行张拉力计算及仿真模拟分析后分段；保证分段重量能够满足吊装机械的起重性能，并含有20%起吊余量；

（2）根据计算机仿真技术，调出屋盖张弦梁分段结构一1、张弦梁分段结构二2和张弦梁分段结构三3的三维尺寸和各节点、端头对接接口中心的三维坐标值，以此作为屋盖张弦梁分段安装控制理论值。并根据其CAD三维模型，找出分段空间位置时的重心位置，从而确定用于安装屋盖张弦梁分段的起吊吊点位置；在此基础上设置砼柱4和支撑结构7，并拉设好缆风绳12；

（3）将张弦梁分段结构一1、张弦梁分段结构二2和张弦梁分段结构三3分别由两侧向中间吊装，待张弦梁分段结构一1、张弦梁分段结构二2和张弦梁分段结构三3离开地面1.5m后，将拉索撑杆13分别组装到张弦梁分段结构一1、张弦梁分段结构二2和张弦梁分段结构三3的底部，然后吊起张弦梁分段结构一1、张弦梁分段结构二2和张弦梁分段结构三3并与砼柱4和支撑结构7固定，并将张弦梁分段结构一1、张弦梁分段结构二2和张弦梁分段结构三3进行分段焊接，形成一个整体；

（4）根据拉索5空间位置投影，将拉索5沿其投影位置展开，拉索5采用三点起吊，将索盘14就位后，利用卷扬机15将拉索5沿其投影位置慢慢展开，使拉索5平缓上升；在拉索5上升过程中，临时支撑结构7上的每个横向活动系杆9，待拉索5到达前，需打开横向活动系杆9，待拉索5通过后，需相应随之复位固定；并且，因为拉索5是穿过支撑结构7的，需密切注意不得碰撞支撑结构7；

（5）根据张弦梁的结构形式，安装工作马道17和索夹6，工作马道17根据张弦梁的结构形式两侧是倾斜设置，中间部位水平设置，工作马道17安装完后，从中间向两侧安装索夹6；在拉索5提升过程中，拉索5中间部分先与索夹6接触。最后拉索5两端与张弦梁端索固定节点接触。将拉索5两端穿入节点孔并初步固定，从中间向两侧进行拉索5与索夹6连接；然后，根据全过程仿真计算结果，分2级对结构进行张拉，第1级张拉至设计张拉值的70%，该状态下张弦梁结构基本脱离胎架，然后对张弦梁进行第2级张拉至张拉至设计张拉值的105%；

（6）拆除支撑结构7、工作马道17和缆风绳12辅助工装结构，完成张弦梁分段结构安装。

进一步，步骤（1）中所述整个张弦梁结构可分成3段。

进一步，步骤（2）中所述砼柱4位于整个张弦梁结构端头的下方，步骤（2）中所述支撑结构7位于整个张弦梁结构中间分段接口的下方。

进一步，步骤（3）中所述张弦梁分段结构一1、张弦梁分段结构二2和张弦梁分段结构三3底部设置有若干拉索撑杆13。

再，步骤（3）中所述砼柱4上端设置有便于步骤（4）中所述拉索5穿入的节点孔。

再有，步骤（4）中所述拉索5由索盘14、承索盘16和卷扬机15工作产生。

本发明提供的一种用于屋盖张弦梁安装的支撑结构能同时满足张弦梁分段与拉索安装，解决了屋盖张弦梁分段安装后拉索安装难的问题；本发明所述支撑结构提高屋盖张弦梁安装效率和安装定位精度，降低了误差率；此外，本发明提供的一种利用所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装方法简单实用，保障工作人员人身安全，适合大面积推广应用。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种用于屋盖张弦梁分段安装的支撑结构，其特征在于，所述支撑结构包括支撑单片结构、横向活动系杆和支撑上端操作平台；

所述支撑单片结构和横向活动系杆组成的格构式支撑结构；

所述支撑单片结构包括立杆和腹杆；

所述横向活动系杆一端与支撑单片结构铰接，另一端与支撑单片结构通过螺母可拆卸连接；

所述支撑上端操作平台包括标高调整模板、千斤顶和操作平台围护栏杆。

2.根据权利要求1所述的一种用于屋盖张弦梁分段安装的支撑结构，其特征在于，所述支撑上端操作平台外围设置操作平台围护栏杆，所述标高调整模板下方设置千斤顶。

3.根据权利要求1所述的一种用于屋盖张弦梁分段安装的支撑结构，其特征在于，所述支撑单片结构和横向活动系杆的材质为Ｑ235B或Ｑ235Z中的一种。

4.一种利用权利要求1所述的支撑结构安装屋盖张弦梁的分段安装方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）根据项目结构形式及现场配置的吊装机械的起重性能，对于屋盖整个张弦梁结构进行张拉力计算及仿真模拟分析后分段；

（2）根据计算机仿真技术，调出屋盖张弦梁分段结构的三维尺寸和各节点、端头对接接口中心的三维坐标值，在此基础上设置砼柱和支撑结构，并拉设好缆风绳；

（3）将张弦梁分段结构由两侧向中间吊装，与砼柱和支撑结构固定，并将张弦梁分段结构进行分段焊接；

（4）根据拉索空间位置投影，将拉索沿其投影位置展开；

（5）根据张弦梁的结构形式，安装工作马道和索夹；

（6）拆除支撑结构、工作马道和缆风绳辅助工装结构，完成张弦梁分段结构安装。

5.根据权利要求4所述的一种屋盖张弦梁的分段安装方法，其特征在于，步骤（1）中所述整个张弦梁结构可分成若干段。

6.根据权利要求4所述的一种屋盖张弦梁的分段安装方法，其特征在于，步骤（2）中所述砼柱位于整个张弦梁结构端头的下方，步骤（2）中所述支撑结构位于整个张弦梁结构中间分段接口的下方。

7.根据权利要求4所述的一种屋盖张弦梁的分段安装方法，其特征在于，步骤（3）中所述张弦梁分段结构底部设置有若干拉索撑杆。

8.根据权利要求4所述的一种屋盖张弦梁的分段安装方法，其特征在于，步骤（3）中所述砼柱上端设置有便于步骤（4）中所述拉索穿入的节点孔。

9.根据权利要求4所述的一种屋盖张弦梁的分段安装方法，其特征在于，步骤（4）中所述拉索由索盘、承索盘和卷扬机工作产生。