钢结构施工技术与实训第11章-大跨结构安装施工.ppt

第第1111章章 大跨结构安装施工大跨结构安装施工311.111.1钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工11.1.111.1.1网架与网壳的节点网架与网壳的节点(1)(1)螺栓球节点螺栓球节点(2)(2)焊接空心球节点焊接空心球节点(3)(3)钢板节点钢板节点(4)(4)其他形式连接节点其他形式连接节点(5)(5)支座节点支座节点各节点示意图各节点示意图如图如图11.1-11.1011.1-11.10所示所示图图11.111.1普通螺栓球节点普通螺栓球节点图图11.311.3焊接空心球节点大样焊接空心球节点大样第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工图图11.4 11.4 钢板节点连接示意图钢板节点连接示意图图图11.5 11.5 柱形节点柱形节点图图11.2 11.2 焊接空心球节点焊接空心球节点 (a)(a)无肋空心球；无肋空心球；(b)(b)有肋空心球有肋空心球 第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工图图11.811.8平板支座平板支座(a)(a)平板支座平板支座型；型；(b)(b)平板支座平板支座型型图图11.911.9弧形支座弧形支座 图图11.1011.10板式橡胶支座板式橡胶支座图图11.611.6嵌入式节点嵌入式节点图图11.711.7毂型节点毂型节点 第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工311.1.2 11.1.2 网架与网壳的安装网架与网壳的安装1.1.一般规定一般规定 网架或网壳支承面、预埋螺栓网架或网壳支承面、预埋螺栓(锚栓锚栓)的允许偏差应符的允许偏差应符合合钢结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范(GB 50205(GB 502052001)2001)及表及表11.111.1的规定。网架或网壳小、中拼单元的允许偏差的规定。网架或网壳小、中拼单元的允许偏差应符合表应符合表11.211.2和和11.3 11.3 的规定。的规定。2.2.钢网架绑扎钢网架绑扎（1 1）单机吊装绑扎（如图）单机吊装绑扎（如图11.1111.11，11.1211.12）（2 2）双机抬吊绑扎（如图）双机抬吊绑扎（如图11.1311.13，11.1411.14）第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工图图11.11 11.11 大跨度钢立体桁架、网架片的绑扎大跨度钢立体桁架、网架片的绑扎(a)(a)、(b)(b)单机吊装大跨度钢立体桁架、网架片的单机吊装大跨度钢立体桁架、网架片的绑扎；绑扎；(c)(c)、(d)(d)双机抬吊大跨度钢立体桁架网架片的绑双机抬吊大跨度钢立体桁架网架片的绑扎扎1 1上弦；上弦；2 2下弦；下弦；3 3分段网架分段网架(30(309)9)；4 4立立体钢管桁架体钢管桁架 图图11.1211.12单机吊装法图单机吊装法图 l l大跨度钢立体桁架或网架片；大跨度钢立体桁架或网架片；2 2吊索；吊索；3 330kN30kN倒链倒链第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工11.13 11.13 双机抬吊法双机抬吊法 图图11.14 11.14 双机跨外抬吊大跨度钢立体桁架双机跨外抬吊大跨度钢立体桁架1 14 4钢管立体桁架；钢管立体桁架；2 2框架柱；框架柱；3 3 TQ600/800kN TQ600/800kNm m 第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工34.4.网架与网壳常用的工地安装方法网架与网壳常用的工地安装方法1 1）高空散装法）高空散装法(1)(1)拼装支架搭设拼装支架搭设(2)(2)基准轴线、标高及垂直偏差控制基准轴线、标高及垂直偏差控制(3)(3)拼装操作拼装操作(4)(4)支架的拆除支架的拆除第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工32 2）分条或分块安装法）分条或分块安装法(1)(1)分割要求分割要求 所谓分条，是指网架或网壳沿长跨方向分割为若干区所谓分条，是指网架或网壳沿长跨方向分割为若干区段，而每个区段的宽度是段，而每个区段的宽度是1 13 3个网格。个网格。(2)(2)网架条网架条(块块)单元划分方法单元划分方法 条状单元组合体的划分，是沿着屋盖长方向切割。对条状单元组合体的划分，是沿着屋盖长方向切割。对桁架结构是将一个节间或两个节间的两榀或三榀桁架组成桁架结构是将一个节间或两个节间的两榀或三榀桁架组成条状单元体；对网架结构，则将一个或两个网格组装成条条状单元体；对网架结构，则将一个或两个网格组装成条状单元体。状单元体。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工3(3)(3)安装顺序和施焊顺序安装顺序和施焊顺序 吊装有单机跨内吊装和双机跨外抬吊两种方法，吊上吊装有单机跨内吊装和双机跨外抬吊两种方法，吊上后即可将半圆球节点焊接和安设下弦杆件，待全部作业完后即可将半圆球节点焊接和安设下弦杆件，待全部作业完成后，拧紧支座螺栓拆除网架下立柱，即告完成。成后，拧紧支座螺栓拆除网架下立柱，即告完成。(4)(4)拼装方法和技术措施拼装方法和技术措施 分条或分块安装法经常与其他方法配合使用，如高空分条或分块安装法经常与其他方法配合使用，如高空散装法、高空滑移法等。散装法、高空滑移法等。(5)(5)网架挠度顶高调整网架挠度顶高调整 网架结构是按空间结构设计的，因而条状单元在总拼前网架结构是按空间结构设计的，因而条状单元在总拼前的挠度要比网架形成整体后该处的挠度大，在总拼前必须的挠度要比网架形成整体后该处的挠度大，在总拼前必须在合拢处用支撑顶起，调整挠度使与整体网架挠度符合。在合拢处用支撑顶起，调整挠度使与整体网架挠度符合。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工33 3）高空滑移法）高空滑移法(1)(1)高空拼装平台高空拼装平台(2)(2)滑移轨道设置滑移轨道设置(3)(3)牵引设备图牵引设备图11.22 11.22 高空滑移法分类高空滑移法分类 常用的牵引设备有手拉葫芦、环链电动葫芦和电动卷常用的牵引设备有手拉葫芦、环链电动葫芦和电动卷扬机。扬机。(4)(4)高空滑移高空滑移单条滑移单条滑移逐条累计滑移逐条累计滑移(5)(5)落位落位第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工3 4 4）整体吊装法）整体吊装法（1 1）起重机吊装）起重机吊装（2 2）拔杆吊升法）拔杆吊升法 施工布置施工布置 试吊试吊 整体起吊整体起吊 结构横移就位结构横移就位 支座固定支座固定 拔杆拆除及外装预留杆件拔杆拆除及外装预留杆件5 5）整体提升法）整体提升法6 6）整体顶升法）整体顶升法7 7）移动支架安装法）移动支架安装法第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工311.211.2悬索结构施工悬索结构施工11.2.111.2.1钢索钢索1.1.钢索的要求钢索的要求 高强钢丝也称碳素钢丝，是用优质碳钢盘条经索氏体高强钢丝也称碳素钢丝，是用优质碳钢盘条经索氏体化处理、酸洗、镀铜或磷化后冷拔而成。由若干根高强化处理、酸洗、镀铜或磷化后冷拔而成。由若干根高强钢丝按一定方式组合即为钢索。悬索结构中使用的钢索钢丝按一定方式组合即为钢索。悬索结构中使用的钢索应满足如下性能要求：应满足如下性能要求：抗拉强度大；抗拉强度大；断面密度大；断面密度大；延伸特性明显；延伸特性明显；弹性模量大；弹性模量大；断面收缩率小；断面收缩率小；架设施工便利，工期短；架设施工便利，工期短；防锈处理方便；防锈处理方便；易弯曲；易弯曲；疲劳性能好。疲劳性能好。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工2.2.钢索种类钢索种类(1)(1)钢缆绳钢缆绳(2)(2)钢绞线钢绞线(3)(3)平行钢丝束平行钢丝束图图11.27 11.27 钢缆绳断面示意图钢缆绳断面示意图图图11.28 111.28 17 7钢绞线的形状钢绞线的形状（a)a)标准型标准型 （b)b)模拔型钢缆绳断面模拔型钢缆绳断面 图图11.2911.29平行钢丝束断面图平行钢丝束断面图第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工11.2.211.2.2索的节点索的节点1.1.锚具锚具(1)(1)夹片式锚具夹片式锚具(2)(2)支承式锚具支承式锚具(3)(3)锥塞式锚具锥塞式锚具(4)(4)握裹式锚具握裹式锚具(5)(5)铸锚式锚具铸锚式锚具2.2.夹具夹具 夹具是节点中用以固定钢索位置的主要零件。夹具是节点中用以固定钢索位置的主要零件。夹具主要有夹具主要有:压板式夹具、骑马式夹具、拳握式夹具以压板式夹具、骑马式夹具、拳握式夹具以及梨形环等及梨形环等 第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工3.3.钢索的连接钢索的连接 (1)(1)钢索与钢索的连接主要采用夹具进行连接钢索与钢索的连接主要采用夹具进行连接,，图，图11.3511.35表示其中的两种连接方式。表示其中的两种连接方式。(a)Ua)U形夹连接；形夹连接；(b)(b)夹板连接夹板连接图图11.35 11.35 钢索与钢索连接钢索与钢索连接第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工(2)(2)钢索与屋面板的连接钢索与屋面板的连接 钢索与屋面板的连接可采用图钢索与屋面板的连接可采用图11.3611.36所示的连接板连所示的连接板连接方式，也可采用屋面板内伸出钢筋的连接方式。接方式，也可采用屋面板内伸出钢筋的连接方式。图图11.36 11.36 连接板连接连接板连接第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工(3)(3)钢索与支撑节点连接钢索与支撑节点连接钢索与钢支撑钢索与钢支撑构件的连接方式，构件的连接方式，如图如图11.3711.37所示。所示。在构件上预留索在构件上预留索孔和灌浆孔，索孔和灌浆孔，索孔截面积一般为孔截面积一般为索面积的索面积的2 23 3倍，倍，以便于穿索，并以便于穿索，并保证张拉后灌浆保证张拉后灌浆密实密实 图图11.37 11.37 钢索与钢支撑构件连接钢索与钢支撑构件连接第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工钢索与钢筋混凝土支撑构件连接钢索与钢筋混凝土支撑构件连接 图图11.38 11.38 钢索与钢筋混凝土支撑构件连接钢索与钢筋混凝土支撑构件连接第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工钢索与柔性边索的连接钢索与柔性边索的连接 钢索与柔性边索的连钢索与柔性边索的连接，如图接，如图11.3911.39所示。拉所示。拉索的锚固可根据拉力的索的锚固可根据拉力的大小、倾角和地基土等大小、倾角和地基土等条件用相应的方法，如条件用相应的方法，如重力式、板式、挡土墙重力式、板式、挡土墙式和桩式。式和桩式。图图11.39 11.39 钢索与柔性边索的连接钢索与柔性边索的连接第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工311.2.311.2.3悬索结构施工悬索结构施工1.1.边缘支撑构件的施工边缘支撑构件的施工2.2.索的制作索的制作(1)(1)一般要求一般要求(2)(2)索制作工艺索制作工艺3.3.索的安装索的安装(1)(1)钢索两端支撑构件预应力孔的间距允许偏差为钢索两端支撑构件预应力孔的间距允许偏差为L/3000L/3000，L L为跨距为跨距)，并不大于，并不大于20mm20mm。(2)(2)穿索时应先穿承重索，后穿稳定索。穿索时应先穿承重索，后穿稳定索。(3)(3)各种屋面构件必须对称地进行安装。各种屋面构件必须对称地进行安装。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工34.4.预应力施加及钢索张拉预应力施加及钢索张拉 (1)(1)千斤顶在张拉前应进行率定，率定时应由千斤顶主千斤顶在张拉前应进行率定，率定时应由千斤顶主动顶试验机，绘出曲线供现场使用。千斤顶在张拉过程中动顶试验机，绘出曲线供现场使用。千斤顶在张拉过程中宜每周率定一次。宜每周率定一次。(2)(2)对索施加预应力时，应按设计提供的分阶段张拉预对索施加预应力时，应按设计提供的分阶段张拉预应力值进行，每个阶段尚应根据结构情况分成若干级，并应力值进行，每个阶段尚应根据结构情况分成若干级，并对称张拉。每个张拉级差不得使边缘构件和屋面构件的变对称张拉。每个张拉级差不得使边缘构件和屋面构件的变形过大。各阶段张拉后，张拉力允许偏差不得大于形过大。各阶段张拉后，张拉力允许偏差不得大于5%5%，垂，垂直及拱度的允许偏差不得大于直及拱度的允许偏差不得大于10%10%。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工311.311.3膜结构施工膜结构施工11.3.111.3.1膜材膜材1.1.膜材的分类与要求膜材的分类与要求(1)PTFE(1)PTFE类膜材类膜材(2)PVC(2)PVC类膜材类膜材(3)(3)膜结构对膜材的要求膜结构对膜材的要求 （对膜材的要求见表（对膜材的要求见表11.711.7）第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工2.2.膜材选择膜材选择 膜材选择的原则为：膜材选择的原则为：(1)(1)膜结构中用到的膜材必须根据建筑形式、结构特点、膜结构中用到的膜材必须根据建筑形式、结构特点、制作安装方法、使用要求、气象气候条件等因素综合进行制作安装方法、使用要求、气象气候条件等因素综合进行选择。选择。(2)(2)膜结构中用到的膜材必须达到设计要求。对每一种材膜结构中用到的膜材必须达到设计要求。对每一种材都必须根据相应的规定提交产品质量证明和试验数据，保都必须根据相应的规定提交产品质量证明和试验数据，保证其能达到有关要求。证其能达到有关要求。(3)(3)膜结构用的膜材是由高强织物与涂层材料构成的复合膜结构用的膜材是由高强织物与涂层材料构成的复合料，是一种正交各向异性材料，在设计和施工前，应对膜料，是一种正交各向异性材料，在设计和施工前，应对膜材进行必要的材性试验。材进行必要的材性试验。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工311.3.211.3.2膜的连接膜的连接(1)(1)膜膜膜连接膜连接 1)1)一般要求一般要求 2)2)连接方式连接方式 膜材拼接膜材拼接 裁剪缝处膜材连接裁剪缝处膜材连接(2)(2)膜膜索连接索连接 1)1)一般要求一般要求 2)2)连接方式连接方式 膜膜索单边连接可分为刚性连接和柔性连接。索单边连接可分为刚性连接和柔性连接。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工3(3)(3)膜膜刚性构件连接刚性构件连接 1 1）一般要求）一般要求 膜布边缘与刚性构件边缘之间的连接可采用绳边和膜布边缘与刚性构件边缘之间的连接可采用绳边和夹具，绳边夹在夹具之间，夹具一般用铝合金材料制成，夹具，绳边夹在夹具之间，夹具一般用铝合金材料制成，表面应进行防腐蚀处理，紧固件宜用不锈钢材料；表面应进行防腐蚀处理，紧固件宜用不锈钢材料；夹具应能连续安全地夹住膜布边缘，与膜布之间需夹具应能连续安全地夹住膜布边缘，与膜布之间需辅以衬垫。在膜材张力作用下夹合系统不能产生扭曲变形。辅以衬垫。在膜材张力作用下夹合系统不能产生扭曲变形。2)2)连接方式连接方式 膜与刚性构件连接也有中间和边缘连接方式膜与刚性构件连接也有中间和边缘连接方式(4)(4)索一索连接、索一刚性构件连接与悬索结构的构造及索一索连接、索一刚性构件连接与悬索结构的构造及要求相同。要求相同。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工311.3.311.3.3膜的安装膜的安装1.1.膜结构的安装施工准备膜结构的安装施工准备2.2.膜的安装膜的安装 一般安装包括膜体展开、连接固定和张拉成形三部分。一般安装包括膜体展开、连接固定和张拉成形三部分。(1)(1)安装工艺流程安装工艺流程(2)(2)膜面搁置平台搭设膜面搁置平台搭设(3)(3)谷索、脊索就位谷索、脊索就位(4)(4)膜面吊装膜面吊装(5)(5)膜的固定与张拉膜的固定与张拉(6)(6)安装注意事项与要求安装注意事项与要求第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工311.3.411.3.4膜结构施工质量控制膜结构施工质量控制1.1.膜材质量膜材质量 工程膜面采用的主要是工程膜面采用的主要是PVCPVC膜材和膜材和PTFEPTFE膜材，材料主膜材，材料主要指标，包括单位重量、厚度、力学性能、光学性能、防要指标，包括单位重量、厚度、力学性能、光学性能、防火性能及耐久性等，都应该满足相关要求。火性能及耐久性等，都应该满足相关要求。2.2.膜材制作质量膜材制作质量(1)(1)几何尺寸几何尺寸膜材的几何尺寸检查必须在拼接厂完成，拼接厂完工后按膜材的几何尺寸检查必须在拼接厂完成，拼接厂完工后按安装要求对膜材进行折叠、装箱，运到现场后直到吊装到安装要求对膜材进行折叠、装箱，运到现场后直到吊装到安装位置时才能展开。安装位置时才能展开。(2)(2)膜接缝质量膜接缝质量第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工33.3.膜结构支架制作安装膜结构支架制作安装 膜结构支架制作质量与钢结构类似，其最大的要求是膜结构支架制作质量与钢结构类似，其最大的要求是有有钢构件的表面必须打磨光滑，不得有尖角毛刺，以防有有钢构件的表面必须打磨光滑，不得有尖角毛刺，以防划伤膜面。划伤膜面。膜结构支架安装质量主要是几何尺寸和焊缝表面质量。膜结构支架安装质量主要是几何尺寸和焊缝表面质量。为防止膜面安装后起皱，并保证设计所需的张力，要求膜为防止膜面安装后起皱，并保证设计所需的张力，要求膜结构的安装尺寸误差尽可能的小，特别是要控制支架的平结构的安装尺寸误差尽可能的小，特别是要控制支架的平行度、对角线相关尺寸的误差。行度、对角线相关尺寸的误差。安装焊缝必须打磨平整，以防划破膜面。安装焊缝必须打磨平整，以防划破膜面。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工4.4.膜面安装膜面安装(1)(1)协调安排和主体钢结构安装单位的相互间的进度。协调安排和主体钢结构安装单位的相互间的进度。(2)(2)保证整个安装过程中无四级以上大风和大雨。保证整个安装过程中无四级以上大风和大雨。(3)(3)当膜面安装过程当中发生膜面破损，必须立即修补。当膜面安装过程当中发生膜面破损，必须立即修补。膜面张拉应力控制，不可一次到位膜面张拉应力控制，不可一次到位,应分块逐步张拉到位。应分块逐步张拉到位。(4)(4)膜面张拉到位后，监理将会同安装单位质检人员对膜膜面张拉到位后，监理将会同安装单位质检人员对膜面张力按照设计提供的膜面应力值、测试部位和测试工具面张力按照设计提供的膜面应力值、测试部位和测试工具对膜面应力进行全面检查验收。同时检查压板螺栓有无漏对膜面应力进行全面检查验收。同时检查压板螺栓有无漏装漏拧。装漏拧。(5)(5)防水密封，在膜面与天沟、膜面与膜结构的结合部位防水密封，在膜面与天沟、膜面与膜结构的结合部位较易发生漏水，及时检查发现泄露点，提出整改方案，督较易发生漏水，及时检查发现泄露点，提出整改方案，督促施工单位进行防水施工。促施工单位进行防水施工。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工3复习思考题复习思考题1.1.网架与网壳的节点构造有哪几种？网架与网壳的节点构造有哪几种？2.2.大跨度空间结构网架与网壳结构有几种安装方法？分别大跨度空间结构网架与网壳结构有几种安装方法？分别说明其适用范围。说明其适用范围。3.3.网架与网壳安装施工质量验收标准是什么？网架与网壳安装施工质量验收标准是什么？4.4.悬索结构常用的锚具有哪几种？悬索结构常用的锚具有哪几种？5.5.常用的膜结构材料有哪两种？膜结构对膜材的性能要求常用的膜结构材料有哪两种？膜结构对膜材的性能要求有哪些？有哪些？6.6.根据当地的实际情况，选择性的参观认识网架与网壳结根据当地的实际情况，选择性的参观认识网架与网壳结构、悬索结构、膜结构的形式及其施工安过程。构、悬索结构、膜结构的形式及其施工安过程。第第11章章 钢网架与网壳结构安装施工钢网架与网壳结构安装施工