单索支承体系,天津鼎峰中心大堂,索结构典型工程
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索结构施工单位 :
北京市建筑工程研究院有限责任公司
天津鼎峰中心大堂连接东面4号楼和西面5号主楼,屋面尺寸为27.4m×17.9m,采用单索体系支承钢梁。同时,大堂南面和北面的立面均采用竖向单索幕墙,即整个大堂由柔性单索支承。结构三维图示意于图1。
大堂屋面采用轻质屋面。屋面设置南北向13榀钢梁,支承在六根东西向拉索上。其中4根主索是用来承重并抵抗吸风、压风的缆风索(编号WMXS1、WMXS2、WMXS3、WMXS4),另外两根分别向南、北方向凸起的拉索LFS2、LFS1是用来抵抗南、北方向水平风荷载,所有拉索锚固端均在4号楼和5号楼的混凝土墙体预埋件上。大堂屋盖结构平面见图2。钢索包括φ22mm、φ46mm和φ65mm三种型号索,规格见表1。
主索采用单端张拉,每个张拉点均需搭设张拉平台,平台形式为矩形平面,尺寸不小于1.5m×1.5m,平台距张拉点的高度范围为1.0m~1.5m,单个平台的承载力不小于400kg。平台必须满铺脚手板,需搭设爬梯,底面铺密目网和安全网,脚手架的立杆和横杆均要避开拉索位置。
拉索安装按照先上部屋面钢梁、主索及稳定索,后安装下部幕墙拉索并张拉的顺序进行。
先安装大堂屋盖结构钢梁及拉索,按照先主索后稳定索的顺序进行安装,安装完毕后,拆除钢梁及上部拉索的支撑。幕墙索张拉完毕后,主索的标高要达到图纸幕墙拉索定位线立面图的要求(设计规定曲线矢高3000mm))(图4)。按照图纸幕墙拉索定位线立面图要求,经施工模拟计算,仅屋面钢梁、主索、缆风索(无幕墙索)自重状态下中心位置钢梁标高g-B~g-E四根钢梁分别需要抬高43mm/46 mm/53 mm/57 mm,即要达到安装状态下(无幕墙索)仅自重主索定位矢高如图5所示。
按照图纸的定位要求及张拉力要求,对幕墙拉索进行张拉及张拉后调整,直至索力符合图纸的要求。幕墙拉索编号见图6。张拉顺序见表2 和表3。
张拉力表是张拉施工的重要依据,索在张拉过程中,张拉其它索时已经张拉的拉索索力会不断在变化,根据理论计算最终张拉完成后索力会逐步变化到目标索力。施工过程中应监测索力的变化趋势,与理论计算的结果进行对比,当误差太大时应查找原因,并进行调整。
由于钢索张拉力之间的互相影响,张拉后部分索力可能达不到要求,需要进一步调整。调整的方法是采用测力仪对索力进行测量,对不满足要求的钢索张拉力进行调整,直到所有钢索的张拉力均满足要求为止。
张拉完成时刻的设计索力,即目标索力,同时也是张拉验收的验收索力,目标索力见表4、5。
北京市建筑工程研究院有限责任公司:杜彦凯、胡洋、王泽强
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