體育館單懸索屋蓋施工

1、體育館單懸索屋蓋施工淄博市體育館為單懸索重屋蓋結(jié)構(gòu)，建筑面積4877m2,外形尺寸為40m x60m,最 高點(diǎn)21.4m o比賽廳為58m x38m,屋面為弧形。懸索兩端支點(diǎn)高差為 3m。最終最大 垂度為 4m, 懸索屋蓋覆蓋面積2760m2 。上端為封閉式鋼筋混凝土橫向受彎大梁,承受承重索及穩(wěn)定索荷載。承重索設(shè)計(jì)荷載為 370kn,共35束。索的間距1m,每束鋼索為5 4根5高強(qiáng)鋼絲。設(shè)計(jì)強(qiáng)度不低于1500n/mm2 。錨頭采用成都產(chǎn)鋼筋混凝土環(huán)銷(xiāo)錨 頭,穩(wěn)定索用18圓鋼，共39根，間距1.5m,長(zhǎng)39m,用螺栓緊固。屋面板為鋼筋混凝土預(yù) 制槽板掛在承重索上 ,施加預(yù)應(yīng)力后用 c40 混凝土

2、灌縫,使屋面成為整體。 屋面上做保溫層及油氈防水層。圖 6-1-1 為體育館剖面圖,圖6-1-2 為屋蓋結(jié)構(gòu)示意。第1章 錨頭采用成都市清白江橋梁廠生產(chǎn)的環(huán)銷(xiāo)鋪頭 ,該錨頭可承受 900kn 以上的壓力。第2章 承重索下料長(zhǎng)度進(jìn)行柔索靜力計(jì)算時(shí),假定絕對(duì)柔性彈性材料索上任何一點(diǎn)都不抵抗彎矩及剪力 ,只承受軸向力 ,索的垂度與跨度比 (f/l) 在小于 l/10 的范圍內(nèi) ,可按小垂度理論計(jì)算。 該工 程f/l=4/54=0.074<1/10,因此按小垂度理論計(jì)算。支座位于不同高度的柔索ab受均布荷載后(圖6-1-3),得任意x處的零彎矩的條件 為:m 十 ha =0(6-1-1)式中m為

3、簡(jiǎn)支梁彎矩。，h a cos 工 h11 = ncos a 產(chǎn) a = h(6-1-2)柔索的縱坐標(biāo)my=廠 xtg a= h(6-1-3)索的張力水平分力my cxh= l(6-1-4)在均布荷載作用f,任意外簡(jiǎn)支梁彎矩及剪力為:m=q0(2x x2 2l(6-1-5)上式代入(6-1-7)已知跨中垂度為y h=mmc f xl將乂=q=q0(（即跨中）y1f,則對(duì)2q0i8代人得:仔：xi)m12c2 -代入(6-1-4)式得:(6-1-6)qol(6-1-8)h= 8f1：1+也丫dxdy索的長(zhǎng)度l=l 丫 1dxi 若c與l之比不大時(shí)，則dx較小，因此l=:“dy'21h i

4、dxl" 1 + _l l2 1dx 人(6-1-9)將(6-1-3)式微分得:dydxq c=+_h l(6-1-10)將(6-1-10)式代入(6-1-9)式得:1 l 2l q dx l-2h20l2駕 qdx &21為簡(jiǎn)支梁的剪力圖，在任何荷載下包等于零，故:11c c2l q dx 一 ._ 2h 2 0 2l l=(6-1-11)lq2dx =將0q0 -0 0 2 l2x qol一 =12代人(6-1-11)式得:22c 8 f l l= 2l 3l(6-1-12)例 1 已知:1 =54m,c=3m,f0=3.82m(初始長(zhǎng)度),f=4m(最終垂度)索在自重時(shí)

5、的計(jì)算長(zhǎng)度l=54.803m,索實(shí)測(cè)長(zhǎng)度l=54.80m,與計(jì)算相符。下料長(zhǎng)度：l=l0+2墊板厚+2(墊圈厚)+錨具長(zhǎng)+0.05m=55.37m在屋蓋滿載時(shí)驗(yàn)算索長(zhǎng)：l=54.873m求兩端內(nèi)力:s=h 1 tg2"將(6-1-8)式及(6-1-5)式代入(6-1-3)式后微分得：dy 8f 1x、c= i dx l <2 1 1 1(6-1-13)18f 1 x c 2s=h -l 2 l l11 16f2 -8fc c2sax=0 =h 1 l(6-1-14)12 16f2 8fc c2sbx=l =h l(6-1-15)例2 已知 l=54m,f=4m,c=3m,h=2

6、73.38kn代入(6-1-14)、(6-1-15)式得sa=281.63kn,sb=290.26kn。第3章掛錨掛索第1節(jié)制索按索的下料長(zhǎng)度嚴(yán)格控制下料尺寸，并嚴(yán)格控制兩端錨頭間的鋼絲長(zhǎng)度。兩端劃線 后，用梳絲板梳開(kāi)。內(nèi)圈8根鋼絲，外圈46根鋼絲，每根鋼絲都要編號(hào)，并在錨頭位置對(duì)號(hào) 人座，以免鋼絲搭接、扭曲、受力不均。當(dāng)鋼絲用梳絲板梳好后，內(nèi)外圈鋼絲束每隔40cm用細(xì)鐵絲綁扎一道，綁扎完畢后穿入錨頭。第2節(jié)掛錨掛索1 .第一方案如圖6-1-4所示(臺(tái)座掛錨，梁上留大孔方案)。第一方案的優(yōu)點(diǎn)是：鋼索長(zhǎng)度控制準(zhǔn)確 ,鋼索垂度易控制,穿索容易,掛錨方便不需在屋頂上部張拉,保證質(zhì)量,縮短工期。2 .

7、第二方案（屋頂掛錨,梁上留小孔方案）:由于多種原因,使第一方案不能實(shí)施,因此又制定了第二方案。 為防止掛錨時(shí)鋼索拉脫以及孔道咬斷鋼索 ,在垂直鋼索的地面上增設(shè)3道地錨,使鋼索保持設(shè)計(jì)垂度,與梁的孔道角度基本一致。應(yīng)確保掛錨時(shí)在張拉力405kn 的作用下地錨不變形。 該方案施工難度大,工期長(zhǎng),難以控制鋼索的正確垂度,鋼索垂度需多次調(diào)整。第4章 槽板安裝槽板從承重索的跨中向兩邊均勻放置,以保證鋼索工作狀態(tài)良好,并防止變形及垂度不一致。第5章 槽板與主索的固定在第一方案中槽板吊在主索上，槽板的端部預(yù)埋鐵件，鐵件上鉆10孔，用8號(hào)鐵絲穿過(guò)孔綁在主索上。但此方案操作人員無(wú)立足之地,違反安全操作規(guī)程,槽板

8、也可能墜落。吊裝時(shí)須2 臺(tái)吊車(chē)同時(shí)吊裝,且不能脫鉤,工作效率低,不能保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量,經(jīng)研究確定采用第二方案。 槽板的受力鋼筋在端部彎起直接掛在主索上 ,克服了第一方案的缺點(diǎn) 。第6章 施加預(yù)應(yīng)力為解決因屋面外界活載影響引起變形而施加部分預(yù)應(yīng)力,加荷共2900kn/m2, 其中包括槽板自重及混凝土灌縫荷載1600kn/m2 。分 3次加荷,第一次400kn/m2, 第二、第三次各加荷450kn/m2 。從屋面最低處向兩端加荷,力日荷完畢后安裝穩(wěn)定索,緊固穩(wěn)定索的兩端及主索與穩(wěn)定索的連接螺絲。槽板灌縫混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后卸荷。第7章 支承主索及穩(wěn)定索封閉大梁施工支承主索及穩(wěn)定索封閉大梁為一封閉式框架梁,在施工中須考慮混凝土的收縮變形及溫度變形,為避免裂縫,封閉大梁和板均預(yù)留了施工縫,縫寬 50cm 。待收縮完畢后 ,按有關(guān)規(guī)范處理施工縫,然后用微膨脹混凝土澆灌。第8章 塔吊布置該工程施工過(guò)程中 ,特別是吊裝主索時(shí),不能在房屋頂部進(jìn)行水平運(yùn)輸。因此,為保證起重機(jī)能直