中建四局第三建筑工程有限公司 563000
摘要：随着时代的不断发展，人们的生活水平不断得到提升，很多大跨度的房屋开始不断出现。在这些大跨度的房屋当中，大跨度的钢桁架等钢结构是比较广泛的。当前随着预应力技术的不断深化发展，有关预应力结构的应用，除了混凝土结构之外，还广泛的应用到钢结构当中，能够支持跨度比较大的房屋结构。以此来满足建筑行业不断提升的需求。本文将对于大跨度张拉弦钢桁架主体滑移施工进行相关的讨论，希望能够给业界提供一定的参考。
关键词：大跨度；预应力；张拉；钢桁架；滑移
一、研究背景分析
近年来各式各样的大跨度房屋都在不断的兴建当中，满足了人们对于大型建筑的需求。钢结构应用到大型建筑的建造过程当中，形式多样，而且能够适应各种建筑的需求。钢结构的自重比较轻，能够实现较大的建筑跨度，所以在近几年的大型建筑当中得到了较大范围的应用。钢结构形式多样，其中钢桁架结构是使用较为普遍的一种结构形式。针对较大跨度的钢桁架结构的设计和实践都有一定的发展。虽然大跨度的钢桁架结构施工已经在国内有较多的实践，但是仍然还是比较缺乏系统的施工指导方法。
预应力技术的诞生不仅丰富了混凝土结构的应用，还对于钢结构的改进和研究有更深一步的指导。预应力于钢结构发展来说，拓展了钢结构建筑的跨度，也是钢结构一个比较新的发展趋势。针对钢结构预应力的张拉施工，有很多地区的大型工程实践。但是这些工程普遍表现出预应力比较小，同时钢绞线数量也不多，跨度也不是很大的特点。相对比发达国家对于预应力钢结构的应用程度来说还存在一定的差距。下面笔者将对张陷梁桁架的结构展开详细的讨论。
二、张弦梁桁架结构概述
（一）张弦梁桁架结构概念与应用
之所以将其称之为张弦梁桁架结构，是因为最初是将弦进行张拉，与梁进行组合所以取名为张弦梁桁架。张弦梁桁架的内涵指的就是利用撑杆连接抗弯受压构件以及抗拉构件，对于抗拉构件施加一定的预应力，减少压弯构件的负担的一种能够实现自平衡的结构。比较常用的就是下图的张拉拱结构。主要是由上弦拱以及下弦索和撑杆组成的，跨度比较大。主要原理就是通过张拉下弦索的拉力来平衡上弦拱所产生的推力，以此来保持稳定的结构。
张弦梁本身有一系列的优势，自重比较轻，而且透光性比较好，能够更好的节约资源，降低成本，造型比较现代美观。在国外，很多使用张弦梁结构的建筑跨度一斤达到了100米以上。目前我国的上海浦东机场候机楼就是使用了张弦梁结构，使用了箱型的钢管作为上弦拱，高强度的钢缆作为下弦索，圆钢管作为撑杆。
（二）影响张弦梁结构的因素分析
1.撑杆数目的影响分析
对于张弦梁结构的拱来说，剪力是比较小的，不能够成为控制的条件。因此没有撑杆的结构比起有撑杆的结构来说，受力有一些不均匀的情况。加撑杆就是对于拱提供一定的弹性支撑，能够加强拱的性能，减少拱的弯矩。但是撑杆的数目也不是越多越好，在超过一定数量之后，对于性能的改变就变得不明显。而且用钢量也会随着跨度的提升，呈现线形增长的趋势。所以需要结合实际情况选择合适的撑杆数目。
2.高跨比的影响分析
高跨度比的提升，会导致变形程度变小。根据相关资料显示，高跨度比大约保持在0.125的时候。两者工作情况下位移的反应会发生变化。在小于这个数目的时候，全跨荷载下的变形会比较大。在大于这个数目的时候，半跨荷载之下的变形会增加。从承受纵向荷载的角度来看，高跨比的提升，导致内力的反应变小，用钢量增加不明显，也就是说受力是比较均匀的。但是随着高跨比的增加，不利风载也会增加，形成了一些无用的室内空间。所以要对高跨比进行合理的调整。
三、张拉弦桁架的施工
（一）张拉弦桁架的拼装施工
因为桁架的重量以及体积都是比较大的，所以在进行拼装的时候，很难能够做到一次完成。通常来说都是将桁架进行分段，首先是将散件拼装起来，形成分段的小桁架。然后将不同的分段进行拼装。可以根据工序将桁架分成散拼以及整拼两个环节。
1.桁架的分段与定位
这一个阶段可以在图纸上完成，在进行分段的时候，首先要考虑施工现场的环境，比如说场地布置以及起重机械设备的能力等等。桁架分段的数量越少，在后期整拼的时候就越容易完成。所以对于比较狭窄的施工现场来说，尽量少分段，并且要考虑现场的起重能力。
2.桁架的散拼与整拼
散拼指的就是将采购的桁架杆件进行拼接，拼成小的桁架。可以采取平拼以及立拼的方式。平拼操作比较简单，起拱也比较便捷。但是必须要配备调车。立拼的方式对于场地要求不高，但是焊接的难度比较大。针对三角形界面的空间桁架来说，最好使用立拼的方式，减少翻身导致的焊接精准度。
使用整拼的方式是为了能够将小桁架拼接完整。整拼基本上都是用立拼的方式，所以需要设立整拼的胎架。对于胎架的设计也是整个施工过程当中的重点，因为张拉施工也要建立在这个胎架上。对于胎架的设计，需要考虑两个阶段不同施工特点。
（三）张拉弦桁架的张拉施工
通常情况下，大型的张拉弦桁架高强钢绞线的数目都是在三百根以上，建筑都是直接暴露在外，所以需要采取一定的保护手段。一般都是采用了高密度聚乙烯管进行保护。这个材料的保护程度比较高，还能够有颜色的选择，更加美观。张拉预应力的第一道工序就是放索，让索盘能够变成直线的形状。在进行放索的时候，其高密度聚乙烯管保护层不要先剥去，避免受到磕碰和刮伤。拉索施工的具体程序是，先放索，对索球进行安装；然后安装牵引索，牵引提升千斤顶就位，然后进行穿索的工作；索球和撑杆下端进行连接，然后进行张拉索，整个施工完成。
结语
随着人们对于建筑需求的提升，建筑结构也越来越丰富。钢结构凭借自身的各种优势，在大跨度的建筑结构当中大行其道，获得了广泛的使用。本文主要是对大跨度张拉弦钢桁架施工进行了分析，随着社会不断发展，钢桁架将会实现更广泛的应用。
参考文献
[1]吴欣之,薛备芬,钱震海,朱伟新,魏义进,罗梦恬,冯振源.广州国际会展中心大跨度复杂形体的钢结构安装技术研究[J].建筑施工.2002(05)
[2]周敬,姚刚,鲍广鑑. 倒三角形张拉弦桁架结构特点及施工方法[J].建筑技术.2005(02)
[3]马亮.广州国际会展中心预应力张弦式桁架施工测量[J].施工技术.2003(05)
[4]白正仙,刘锡良,李义生.新型空间结构形式——张弦梁结构[J].空间结构.2001(02)
[5]白正仙,刘锡良,李义生.单榀张弦梁结构各因数的影响分析[J].钢结构.2001(03)
论文作者:刘亮
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/22
标签：桁架论文; 结构论文; 撑杆论文; 预应力论文; 钢结构论文; 跨度论文; 都是论文; 《防护工程》2017年第33期论文;