一种大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系及施工方法与流程

1.本发明涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种空间结构的大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系及施工方法。


背景技术：

2.大跨度空间钢结构主要是指网架、网壳结构及其组合结构和杂交结构。这是一类受力合理、刚度大、重量轻、杆件单一、制作安装方便的空间结构体系，在近一、二十年来获得蓬勃发展，并在大跨度、大柱网的公共和工业建筑中得到广泛应用。它不仅可用于屋盖结构，而且可用于楼层结构、墙体结构和特种结构。
3.随着社会经济的飞速发展以及人民生活水平的日益提高，为了建造更大、更强、更长的各种超大型复杂结构物来满足人们对生活空间的追求，大跨度钢结构随之被发展起来。大跨度钢结构具有单榀重量大、建筑造型复杂、施工过程的受力状态与设计成型时受力状态相差甚远，以及与混凝土结构交叉施工的特点。
4.虽然大跨度钢结构存在着种种优良特性，但现在的大跨度钢结构建筑存在施工困难，建设难度大，工期较长，施工占地面积较大的问题，局限了大跨度钢结构的发展。
5.故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系及施工方法。


技术实现要素：

6.本发明之第一目的是针对现有技术中，大跨度钢结构建筑存在施工困难，建设难度大，工期较长，施工占地面积较大的问题，局限了大跨度钢结构的发展等缺陷提供一种大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系。
7.本发明之第二目的是针对现有技术中，大跨度钢结构建筑存在施工困难，建设难度大，工期较长，施工占地面积较大的问题，局限了大跨度钢结构的发展等缺陷提供一种大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法。
8.为实现本发明之第一目的，本发明提供一种大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，包括：
9.网壳，包括由第一钢环梁和第二钢环梁围闭形成的圆环体结构，由第二钢环梁与钢拱梁围闭形成的悬挑结构，并在所述悬挑结构之间且介于所述第二钢环梁处形成开口，所述圆环体结构和所述悬挑结构处设置铝结构单层网壳；
10.第一内环索，呈圆周状设置在所述网壳的下侧，并通过第一径向索与所述第一钢环梁拉设，通过第一钢撑管与所述第二钢环梁连接；
11.第二内环索，呈弧形设置在所述钢拱梁下侧，并通过第二径向索与第二钢环梁拉设，通过第二钢撑管与所述悬挑结构处的铝结构单层网壳连接；
12.滑动盆式支座，设置在所述网壳外边沿，并支承所述网壳于钢结构屋盖上。
13.可选地，所述第一钢环梁为圆钢管。
14.可选地，所述第二钢环梁为方钢管。
15.可选地，所述铝结构单层网壳的铝杆件为工字型。
16.可选地，所述悬挑结构沿中轴线呈对称设置。
17.为实现本发明之第二目的，本发明提供一种大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法，所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法，包括：
18.执行步骤s1：搭设支撑胎架，支撑胎架采用独立格构柱，并在柱顶设置悬挑操作平台；
19.执行步骤s2：安装第一钢环梁，再安装第二钢环梁，每安装预设长度的第二钢环梁，即采用钢管做为临时支撑将第二钢环梁和第一钢环梁临时固定，临时支撑的设置应避开铝结构单层网壳的安装位置；
20.执行步骤s3：采用“单元块吊装”的施工方法安装圆环体结构处铝结构单层网壳；
21.执行步骤s4：安装钢拱梁；
22.执行步骤s5：采用“分区分片吊装，区间嵌补”的施工方法安装悬挑结构处铝结构单层网壳；
23.执行步骤s6：安装第一钢撑管、第二钢撑管、第一内环索、第二内环索，并对第一内环索、第二内环索进行张拉施工。
24.可选地，所述“单元块吊装”的施工方法即为将铝结构单层网壳的铝结构在地面拼装为单元块，再采用起重机械进行单元块吊装。
25.综上所述，本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系具有结构轻盈、受力合理、无推力自承重的优点，充分发挥了铝合金结构轻质高强、耐腐蚀、一体化、防水性能优越、建筑外观佳以及拉索强度高、通透性好等优点。
附图说明
26.图1所示为本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系立体图；
27.图2所示为本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系俯视图；
28.图3所示为本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系透视图；
29.图4所示为本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法流程图。
具体实施方式
30.为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
31.请参阅图1、图2、图3，图1所示为本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系立体图。图2所示为本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系俯视图。图3所示为本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系透视图。所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，包括：
32.网壳1，所述网壳1包括由第一钢环梁11和第二钢环梁12围闭形成的圆环体结构13，由第二钢环梁12与钢拱梁14围闭形成的悬挑结构15，并在所述悬挑结构15之间且介于所述第二钢环梁12处形成开口10，所述圆环体结构13和所述悬挑结构15处设置铝结构单层网壳16；
33.第一内环索2，所述第一内环索2呈圆周状设置在所述网壳1的下侧，并通过第一径向索21与所述第一钢环梁11拉设，通过第一钢撑管22与所述第二钢环梁12连接；
34.第二内环索3，所述第二内环索3呈弧形设置在所述钢拱梁14下侧，并通过第二径向索31与第二钢环梁12拉设，通过第二钢撑管32与所述悬挑结构15处的铝结构单层网壳16连接；
35.滑动盆式支座4，所述滑动盆式支座4设置在所述网壳1的外边沿，并支承所述网壳1于钢结构屋盖上。
36.作为本领域技术人员，容易知晓地，本发明所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系为自承重整体受力，可整体搁置于支承结构上而不对支承结构产生推力。所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系上层采用铝合金单层网壳，下层采用索承张拉系统，其组合结构体系新颖，铝合金单层网壳主要承受薄膜内力，下层索承张拉系统增加结构刚度并平衡网壳推力，边界采用滑动盆式支座。所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系具有结构轻盈、受力合理、无推力自承重的优点，充分发挥了铝合金结构轻质高强、耐腐蚀、一体化、防水性能优越、建筑外观佳以及拉索强度高、通透性好等优点。
37.作为具体实施方式，所述第一钢环梁11为圆钢管。所述第二钢环梁12为方钢管。所述铝结构单层网壳16的铝杆件为工字型。为了提高结构稳定性，更优选地，所述悬挑结构15沿中轴线呈对称设置。
38.为了更直观的揭露本发明之技术方案，凸显本发明之有益效果，现结合具体实施方式对所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系及施工方法进行阐述。在具体实施方式中，所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的各功能部件形状、连接方式、大小尺寸等仅为列举，不应视为对本发明技术方案的限制。
39.请参阅图4，并结合参阅图1～图3，图4所示为本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法流程图。所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法，包括：
40.执行步骤s1：搭设支撑胎架，支撑胎架采用独立格构柱，并在柱顶设置悬挑操作平台；
41.执行步骤s2：安装第一钢环梁，再安装第二钢环梁，每安装预设长度的第二钢环梁，即采用钢管做为临时支撑将第二钢环梁和第一钢环梁临时固定，临时支撑的设置应避开铝结构单层网壳的安装位置；
42.执行步骤s3：采用“单元块吊装”的施工方法安装圆环体结构处铝结构单层网壳；
43.执行步骤s4：安装钢拱梁；
44.执行步骤s5：采用“分区分片吊装，区间嵌补”的施工方法安装悬挑结构处铝结构单层网壳；
45.执行步骤s6：安装第一钢撑管、第二钢撑管、第一内环索、第二内环索，并对第一内环索、第二内环索进行张拉施工。
46.作为具体实施方式，“单元块吊装”的施工方法即为将铝结构单层网壳的铝结构在地面拼装为单元块，再采用起重机械进行单元块吊装。
47.综上所述，本发明大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系具有结构轻盈、受力合理、无推力自承重的优点，充分发挥了铝合金结构轻质高强、耐腐蚀、一体化、防水性能优
越、建筑外观佳以及拉索强度高、通透性好等优点。
48.本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。

技术特征：
1.一种大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，其特征在于，所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，包括：网壳，包括由第一钢环梁和第二钢环梁围闭形成的圆环体结构，由第二钢环梁与钢拱梁围闭形成的悬挑结构，并在所述悬挑结构之间且介于所述第二钢环梁处形成开口，所述圆环体结构和所述悬挑结构处设置铝结构单层网壳；第一内环索，呈圆周状设置在所述网壳的下侧，并通过第一径向索与所述第一钢环梁拉设，通过第一钢撑管与所述第二钢环梁连接；第二内环索，呈弧形设置在所述钢拱梁下侧，并通过第二径向索与第二钢环梁拉设，通过第二钢撑管与所述悬挑结构处的铝结构单层网壳连接；滑动盆式支座，设置在所述网壳外边沿，并支承所述网壳于钢结构屋盖上。2.如权利要求1所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，其特征在于，所述第一钢环梁为圆钢管。3.如权利要求1所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，其特征在于，所述第二钢环梁为方钢管。4.如权利要求1所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，其特征在于，所述铝结构单层网壳的铝杆件为工字型。5.如权利要求1所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，其特征在于，所述悬挑结构沿中轴线呈对称设置。6.如权利要求1所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法，其特征在于，所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法，包括：执行步骤s1：搭设支撑胎架，支撑胎架采用独立格构柱，并在柱顶设置悬挑操作平台；执行步骤s2：安装第一钢环梁，再安装第二钢环梁，每安装预设长度的第二钢环梁，即采用钢管做为临时支撑将第二钢环梁和第一钢环梁临时固定，临时支撑的设置应避开铝结构单层网壳的安装位置；执行步骤s3：采用“单元块吊装”的施工方法安装圆环体结构处铝结构单层网壳；执行步骤s4：安装钢拱梁；执行步骤s5：采用“分区分片吊装，区间嵌补”的施工方法安装悬挑结构处铝结构单层网壳；执行步骤s6：安装第一钢撑管、第二钢撑管、第一内环索、第二内环索，并对第一内环索、第二内环索进行张拉施工。7.如权利要求6所述大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系的施工方法，其特征在于，所述“单元块吊装”的施工方法即为将铝结构单层网壳的铝结构在地面拼装为单元块，再采用起重机械进行单元块吊装。

技术总结
一种大开口多级分叉索承铝合金网壳结构体系，包括：网壳，包括由第一钢环梁和第二钢环梁围闭形成的圆环体结构，由第二钢环梁与钢拱梁围闭形成的悬挑结构，并在悬挑结构之间且介于第二钢环梁处形成开口；第一内环索，呈圆周状设置在网壳的下侧，并通过第一径向索与第一钢环梁拉设，通过第一钢撑管与第二钢环梁连接；第二内环索，呈弧形设置在钢拱梁下侧，并通过第二径向索与第二钢环梁拉设，通过第二钢撑管与悬挑结构处的铝结构单层网壳连接；滑动盆式支座，设置在网壳外边沿。本发明具有结构轻盈、受力合理、无推力自承重的优点，充分发挥了铝合金结构轻质高强、耐腐蚀、一体化、防水性能优越、建筑外观佳以及拉索强度高、通透性好等优点。优点。优点。


技术研发人员：欧阳元文 刘小蔚 李志强
受保护的技术使用者：上海通正铝结构建设科技有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/16