体育馆网架工程顶升技术课件

目录第一篇工程概况第二篇设计模型第三篇方案选择第四篇方案实施第五篇顶升过程中心区域各工况下杆系位移、应力分析第六篇液压千斤顶顶升技术介绍第七篇工程实施过程记录照片第八篇关键技术与创新点介绍第九篇查新结论和验收情况1目录第一篇工程概况1第一篇工程概况2第一篇工程概况2一、建筑效果鸟瞰图训练馆商业中心体育馆3一、建筑效果鸟瞰图训练馆商业中心体育馆3二、建筑立面效果图4二、建筑立面效果图4三、工程结构特点概况1、武汉体育馆二期工程钢结构部分包括—体育馆及训练馆。2、体育馆设计为一座拥有12000座位的综合性室内场馆，另一座带有训练热身的综合性训练馆和商业购物中心。3、总用地面积60600m2；总建筑面积50736m2（不含地下室2333m2及大平台2850m2）；体育馆建筑高度27.70m，最高处42.83m。4、屋盖采用：双层网壳+索+空间拱桁架的组合结构（空间张弦网壳结构）。5、体育馆屋盖为双层扁平张弦网壳，其下弦杆件及球节点是在椭圆抛物面的曲面上，椭圆抛物面方程为：Z＝6［1-（x2／67.52＋y2／57.52）］(坐标原点为网壳中心点，支座平面为零点水平面)，上弦节点是由下弦节点向上平移3米形成的曲面上，水平投影为椭圆，椭圆长轴长165米，短轴长145米，网壳最大长轴方向净跨度135米，短轴最大净跨度115米，整个体育馆水平投影面积为18790.65m2。5三、工程结构特点概况1、武汉体育馆二期工程钢结构部分包括—体四、工期、质量要求1工期目标：2006年12月31日竣工。2钢结构施工——图纸深化设计、制作加工、钢网壳安装、索系统安装及张拉——8个月时间，即2005年6月底至2006年2月份。（期间跨越传统节日——春节）3工程质量目标：争创省部级优良工程奖6四、工期、质量要求1工期目标：2006年12月31日竣工五、主要工程量1钢球总数：3254个，(其中上弦球1629个，下弦1625个)，共13种规格，最小球规格为D400x14，最大球DL900x25，钢球总重量约560吨；2杆系总数：16408根，17种规格，Φ95X6～Φ560X15.所用的材料材质均为Q345B。3索系统：索规格共5种:Φ7X58、63、68、71、77。4其余钢结构部分：弹性支座56个、马道、索撑杆、索夹等。7五、主要工程量1钢球总数：3254个，(其中上弦球16第二篇设计模型8第二篇设计模型8一、屋盖平面图9一、屋盖平面图9二、屋盖轴测图10二、屋盖轴测图10三、屋盖立面图长轴方向短轴方向拱桁架拱桁架11三、屋盖立面图长轴方向短轴方向拱桁架拱桁架11四、屋盖剖视图内环索外环索中环索外径向索中径向索内径向索12四、屋盖剖视图内环索外环索中环索外径向索中径向索内径向索12五、张力索布置平面图外环索中环索内环索外径向索中径向索内径向索13五、张力索布置平面图外环索中环索内环索外径向索中径向索内径向六、索系布置立面图外环撑杆中环撑杆内环撑杆外径向索中径向索内径向索14六、索系布置立面图外环撑杆中环撑杆内环撑杆外径向索中径向索内七、钢屋盖拱桁架局部视图一

15七、钢屋盖拱桁架局部视图一15八、钢屋盖拱桁架局部视图二

16八、钢屋盖拱桁架局部视图二16第三篇方案选择17第三篇方案选择17一、传统施工方案方法☆传统的网壳施工方法：□

满堂红脚手架，高空散装。□分条或分块安装。□高空滑移。□整体吊装。□整体提升或整体顶升。18一、传统施工方案方法☆传统的网壳施工方法：□满堂红脚手架，二、本工程施工方案的选择▽由于预应力钢索的布置比较复杂，选用满堂红脚手架施工。将导致索施工十分困难。▽若选择整体吊装，本工程的结构将无法实现。▽高空滑移技术，一般适用于桁架梁结构，在本工程基本不适用，未考虑。▽中间区域整体顶升，四周区域高空散装。空中对接形成整体。可实施方案！19二、本工程施工方案的选择▽由于预应力钢索的布置比较复杂，结论：1综合本工程结构的特点。2基于本工程工期要求比较紧，为了有效的提高功效，避免因屋盖施工影响其他专业的提前介入。3

本工程选择中心区域整体顶升空中接长、四周区域满堂红脚手架散装的综合施工方法。三、本工程施工方案的确定20结论：三、本工程施工方案的确定20第四篇实施方案21第四篇实施方案21一、中心整体顶升——初始区域80mX48m22一、中心整体顶升——初始区域80mX48m22二、中心整体顶升——

首次空中悬停接长88mX66m23二、中心整体顶升——88mX66m23三、中心整体顶升——

第二次空中悬停接长95mX75m24三、中心整体顶升——

四、中心整体顶升——

空间拱桁架接长25四、中心整体顶升——25吊索及桅杆说明：吊索采用3吨倒链进行微调，桅杆采用Ф159×8钢管，高度8米，共设28处——即每支座一处——每处设置2只倒链。五、利用四周吊索校正下挠26吊索及桅杆说明：吊索采用3吨倒链进行微调，桅杆采用Ф159×第五篇顶升过程中心区域各工况下杆系位移、应力分析27第五篇顶升过程中心区域27中心区域顶升分析安装中心红色区：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-4028中心区域顶升分析安装中心红色区：

结构竖向位移图(mm)

中心区域顶升位移分析安装

绿色区：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-4529中心区域顶升位移分析安装

绿色区：

结构竖向位移图(mm)中心区域顶升位移分析安装

橙色区：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-5830中心区域顶升位移分析安装

橙色区：

结构竖向位移图(mm)中心区域顶升位移分析安装

紫色区：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-9631中心区域顶升位移分析安装

紫色区：

结构竖向位移图(mm)中心区域顶升位移分析网壳合拢，外围支架尚未拆除：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-11532中心区域顶升位移分析网壳合拢，外围支架尚未拆除：

结构竖向中心区域顶升位移分析拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-10833中心区域顶升位移分析拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉：

结中心区域顶升杆系应力分析安装中心红色区：

构件应力比图注：应力比0≤蓝色<0.125，0.125≤蓝青色<0.25，0.25≤青色<0.375，0.375≤青

绿色<0.5，0.5≤绿色<0.625，0.625≤黄绿色<0.75，0.75≤黄色<0.875，

0.875≤橙色<1，1≤红色；34中心区域顶升杆系应力分析安装中心红色区：

构件应力比图注：应中心区域顶升杆系应力分析安装

绿色区：

构件应力比图注：应力比0≤蓝色<0.125，0.125≤蓝青色<0.25，0.25≤青色<0.375，0.375≤青

绿色<0.5，0.5≤绿色<0.625，0.625≤黄绿色<0.75，0.75≤黄色<0.875，

0.875≤橙色<1，1≤红色；35中心区域顶升杆系应力分析安装

绿色区：

构件应力比图注：应力中心区域顶升杆系应力分析安装

橙色区：

构件应力比图注：应力比0≤蓝色<0.125，0.125≤蓝青色<0.25，0.25≤青色<0.375，0.375≤青

绿色<0.5，0.5≤绿色<0.625，0.625≤黄绿色<0.75，0.75≤黄色<0.875，

0.875≤橙色<1，1≤红色；36中心区域顶升杆系应力分析安装

橙色区：

构件应力比图注：应力中心区域顶升杆系应力分析拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉：

构件应力比图注：应力比0≤蓝色<0.125，0.125≤蓝青色<0.25，0.25≤青色<0.375，0.375≤青

绿色<0.5，0.5≤绿色<0.625，0.625≤黄绿色<0.75，0.75≤黄色<0.875，

0.875≤橙色<1，1≤红色；37中心区域顶升杆系应力分析拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉：中心区域顶升分析顶升点反力表（kN）屋盖安装施工过程顶升点反力支架A支架B(1)安装红色区329.4627.3(2)安装绿色区541.0894.1

(3)安装橙色区567.61186.4

(4)安装紫色区13461097(5)网壳合拢，外围支架尚未拆除14891206(6)拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉14421101注：红色字体数值为屋盖安装施工各阶段最大值。38中心区域顶升分析顶升点反力表（kN）屋盖安装施工过程顶升点反结论：（1）钢构件承载力验算必须考虑施工全过程，即网壳顶升过程、拼装过程和拆架过程等，且在使用工况下，必须要根据具体施工过程考虑结构施工产生的初始内力。（2）部分钢构件在施工过程中，应力比已大于1，该部分钢构件主要在顶升点附近，须替换。（3）施工过程中，部分钢构件应力变化幅度较大，且存在变号。顶升分析结论39结论：顶升分析结论39第六篇

液压千斤顶顶升技术介绍40第六篇

液压千斤顶顶升技术介绍40顶升过程介绍顶升初始顶升过程顶升结束41顶升过程介绍顶升初始顶升过程顶升结束41液压千斤顶型号CLR-8001042液压千斤顶型号CLR-8001042TCLR-2006型液压千斤顶技术参数：最大顶升力250t，行程300mm。43TCLR-2006型液压千斤顶技术参数：最大顶升力250顶升十字梁设计44顶升十字梁设计44十字梁设计图45十字梁设计图45十字梁

断面46十字梁

断面46顶升支架设计47顶升支架设计47网架采用提升或顶升法吊装时应符合哪些规定

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资料来源：筑龙建筑施工网

编制日期：2012-4-27

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1、施工必须按施工组织设计的规定执行。

2、施工现场的钢管焊接工，应经过焊接球节点与钢管连接的全位置焊接工艺评定和焊工考试合格后，方可参加施工。

3、吊装方法，应根据网架受力和构造特点，在保证质量、安全、进度的要求下，结合当地施工技术条件综合确定。

4、网架吊装的吊点位置和数量的选择，应符合下列规定：

1）应与网架结构使用时的受力状况一致或经过验算杆件满足受力要求；

2）吊点处的最大反力应小于起重设备的负荷能力；

3）各起重设备的负荷宜接近。

5、吊装方法选定后，应分别对网架施工阶段吊点的反力、杆件内力和挠度、支承柱的稳定性和风荷载作用下网架的水平推力等项进行验算，必要时应采取加固措施。

6、验算荷载应包括吊装阶段结构自重和各种施工荷载。吊装阶段的动力系数按以下规定采用：提升或顶升时，取1.1；拔杆吊装时，取1.2；履带式或汽车式起重机吊装时，取1.3。

7、在施工前必须进行试拼及试吊，确认无问题后方可正式吊装。

8、网架采用在施工现场拼装时，小拼应先在专门的拼装架上进行，高空总拼应采用预拼装或其他保证精度措施。

9、总拼时应选择合理的焊接工艺，减少焊接变形和焊接应力。总拼的各个支承点应防止出现不均匀下沉。

10、焊接节点网架所有焊缝应进行外观检查，并做好记录。对大、中型跨度钢管网架的拉杆与球的对接焊缝，应作无损探伤检验，其抽样数不得少于焊口总数20%，质量标准应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）所规定的2级焊缝的要求。48网架采用提升或顶升法吊装时应符合哪些规定48目录第一篇工程概况第二篇设计模型第三篇方案选择第四篇方案实施第五篇顶升过程中心区域各工况下杆系位移、应力分析第六篇液压千斤顶顶升技术介绍第七篇工程实施过程记录照片第八篇关键技术与创新点介绍第九篇查新结论和验收情况49目录第一篇工程概况1第一篇工程概况50第一篇工程概况2一、建筑效果鸟瞰图训练馆商业中心体育馆51一、建筑效果鸟瞰图训练馆商业中心体育馆3二、建筑立面效果图52二、建筑立面效果图4三、工程结构特点概况1、武汉体育馆二期工程钢结构部分包括—体育馆及训练馆。2、体育馆设计为一座拥有12000座位的综合性室内场馆，另一座带有训练热身的综合性训练馆和商业购物中心。3、总用地面积60600m2；总建筑面积50736m2（不含地下室2333m2及大平台2850m2）；体育馆建筑高度27.70m，最高处42.83m。4、屋盖采用：双层网壳+索+空间拱桁架的组合结构（空间张弦网壳结构）。5、体育馆屋盖为双层扁平张弦网壳，其下弦杆件及球节点是在椭圆抛物面的曲面上，椭圆抛物面方程为：Z＝6［1-（x2／67.52＋y2／57.52）］(坐标原点为网壳中心点，支座平面为零点水平面)，上弦节点是由下弦节点向上平移3米形成的曲面上，水平投影为椭圆，椭圆长轴长165米，短轴长145米，网壳最大长轴方向净跨度135米，短轴最大净跨度115米，整个体育馆水平投影面积为18790.65m2。53三、工程结构特点概况1、武汉体育馆二期工程钢结构部分包括—体四、工期、质量要求1工期目标：2006年12月31日竣工。2钢结构施工——图纸深化设计、制作加工、钢网壳安装、索系统安装及张拉——8个月时间，即2005年6月底至2006年2月份。（期间跨越传统节日——春节）3工程质量目标：争创省部级优良工程奖54四、工期、质量要求1工期目标：2006年12月31日竣工五、主要工程量1钢球总数：3254个，(其中上弦球1629个，下弦1625个)，共13种规格，最小球规格为D400x14，最大球DL900x25，钢球总重量约560吨；2杆系总数：16408根，17种规格，Φ95X6～Φ560X15.所用的材料材质均为Q345B。3索系统：索规格共5种:Φ7X58、63、68、71、77。4其余钢结构部分：弹性支座56个、马道、索撑杆、索夹等。55五、主要工程量1钢球总数：3254个，(其中上弦球16第二篇设计模型56第二篇设计模型8一、屋盖平面图57一、屋盖平面图9二、屋盖轴测图58二、屋盖轴测图10三、屋盖立面图长轴方向短轴方向拱桁架拱桁架59三、屋盖立面图长轴方向短轴方向拱桁架拱桁架11四、屋盖剖视图内环索外环索中环索外径向索中径向索内径向索60四、屋盖剖视图内环索外环索中环索外径向索中径向索内径向索12五、张力索布置平面图外环索中环索内环索外径向索中径向索内径向索61五、张力索布置平面图外环索中环索内环索外径向索中径向索内径向六、索系布置立面图外环撑杆中环撑杆内环撑杆外径向索中径向索内径向索62六、索系布置立面图外环撑杆中环撑杆内环撑杆外径向索中径向索内七、钢屋盖拱桁架局部视图一

63七、钢屋盖拱桁架局部视图一15八、钢屋盖拱桁架局部视图二

64八、钢屋盖拱桁架局部视图二16第三篇方案选择65第三篇方案选择17一、传统施工方案方法☆传统的网壳施工方法：□

满堂红脚手架，高空散装。□分条或分块安装。□高空滑移。□整体吊装。□整体提升或整体顶升。66一、传统施工方案方法☆传统的网壳施工方法：□满堂红脚手架，二、本工程施工方案的选择▽由于预应力钢索的布置比较复杂，选用满堂红脚手架施工。将导致索施工十分困难。▽若选择整体吊装，本工程的结构将无法实现。▽高空滑移技术，一般适用于桁架梁结构，在本工程基本不适用，未考虑。▽中间区域整体顶升，四周区域高空散装。空中对接形成整体。可实施方案！67二、本工程施工方案的选择▽由于预应力钢索的布置比较复杂，结论：1综合本工程结构的特点。2基于本工程工期要求比较紧，为了有效的提高功效，避免因屋盖施工影响其他专业的提前介入。3

本工程选择中心区域整体顶升空中接长、四周区域满堂红脚手架散装的综合施工方法。三、本工程施工方案的确定68结论：三、本工程施工方案的确定20第四篇实施方案69第四篇实施方案21一、中心整体顶升——初始区域80mX48m70一、中心整体顶升——初始区域80mX48m22二、中心整体顶升——

首次空中悬停接长88mX66m71二、中心整体顶升——88mX66m23三、中心整体顶升——

第二次空中悬停接长95mX75m72三、中心整体顶升——

四、中心整体顶升——

空间拱桁架接长73四、中心整体顶升——25吊索及桅杆说明：吊索采用3吨倒链进行微调，桅杆采用Ф159×8钢管，高度8米，共设28处——即每支座一处——每处设置2只倒链。五、利用四周吊索校正下挠74吊索及桅杆说明：吊索采用3吨倒链进行微调，桅杆采用Ф159×第五篇顶升过程中心区域各工况下杆系位移、应力分析75第五篇顶升过程中心区域27中心区域顶升分析安装中心红色区：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-4076中心区域顶升分析安装中心红色区：

结构竖向位移图(mm)

中心区域顶升位移分析安装

绿色区：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-4577中心区域顶升位移分析安装

绿色区：

结构竖向位移图(mm)中心区域顶升位移分析安装

橙色区：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-5878中心区域顶升位移分析安装

橙色区：

结构竖向位移图(mm)中心区域顶升位移分析安装

紫色区：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-9679中心区域顶升位移分析安装

紫色区：

结构竖向位移图(mm)中心区域顶升位移分析网壳合拢，外围支架尚未拆除：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-11580中心区域顶升位移分析网壳合拢，外围支架尚未拆除：

结构竖向中心区域顶升位移分析拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉：

结构竖向位移图(mm)

Umax＝-10881中心区域顶升位移分析拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉：

结中心区域顶升杆系应力分析安装中心红色区：

构件应力比图注：应力比0≤蓝色<0.125，0.125≤蓝青色<0.25，0.25≤青色<0.375，0.375≤青

绿色<0.5，0.5≤绿色<0.625，0.625≤黄绿色<0.75，0.75≤黄色<0.875，

0.875≤橙色<1，1≤红色；82中心区域顶升杆系应力分析安装中心红色区：

构件应力比图注：应中心区域顶升杆系应力分析安装

绿色区：

构件应力比图注：应力比0≤蓝色<0.125，0.125≤蓝青色<0.25，0.25≤青色<0.375，0.375≤青

绿色<0.5，0.5≤绿色<0.625，0.625≤黄绿色<0.75，0.75≤黄色<0.875，

0.875≤橙色<1，1≤红色；83中心区域顶升杆系应力分析安装

绿色区：

构件应力比图注：应力中心区域顶升杆系应力分析安装

橙色区：

构件应力比图注：应力比0≤蓝色<0.125，0.125≤蓝青色<0.25，0.25≤青色<0.375，0.375≤青

绿色<0.5，0.5≤绿色<0.625，0.625≤黄绿色<0.75，0.75≤黄色<0.875，

0.875≤橙色<1，1≤红色；84中心区域顶升杆系应力分析安装

橙色区：

构件应力比图注：应力中心区域顶升杆系应力分析拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉：

构件应力比图注：应力比0≤蓝色<0.125，0.125≤蓝青色<0.25，0.25≤青色<0.375，0.375≤青

绿色<0.5，0.5≤绿色<0.625，0.625≤黄绿色<0.75，0.75≤黄色<0.875，

0.875≤橙色<1，1≤红色；85中心区域顶升杆系应力分析拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉：中心区域顶升分析顶升点反力表（kN）屋盖安装施工过程顶升点反力支架A支架B(1)安装红色区329.4627.3(2)安装绿色区541.0894.1

(3)安装橙色区567.61186.4

(4)安装紫色区13461097(5)网壳合拢，外围支架尚未拆除14891206(6)拆除外围支架，预应力拉索尚未张拉14421101注：红色字体数值为屋盖安装施工各阶段最大值。86中心区域顶升分析顶升点反力表（kN）屋盖安装施工过程顶升点反结论：（1）钢构件承载力验算必须考虑施工全过程，即网壳顶升过程、拼装过程和拆架过程等，且在使用工况下，必须要根据具体施工过程考虑结构施工产生的初始内力。（2）部分钢构件在施工过程中，应力比已大于1，该部分钢构件主要在顶升点附近，须替换。（3）施工过程中，部分钢构件应力变化幅度较大，且存在变号。顶升分析结论87结论：顶升分析结论39第六篇

液压千斤顶顶升技术介绍88第六篇

液压千斤顶顶升技术介绍40顶升过程介绍顶升初始顶升过程顶升结束89顶升过程介