一个拉索采光顶的施工心得

wzh_wang

最近正好在施工一个索杆系统的的采光顶，初看是一个普通的自平衡索杆体系，随着施工的进程，发现问题比想象的要多，有些是开始没有预料到的，正好借论坛讨论一下，希望对大家以后的设计施工有所帮助。
采光顶受力体系是一个由钢管、拉索和拉杆组成的自平衡体系，跨度约17m，长度约50m，玻璃采用10（Low-E）+12A+8+1.14+10的三钢化夹胶中空玻璃，平面和剖面的cad文件如下，设计要求对钢索施加123kN的预应力。请大家先看一下设计有没有问题。

wzh_wang

接上述采光顶，施工顺序安排：立管安装→203主钢梁（管）安装→拉索安装→拉索张紧（到80%预应力）→横杆（管）安装→不锈钢拉杆安装→拉索拉杆最后张紧调整→与立管连接耳板满焊固定→驳接件安装→玻璃板块安装→板块调整注胶。后来因为材料供应和施工进度要求，实际施工顺序作了一点调整，为：立管安装→203主钢梁（管）安装→横杆（管）安装→不锈钢拉杆安装→拉索安装→拉索张紧→拉索拉杆最后张紧调整→与立管连接耳板满焊固定→驳接件安装→玻璃板块安装→板块调整注胶。
以上两种安装顺序不知哪一种比较正确或是更好，希望有高手指点。

wzh_wang

继续施工，钢架安装完成，拉索也已经安装固定，开始进行张拉。发生现象：从中间开始张拉，测力仪反映拉力达到一定值，发现主钢梁起拱很大，暂时不管，继续拉邻近的拉索，问题产生了，相邻拉索张拉以后，刚才已经张拉过的拉索的拉力出现明显下降，降幅甚至达到50%，停止施工。分析原因，估计因为实际施工顺序与原定施工顺序改变，横向连接杆件连接以后，张拉过程中由于主钢梁起拱变形，邻近的钢梁未张拉以前通过连接横钢管对进行张拉的主钢梁限制变形产生影响，造成实际张拉时测得的拉力不准确，不知这样的分析是否有道理。下一步计划将横向连接杆脱离以后进行张拉试验，情况出来以后再反映，请大家协助分析。谢谢:)

smqu

跟上直播了，希望楼主继续啊，积累经验供大家参考！！

wzh_wang

继续将横向钢管脱开后进行张拉，这样情况下其他影响的因素没有了，结果拉力和主钢梁的拱高同步上升，而拉索在不断缩短，从1.5吨开始加载并进行相关数据测量，一直拉到7吨，发现已经无法继续，这时拱高上升了约230，而拉索原先预留的100mm的拉伸长度已经用尽，也就是说已经无法再继续，仍未能达到设计123kN的预应力要求。
分析觉得这样的单弦杆拉索在未加荷载以前拉索拉力肯定上不去，随着拉力增加，主钢梁拱高不断增加，这样拉索的拱高在不断降低，拉索相应的弧长也在不断减小，而且即使能够拉力满足要求，也无法进行施工了，采光顶拱高要求远远超过了设计意图，害怕。。。。
向原设计师求救，设计师要求边装玻璃边进行张拉，困惑中。。。。。。。
设想边装玻璃边进行张拉，拉索拉力或许可以上去，但是钢梁拱高的变形不断增加，由于钢梁的变形对玻璃板块产生的反作用，完全有可能造成玻璃的损毁，无奈中，希望有高手能出来指点。。。

洛奇老虎

就一次张拉到设计值？我觉得可能是这里不妥。分3-4次张拉试试吧

leekal

http://forum.unionfacade.com/vie ... &extra=page%3D1
可能有联系

wzh_wang

楼上说的不错，就是那个采光顶，现在还没有完成，前段时间请设计师来了现场，再用ansys进行了施工过程的模拟分析，根据分析情况可以边安装玻璃边调整拉索，以控制钢管变形为主，索力为辅，能不能按照设计分析的意图完成，现在还不知道，等施工完成再说。
另外要在这里特别感谢我们的编辑lm_afei，给于了非常有用的指导，等有机会一定登门拜访，谢谢！

wangjun

本人认为，出现施工中所说问题，最关键的原因是预应力取值太大！
不知道工程在哪里？
发帖的兄弟来自浙江，我就按杭州风压、雪压取值进行粗算，发现考虑预应力损失，只需要约50~60KN的预拉力就能满足不超过15mm的挠度变形要求。扣除应力损失之后的有效预应力只需要30MPa左右！粗算还忽略了钢管自身的刚度作用。
按原来设计的预应力张拉，即使玻璃安装好，再考虑雪压、施工荷载，钢管也必然向上起拱！预应力太大，对结构造成很大风险！
估计设计师荷载取值存在问题！

wangjun

补充一点，这个体系只在一边加预应力拉索，不能成为自平衡系统。随着预拉力的增大，拉索对主管两端产生的压力越来越大，同时与索连接的支撑杆对主管产生竖直向上的压力，在管上产生弯矩。预拉力加到一定程度（不用到123KN），整个主管会成为一个失稳的压杆，平衡破坏。
如先装玻璃再加压，结果会是主管失稳、拉索松弛、玻璃破裂。
建议重新校核，重新设计结构形式。