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1 总 则
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1.0.1 为在索结构的设计与施工中贯彻执行国家的技术经济
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1.0.2 本规程适用于以索为主要受力构件的各类建筑索结构
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1.0.3 索结构的设计、制作、安装及验收,除应符合本规程
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2 术语和符号
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2.1 术 语
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2.1.1 拉索 tension cable 由索
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2.1.2 索体 cable body 拉索受力的
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2.1. 3 索结构 cable structure
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2.1.4 悬索结构 cable-suspended st
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2.1.5 斜拉结构 cable-stayed struc
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2.1. 6 张弦结构 structure with te
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2.1.7 索穹顶 cable dome 由脊索、
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2.1. 8 索桁架 cable truss 由在
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2.1.9 横向加劲索系 transversely sti
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2.1.10 柔性索 flexible cable
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2.1.11 劲性索 rigid cable 长度
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2. 1.12 初始几何状态 initial geomet
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2.1. 13 初始预应力状态 initial prest
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2.1. 14 荷载状态 loading state
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2.2 符 号
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2.2.1 材料性能 E——索体材料的弹性模量;
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2.2.2 几何参数 A——索体净截面积;
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2.2.3 计算系数 γR——拉索的抗力分项系数;
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2.2.4 其他 σl1——拉索张拉端锚固压实内缩引起的
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3 基本规定
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3.1 结构选型
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3.1.1 索结构的选型应根据建筑物的功能与形状,综合考虑
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3.1.2 当索结构用于建筑物屋盖时,宜选用本规程中所规定
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3.1.3 单索宜采用重型屋面。当平面为矩形或多边形时,可
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3. 1. 4 索网宜采用轻型屋面。平面形状可为方形、矩形
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3.1.5 双层索系宜采用轻型屋面。承重索与稳定索可采用不
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3.1.6 横向加劲索系宜采用轻型屋面。当平面形状为方形、
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3.1.7 斜拉结构宜采用轻型屋面,设置的立柱(桅杆)应高
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3.1.8 张弦结构宜采用轻型屋面。张弦结构可按单向、双向
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3.1.9 索穹顶的屋面宜采用膜材。当屋盖平面为圆形或拟椭
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3.1. 10 当索结构用于支承玻璃幕墙时,可采用单层索系
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3.1. 11 当索结构用于支承玻璃采光顶时,可采用单层索
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3.2 结构设计
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3.2.1 根据受力要求,索结构应选用仅承受拉力的柔性索或
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3. 2.2 索的预应力宜采用下列方法建立: 1
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3.2.3 索的反力可采用下列方法传递: 1 形成
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3.2.4 设计索结构屋面时,应采取措施防止屋面被风掀起。
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3.2.5 对于单索屋盖,当平面为矩形时,索两端支点可设计
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3.2.6 对于索网屋盖,承重索的垂度宜取跨度的1/10~
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3.2.7 对于双层索系屋盖,当平面为矩形时,承重索的垂度
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3.2.8 对于横向加劲索系屋盖,悬索两端支点可设计为等高
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3.2.9 对于双层索系玻璃幕墙,索桁架矢高宜取跨度的1/
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3.2.10 张弦拱(张弦拱架)的垂度宜取结构跨度的1/1
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3.2. 11 张弦网壳矢高不宜小于跨度的1/10。
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3. 2.12 索穹顶的高度与跨度之比不宜小于1/8;斜索
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3.2.13 悬索结构中,单索屋盖最大挠度与跨度之比自初始
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3.2. 14 斜拉结构、张弦结构或索穹顶屋盖在荷载作用下
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3.2.15 单层平面索网玻璃幕墙的最大挠度与跨度之比不宜
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3.2.16 曲面索网及双层索系玻璃采光顶自初始预应力状态
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4 索体与锚具
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4.1 一般规定
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4.1.1 拉索应由索体与锚具组成。
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4. 1.2 拉索索体宜采用钢丝束、钢绞线、钢丝绳或钢拉杆。
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4. 1.3 拉索两端锚具的构造应由建筑外观、索体类型、索
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4.1.4 室外长拉索宜考虑风振和雨振影响并应设置适当的阻
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4.2 索体材料与性能
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4.2.1 钢丝束索体的选用应满足下列要求: 1
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4. 2.2 钢绞线索体的选用应满足下列要求: 1
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4.2.3 钢丝绳索体的选用应满足下列要求: 1
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4.2.4 钢拉杆索体的选用应满足下列要求: 1
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4.2.5 索体材料的弹性模量宜由试验确定。在未进行试验的
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4.2.6 索体材料的线膨胀系数值宜由试验确定。
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4.3 锚 具
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4.3.1 热铸锚锚具和冷铸锚锚具的质量、性能、检验和验收
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4.3.2 挤压锚具、夹片锚具的质量、性能、检验和验收应符
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4.3.3 玻璃幕墙拉索压接锚具的制作、验收应符合现行行业
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4.3.4 钢拉杆锚具的制作、验收应符合现行国家标准《钢拉
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4. 3.5 拉索常用锚具及连接的构造形式应满足安装和调节
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4.3.6 钢拉杆宜采用单耳板、双耳板或螺纹螺母连接接头[
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4.3.7 热铸锚的锚杯坯件可采用锻件和铸件,冷铸锚的锚杯
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4. 3.8 锻钢成型锚具的无损探伤应按现行国家标准《锻轧
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4.3.9 锚具及其组装件的极限承载力不应低于索体的最小破
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4.3.10 拉索需要进行疲劳试验时,应按现行行业标准《预
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5 设计与分析
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5.1 设计基本规定
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5.1.1 索结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计
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5.1.2 索结构应分别进行初始预拉力及荷载作用下的计算分
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5.1.3 索结构的荷载状态分析应在初始预应力状态的基础上
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5.1.4 索结构计算时,应考虑其与支承结构的相互影响,宜
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5.1.5 在永久荷载控制的荷载组合作用下,索结构中的索不
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5.1.6 对于使用中需要更换拉索的情况,在计算和节点构造
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5.2 初始预应力状态确定
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5.2.1 索结构的初始预应力状态确定,应综合考虑建筑造型
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5.2.2 当索结构曲面形状简单且以受均布荷载为主时,宜通
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5.2.3 在确定索结构屋盖的几何形状时,应避免形成扁平区
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5.2.4 当初始预应力状态分析中的预应力建立过程与实际的
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5.3 静力分析
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5.3.1 索结构的静力分析应在初始预应力状态的基础上对结
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5.3.2 设计索结构屋面时应考虑雪荷载不均匀分布所产生的
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5.3.3 单索在任意连续分布荷载下的内力与位移采用解析法
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5.3.4 横向加劲索系在均布荷载下内力与位移的简化计算宜
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5. 3. 5 对于同时包含刚性构件和柔性索的索结构,如张
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5.4 风效应分析
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5.4.1 索结构设计时应考虑风荷载的静力和动力效应。
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5.4.2 对索结构进行风静力效应分析时,风载体型系数应按
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5.4.3 对于形状较为简单的中小跨度索结构,可采用对平均
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5.4.4 对于满足下列条件之一的索结构,应通过风振响应分
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5.4.5 对于墙面或屋面开洞的非封闭式索结构,应根据具体
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5.5 地震效应分析
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5.5.1 对于抗震设防烈度为7度及7度以上地区,索结构应
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5.5.2 对于抗震设防烈度为7度或8度地区、体型较规则的
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5.5.3 采用时程分析法时,应按建筑场地类别和设计地震分
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5.5.4 在进行地震效应分析时,对于计算模型中仅含索元的
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5.5.5 索结构抗震分析时,宜采用包括支承结构在内的整体
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5.5.6 平行布置的单索及横向加劲索系索结构的自振频率与
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5.6 索截面计算
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5.6. 1 拉索的抗拉力设计值应按下式计算: 式中:F—
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5.6.2 拉索的承载力应按下式验算: 式中:Nd——拉索
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6 节点设计与构造
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6.1 一般规定
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6.1.1 索结构节点构造应符合计算假定,应做到传力路线明
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6.1.2 索结构节点的钢材及节点连接件材料应按现行国家标
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6.1.3 索结构节点的承载力和刚度应按现行国家标准《钢结
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6.1.4 索结构主要受拉节点的焊缝质量等级应为一级,其他
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6. 1. 5 索结构节点的构造设计应考虑施加预应力的方式
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6.2 索与索的连接节点
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6.2.1 双向拉索的连接(图6.2.1-1)、拉索与柔性
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6.2.2 在同一平面内不同方向多根拉索之间可采用连接板连
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6.3 索与刚性构件的连接节点
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6. 3.1 横向加劲索系的拉索与作为横向加劲构件的桁架下
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6.3.2 斜拉结构节点应由立柱(撑杆)、拉索及调节器构成
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6.3.3 张弦梁、张弦拱、张弦拱架结构的索、杆节点连接构
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6.3.4 张弦网壳结构下弦节点应由环索、斜索、撑杆构成,
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6.3.5 索穹顶结构上弦节点应由脊索、斜索、撑杆构成,拉
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6.4 索与支承构件的连接节点
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6. 4.1 拉索的锚固节点应采取可靠、有效的构造措施,保
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6.4.2 拉索与钢筋混凝土支承构件的连接宜通过预埋钢管或
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6.4.3 可张拉的拉索锚具与支座的连接应保证张拉区有足够
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6.5 索与屋面、玻璃幕墙和采光顶的连接节点
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6.5.1 拉索与钢筋混凝土屋面板的连接宜采用连接板或钢筋
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6.5.2 拉索与玻璃幕墙和采光顶的连接节点除应满足传力可
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6.6 锚锭系统
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6.6. 1 拉索的锚锭系统应根据具体情况采用重力锚、盘形
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7 制作、安装及验收
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7.1 一般规定
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7.1.1 施工前应编制施工组织设计,在施工过程中应严格执
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7.1.2 施工前应对索体、锚具及零配件的出厂报告、产品质
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7.1.3 施工前应对支承结构或边缘构件上用于拉索锚固的锚
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7.1. 4 索结构制作、安装、张拉所用设备与仪表应在有效
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7.1. 5 锚具及其他连接部件涂装前,应去除锈斑,打磨光
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7.1.6 放索时,拉索应放在索盘支架上,以保证安全。在室
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7. 1. 7 施工方应会同设计方对索结构施工各个阶段的索
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7.1. 8 施工完成后应采取保护措施,防止拉索被损坏。在
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7.2 制 索
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7.2.1 非低松弛索体(钢丝绳、不锈钢钢绞线等)在下料前
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7.2. 2 钢丝束、钢丝绳索体应根据设计要求对索体进行测
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7.2.3 钢丝束、钢绞线下料时,应考虑环境温度对索长的影
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7.2.4 钢丝束、钢绞线进行无应力状态下料时,应考虑其自
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7.2.5 成品拉索交货长度为设计长度,其允许偏差应符合表
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7.2.6 钢拉杆应按现行国家标准《钢拉杆》GB/T 20
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7.3 安 装
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7.3. 1 拉索两锚固端间距的允许偏差应为L/3000(
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7.3.2 拉索的安装工艺应满足整体结构对索的安装顺序和初
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7.3.3 拉索在安装过程中应采取有效措施防止损坏。
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7.3.4 索结构安装时,应在相应工作面上设置安全网,作业
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7.3.5 在户外作业时,宜在风力不大于四级的情况下进行。
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7.3.6 拉索在安装过程中,应防止雨水进入索体及锚具内部。
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7.3.7 索夹安装时,应满足各施工阶段索夹拼装螺栓的拧紧
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7.3.8 安装顺序宜先安装承重索,后安装稳定索,并应根据
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7. 3. 9 各种屋面构件宜对称安装。
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7.4 张拉及索力调整
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7.4.1 拉索张拉前应进行预应力施工全过程模拟计算,计算
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7.4.2 张拉前应对张拉系统的设备和仪表进行标定,标定时
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7.4.3 拉索张拉应遵循分阶段、分级、对称、缓慢匀速、同
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7.4.4 拉索张拉前应确定以索力控制为主或结构位移控制为
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7.4.5 拉索张拉过程中应检测并复核拉力、实际伸长量和油
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7.4.6 由单根钢绞线组成的群锚,可逐根张拉拉索。
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7.4.7 采用张拉设备施加预应力时,其作用点形心应经过拉
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7.4.8 拉索张拉时可直接用千斤顶与经校验的配套压力表监
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7.4.9 悬索结构的拉索张拉尚应满足下列要求:
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7.4.10 斜拉结构的拉索张拉应考虑立柱、钢架和拱架等支
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7.4.11 张弦梁、张弦拱、张弦桁架的拉索张拉尚应满足下
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7.4.12 张弦网壳结构的拉索张拉,应考虑多索分批张拉相
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7.4.13 在索力、位移调整完成后,对于钢绞线拉索的夹片
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7.4.14 在玻璃幕墙、采光顶的拉索张拉施工完成后,在面
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7.4.15 拉索张拉时应考虑预应力损失,张拉端锚固压实内
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7.5 防护要求
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7.5.1 室外拉索应采取可靠的密封防水、防腐蚀和耐老化措
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7.5.2 索体采取普通防腐时,对高强钢丝或钢绞线应进行镀
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7.5.3 当拉索外露的塑料护套有耐老化要求时,应采用双层
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7.5. 4 索体防火宜采用钢管内布索、钢管外涂敷防火涂料
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7.6 维 护
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7.6.1 拉索的维护应由工程承包单位会同设计、制作、安装
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7.6.2 应定期检查拉索在使用过程中是否出现松弛现象,并
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7.6.3 索体护套破损后所用的修补材料应与原护套材料一致
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7.7 验 收
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7.7.1 索结构作为子分部工程,应按现行国家标准《钢结构
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7.7.2 验收应具备下列资料: 1 结构设计图、
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7.7.3 拉索制作分项工程应按下列规定进行验收:
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7.7.4 索安装分项工程应按下列规定进行验收:
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7.7.5 拉索张拉分项工程应按下列规定进行验收:
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7.7.6 拉索张拉完成后,索体、锚具及其他连接件的永久性
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附录A 索结构屋面的雪荷载积雪分布系数
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A. 0.1 矩形、单曲下凹屋面,碟形屋面,伞形屋面,椭圆
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附录B 单索在任意分布荷载下的解析法计算
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B.0.1 在初始任意分布荷载q0(x)下,单索的初始几何
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B. 0.2 当分布荷载由初始q0(x)增加到qL(x)时
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附录C 横向加劲索系在均布荷载作用下的简化计算
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C. 0. 1 在均布荷载作用下的横向加劲索系(图C. 0
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C. 0.2 跨中的横向加劲构件支座的下压量△m可按下式计
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C. 0.3 支座下压后跨中横向加劲构件支座反力Rm可按下
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C.0.4 支座下压后各索拉力的水平分量Hj可按下式计算:
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C.0.5 支座下压后及均布荷载下索拉力的水平分量Hj应按
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C. 0.6 支座下压后均布荷载作用下,横向加劲索系几何曲
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C.0.7 横向加劲构件在支座下压后和均布荷载作用下的弯矩
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附录D 索结构屋面的风载体型系数
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附录E 单索及横向加劲索系的结构自振频率和振型简化计算
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E.0.1 平行布置的单索的自振频率和振型可近似按下式计算
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E.0.2 横向加劲索系的自振频率和振型可近似按下式计算:
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