一种仿生态伞状单层网壳钢结构的安装方法技术

本发明专利技术具体是一种仿生态伞状单层网壳钢结构的安装方法；其特征是：包括将伞状单层网壳结构划分为伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分，现场拼装：分别将伞径钢桁架、圈梁钢结构和天穹钢桁架的各吊装单元在地面按照拼装次序依次拼装就位；伞径钢桁架的吊装；安装天穹钢桁架下部的格构临时支撑；安装圈梁钢结构；安装天穹钢桁架；补空焊接；拆除临时支撑。本安装方法通过两次模块化划分、预组装和分别吊装并在高空进行整体拼接的方法进行异形单层网壳结构的安装施工；克服了单层网壳钢结构高空散装焊接量大、作业精度差和安全风险高的问题，并且由于事先分工明确、单次吊装作业难度小使得本施工方法还具有施工周期短的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异形建筑的建造领域，具体是一种仿生态伞状单层网壳钢结构的安装方法。
技术介绍
常规单层网壳钢结构在高空安装时存在焊接量大、焊接精度差和安全风险高的问题，而当需要搭建仿生伞状的单层网壳钢结构时，上述问题更是突出。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够快速、高效、安全地搭建仿生态伞状单层网壳钢结构的安装方法。为了达到上述目的，本专利技术是这样实现的：一种仿生态伞状单层网壳钢结构的安装方法，包括步骤1、将伞状单层网壳结构划分为伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分，步骤2、再将伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分划分为多个吊装单元；步骤3、现场拼装：分别将伞径钢桁架、圈梁钢结构和天穹钢桁架的各吊装单元在地面按照拼装次序依次拼装就位；步骤4、伞径钢桁架的吊装：利用塔吊将伞径钢桁架各部分分段吊装至设计标高，并进行段与段之间的焊接补空；步骤5、临时支撑：在伞径钢桁架的基础上安装天穹钢桁架下部的格构临时支撑；步骤6、安装圈梁钢结构：将圈梁钢结构部分平均划分为4段安装；步骤7、安装天穹钢桁架：将天穹钢桁架平均划分为21个单元并依次吊装，从一轴线开始，依次向两侧吊装；步骤8、补空焊接：在天穹钢桁架的主梁桁架吊装完成后，进行分块间的杆件补空及焊接；步骤9、拆除临时支撑：当伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分的整体全部安装完成后，拆除临时支撑。所述的仿生态伞状单层网壳钢结构的安装方法，在步骤4、步骤6、和步骤7实施前采用有限元分析软件进行全过程模拟安装验证。本安装方法通过两次模块化划分，并进一步把划分后的模块再进行细分、预组装和分别吊装并在高空进行整体拼接的方法进行异形单层网壳结构的安装施工；从而克服了单层网壳钢结构高空散装焊接量大、作业精度差和安全风险高的问题，并且由于事先分工明确、单次吊装作业难度小使得本施工方法还具有施工周期短的优点。附图说明图1是伞状单层网壳钢结构的示意图。图2是本施工方法的施工顺序图。图3是伞径的单元划分示意图。图4是圈梁的单元划分示意图。图5是天穹的单元划分示意图。图6是本施工方法中步骤401-408的示意图。图7是本施工方法中步骤409-414的示意图。具体实施方式以下通过具体实施例进一步说明本专利技术。如图1、图2所示，将伞状网壳钢桁架1分为伞径101、圈梁102、天穹104以及实现安装的临时支撑103，安装顺序如图2中所示：首先安装伞径101钢桁架部分，其次安装临时支撑103和圈梁102，最后分单元安装天穹104。如图3所示，伞径101的吊装单元划分示意图，其共分为4个吊装单元J01~J04，每个吊装单元又划分为3个拼装单元；如图4所示，圈梁102的吊装单元划分示意图，包括4个截面为900mm×400mm×30mm×30mm的矩形管L01~L04；如图5所示，天穹104的吊装单元划分示意图，其中包括21个呈圆环形分布的吊装单元，每个吊装单元又由3个拼装单元组成。图6~图7为本专利技术的施工步骤示意图；如图6和图7所示，该钢屋盖结构的提升施工方法通过以下步骤实现：步骤401：预埋件施工完成后，伞径101钢桁架进场后预拼装吊装单元J01，然后整体安装J01单元；步骤402：预拼装吊装单元J02，完成后安装J02单元，同时对J02与J01之间进行补空；步骤403：预拼装吊装单元J03，完成后安装J03单元，同时对J03与J03之间进行补空；步骤404：预拼装吊装单元J04，完成后安装J04单元，同时对J04与J03之间进行补空；步骤405：安装临时支撑103，其中包括格构柱、格构柱顶部的横梁；步骤406：安装圈梁102的吊装单元L01；步骤407：安装圈梁102的吊装单元L02，对吊装单元L02和L01进行补空；步骤408：安装圈梁102的吊装单元L03，对吊装单元L03和L02进行补空；步骤409：安装圈梁102的吊装单元L04，对吊装单元L04和L03、L04和L01进行补空；步骤410：安装由拼装单元Q7、Q28和Q49组成的天穹104第一片钢桁架吊装单元，完成后封闭Q7、Q28、Q49之间的主弦杆；步骤411：分别吊装天穹104第一片钢桁架两侧的第二片和第三片钢桁架，第二片钢桁架由拼装单元Q8、Q29和Q50组成，第三片钢桁架由拼装单元Q27、Q48和Q69组成；步骤412：封闭Q8、Q29、Q50和Q27、Q48、Q69之间的主弦杆，补空第二片、第三片钢桁架与第一片钢桁架之间的腹杆；步骤413：依次推进安装天穹104的钢桁架，封闭主弦杆、补空钢桁架之间的腹杆；步骤414：拆除格构式临时支撑103，整体检测屋面各点数据；通过本施工方法，将大部分高空作业转移到地面施工，工作效率提高，工程质量便于控制，施工精度提高，安全风险降低，施工周期相对缩短，减少了吊装过程、临时支撑以及卸载过程变形量对整体结构安装误差的影响，解决了坐标定位及吊装过程、临时支撑以及卸载变形量提前预知的问题，为整个安装过程顺利进行提供了科学依据。同时，本施工方法进一步采用计算机进行全过程进行动态模拟跟踪分析，通过计算机的模拟数据对钢结构组装、提升、合拢、卸载全过程进行核算及修改，使得整个钢结构的拼装质量合格率达到100%，各项指标均满足设计要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生态伞状单层网壳钢结构的安装方法，其特征是：包括步骤1、将伞状单层网壳结构划分为伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分，步骤2、再将伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分划分为多个吊装单元；步骤3、现场拼装：分别将伞径钢桁架、圈梁钢结构和天穹钢桁架的各吊装单元在地面按照拼装次序依次拼装就位；步骤4、伞径钢桁架的吊装：利用塔吊将伞径钢桁架各部分分段吊装至设计标高，并进行段与段之间的焊接补空；步骤5、临时支撑：在伞径钢桁架的基础上安装天穹钢桁架下部的格构临时支撑；步骤6、安装圈梁钢结构：将圈梁钢结构部分平均划分为4段安装；步骤7、安装天穹钢桁架：将天穹钢桁架平均划分为21个单元并依次吊装，从一轴线开始，依次向两侧吊装；步骤8、补空焊接：在天穹钢桁架的主梁桁架吊装完成后，进行分块间的杆件补空及焊接；步骤9、拆除临时支撑：当伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分的整体全部安装完成后，拆除临时支撑。

【技术特征摘要】
1.一种仿生态伞状单层网壳钢结构的安装方法，其特征是：包括步骤1、将伞状单层网壳结构划分为伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分，步骤2、再将伞径钢桁架部分、圈梁钢结构部分和天穹钢桁架部分划分为多个吊装单元；步骤3、现场拼装：分别将伞径钢桁架、圈梁钢结构和天穹钢桁架的各吊装单元在地面按照拼装次序依次拼装就位；步骤4、伞径钢桁架的吊装：利用塔吊将伞径钢桁架各部分分段吊装至设计标高，并进行段与段之间的焊接补空；步骤5、临时支撑：在伞径钢桁架的基础上安装天穹钢桁架下部的格构临时支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福聚，刘明路，张侃，王军，常华，唐启旭，
申请(专利权)人：上海二十冶建设有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31