一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系及拼装方法技术

本发明专利技术公开一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系及拼装方法，通过选择基准点，给定拼装胎架的控制点坐标，给定主弦桁架的主弦管口4向坐标，给定四弦棱形弯扭圆管桁架结构弦杆管口4向坐标；主弦桁架的两根第一主弦杆、四弦棱形弯扭圆管桁架结构的第二主弦杆选择2‑3处内弧点进行复核。本发明专利技术能有效提高四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系拼装的精度，具有原理简单，便于工人施工的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系及拼装方法
本专利技术属于钢结构弯扭圆管桁架结构的拼装领域，具体涉及一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系及拼装方法。
技术介绍
现阶段，建筑追求造型美观，实用性和安全性上要求也变得更高，此时，弯扭桁架结构应运而生。考虑美观、结构受力等因素，这种结构体系中，圆管截面应用较为广泛。中国CN201310638028.3号专利公开一种大空间钢结构连廊桥安装方法，连廊桥钢结构在国内制作，经预拼装检查合格后通过集装箱海运至海外安装现场，组装后再进行吊装，其特征在于包括以下步骤：a连廊桥安装前准备工作，b连廊桥外框架的地面组装和c连廊桥构件吊装。本专利技术的大空间钢结构连廊桥安装方法具有连廊桥钢结构在国内制作，经预拼装检查合格后通过集装箱海运至海外安装现场，组装后再进行吊装的工艺完全适用于海外钢结构项目国内制作、国外工人施工的作业模式，连廊桥安装符合国际钢结构安装标准，施工有序，质量可靠，节省施工费用和缩短施工工期的优点。该安装方法的精度难以控制。中国CN107237501A号专利提出了本专利技术属于钢结构
，具体涉及一种圆管截面弯扭构件拼装方法，包括如下步骤，第一步，调整构件位形，确定拼装姿态；第二步，给定构件的测量控制点坐标；第三步，拼装胎架设置；第四步，给定拼装胎架测量控制点坐标；第五步，胎架的加工制作及测设安装；第六步，圆管截面弯扭构件的测设；第七步，圆管截面弯扭构件的就位、位形调整；第八步，拼装完成后对构件的关键部位进行复核，复核无误后，根据上述步骤进行后续相邻节分段的拼装。本专利技术具有准确可靠，拼装精度有保障，原理简单，便于工人操作等优点。该专利所描述的弯扭构件的拼装方法较为简单，不适用于指导复杂结构的弯扭圆管桁架的安装操作；该专利圆管截面弯扭桁架结构在安装过程中选择圆管中间及两端横截面的中心点为控制点和坐标定进行拼装，在施工过程中较难确定控制点和坐标的位置，导致误差较大；该专利未公开除主弦杆以外的腹杆的拼接方式，对于复杂的圆管截面弯扭构件桁架的拼装无指导作用。圆管截面的弯扭桁架结构外观顺滑，没有明显的凸点坐标作为参考点，因此构件的拼装精度难以控制；圆管截面弯扭桁架结构不同于常规的桁架结构，仅控制圆管两端中心点坐标，不能确定整个桁架形态；传统施工方法中，圆管截面弯扭桁架结构以控制圆管中间及两端横截面的中心点的坐标来进行拼装，但横截面中心点在现场实际施工中很难确定标识，且此方法下拼装精度有待加强；除主弦杆以外的腹杆用于连接和固定主弦杆，保证构件的整体姿态和整体性，因此对于腹杆与主弦杆的连接精度要求较高，现有技术未对腹杆的定位方式进行详细的描述，若采用圆心定位的方式精度较低，难以满足复杂桁架结构的精确安装要求。因此，为提高圆管截面弯扭桁架结构拼装的精度，拼装施工的效率，急需设计一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系及拼装方法以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系及拼装方法，通过选择基准点，给定主弦桁架的主弦管口4向坐标，给定四弦棱形弯扭圆管桁架结构弦杆管口4向坐标；选择至少两处内弧点进行复核，有效提高四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系拼装的精度，具有原理简单，便于工人施工的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系的拼装方法，包括以下步骤,步骤一，调整构件位形，确定拼装姿态；步骤二，设置构件拼装胎架；步骤三，给定拼装胎架的控制点坐标；步骤四，拼装胎架的制作及测设安装；步骤五，主弦桁架、四弦棱形弯扭圆管桁架结构的测设；步骤六，主弦桁架的两根主弦杆拼装、就位、调整；步骤七，主弦桁架拼装完成后对关键部位进行复核；步骤八，主弦桁架在四弦棱形弯扭圆管桁架结构拼装胎架上的放置、就位、调整；步骤九，四弦棱形弯扭圆管桁架结构的拼装。本专利技术所述拼装方法为四弦棱形桁架的具体拼装方法，通过管口4向坐标定位，能够准确的确定整个桁架的形态，在现场实际施工中能够较容易的确定施工坐标，相比与控制圆管两端中心点坐标的方法，更加具体、准确、易操作；本专利技术主弦桁架的两根弦杆、四弦棱形弯扭圆管桁架结构的弦杆选择2-3处内弧点，选择的内弧点投影至拼装地面与设计的该点位置对比进行复核，复合方式精度较高，且便于施工操作；本专利技术公开了腹杆的具体拼装形式和拼装方法，精确度较高，能够对主弦杆起到连接和固定作用保证四弦棱形弯扭圆管桁架结构姿态。步骤一：调整主弦桁架位置，确定主弦桁架拼装姿态，调整四弦棱形弯扭圆管桁架结构位置，确定拼装姿态：主弦桁架由四弦棱形弯扭圆管桁架结构中间的两根主弦杆和两根主弦杆之间连接的腹杆组成，优先且单独进行拼装；采用Tekla三维建模软件，根据主弦桁架和四弦棱形弯扭圆管桁架结构具体姿态调整拼装姿态；拼装姿态应便于工人施工，且保证构件的稳定性和安全性，同时综合考虑胎架经济性；步骤二：设置主弦桁架和四弦棱形弯扭圆管桁架结构拼装胎架：根据已确定的拼装姿态，在主弦杆两端靠内侧一定距离处各设置一副胎架，在跨中位置附近设置一副胎架；在Tekla三维建模软件内设置拼装胎架，并导出CAD三维模型用于后续步骤；本专利技术采用Tekla三维建模软件设置胎架结构，能够使设计得到的胎架结构与主弦杆受力均匀，保证所述主弦桁架的形态，精确度较高，方便快捷。步骤三：选择基准点，给定拼装胎架的控制点坐标，给定主弦桁架的主弦管口4向坐标，给定四弦棱形弯扭圆管桁架结构弦杆管口4向坐标。管口4向坐标指管口的最低、最高、最左、最右的点坐标；CAD三维模型导入Rhino三维建模软件，选定基准点，采用Rhino三维建模软件导出拼装胎架的控制点坐标、主弦桁架的弦杆管口4向坐标、四弦棱形弯扭圆管桁架结构弦杆管口的4向坐标。所述四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系拼装方法基于管外壁的点，管口4向坐标指管口的最低、最高、最左、最右的点坐标，通过Rhino三维建模软件，选定基准点以及坐标点，操作简便、准确度高；而非虚拟的横截面中心点进行拼装，在施工过程中能够快速准确的确定管口4向坐标对圆管进行定位以及复核，有效提高拼装精确度。步骤四：拼装胎架的制作及测设安装。根据事先确定的胎架的形式和尺寸加工制作拼装胎架；根据给定的拼装胎架控制点坐标进行放线、安装；拼装场地应进行压实平整处理，必要情况下上铺钢板找平；拼装胎架高度设置应综合考虑构件拼装姿态和场地实际情况；根据Tekla三维模型，在胎架上标示出胎架与弦杆接触点位置；根据弦杆截面在胎架两侧设置限位板。通过在胎架两侧设置限位板，进一步保证弦杆与胎架接触点位置的准确性，方法具体可行，在施工过程中便于操作，精确度较高。步骤五：主弦桁架的测设，四弦棱形弯扭圆管桁架结构弦杆的测设。利用全站仪将给定的主弦桁架和四弦棱形弯扭圆管桁架结构的弦杆管口4向坐标分别投放至地面并做好标记；其他控制点由事先安装好的拼装胎架给定。步骤六：主弦桁架的两根弦杆拼装、就位、调整。将主弦桁架的弦杆吊装到主弦桁架拼装胎架上，根据三处胎架初步固定，并在管口的最低、最左、最右的点分别做一标记，挂线锤；调整主弦杆姿态，使得管口4向位置的线锤下口与步骤五测量标记的投影点重合，并固定主弦杆，从而完成主弦杆拼装。本专利技术采用管口三点定位的调整主弦桁架的两根弦杆的位置，管口三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系的拼装方法，其特征在于，包括以下步骤,步骤一，调整构件位形，确定拼装姿态；步骤二，设置构件拼装胎架；步骤三，给定拼装胎架的控制点坐标；步骤四，拼装胎架的制作及测设安装；步骤五，主弦桁架、四弦棱形弯扭圆管桁架结构的测设；步骤六，主弦杆拼装、就位、调整；步骤七，主弦桁架拼装完成后对关键部位进行复核；步骤八，主弦桁架在四弦棱形弯扭圆管桁架结构拼装胎架上的放置、就位、调整；步骤九，四弦棱形弯扭圆管桁架结构的拼装。

【技术特征摘要】
1.一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系的拼装方法，其特征在于，包括以下步骤,步骤一，调整构件位形，确定拼装姿态；步骤二，设置构件拼装胎架；步骤三，给定拼装胎架的控制点坐标；步骤四，拼装胎架的制作及测设安装；步骤五，主弦桁架、四弦棱形弯扭圆管桁架结构的测设；步骤六，主弦杆拼装、就位、调整；步骤七，主弦桁架拼装完成后对关键部位进行复核；步骤八，主弦桁架在四弦棱形弯扭圆管桁架结构拼装胎架上的放置、就位、调整；步骤九，四弦棱形弯扭圆管桁架结构的拼装。2.根据权利要求1所述一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系的拼装方法，其特征在于，步骤一：主弦桁架由四弦棱形弯扭圆管桁架结构中间的两根主弦杆和两根主弦杆之间连接的腹杆组成；采用Tekla三维建模软件，根据主弦桁架和四弦棱形弯扭圆管桁架结构具体姿态调整拼装姿态；调整主弦桁架位置，确定主弦桁架拼装姿态，调整四弦棱形弯扭圆管桁架结构位置，确定拼装姿态。3.根据权利要求1所述一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系的拼装方法，其特征在于，步骤二：根据已确定的拼装姿态，在主弦杆两端靠内侧一定距离处各设置一副胎架，在跨中位置附近设置一副胎架；在Tekla三维建模软件内，设置主弦桁架的拼装胎架和四弦棱形弯扭圆管桁架结构拼装胎架，并导出CAD三维模型用于后续步骤。4.根据权利要求1所述一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系的拼装方法，其特征在于，步骤三：将CAD三维模型导入Rhino三维建模软件，选定基准点，采用Rhino三维建模软件导出拼装胎架的控制点坐标、主弦桁架第一主弦杆的管口4向坐标、副弦桁架第二主弦杆的管口4向坐标；所述管口4向坐标指管口的最低、最高、最左、最右的点坐标。5.根据权利要求1所述一种四弦棱形弯扭圆管桁架结构体系的拼装方法，其特征在于，步骤四：根...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩磊，尹昌洪，何利兵，梁涵，张涛，杨丹，
申请(专利权)人：中建三局安装工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42