基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法技术

本发明专利技术涉及一种基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法，包括如下步骤：于主体结构的顶部施工一环形闭合的环梁基础；于所述环梁基础上安装支撑座；于所述主体结构的顶部布设支撑体系；单榀拱桁架呈局部区域下陷的不规则形状；对所述单榀拱桁架进行分段形成多段桁架单元；从下至上的两两对称安装所述桁架单元；将相邻的两个单榀拱桁架通过连接杆连接在一起形成屋盖结构；以及卸载支撑体系。采用两两对称安装的方式，使得安装的桁架单元对支撑体系的荷载均衡，通过连接杆连接成一个整体，形成稳定的整体受力结构，能够避免不规则形状的拱桁架的受力不均匀及应力集中的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法
本专利技术涉及拱桁架屋盖的施工领域，特指一种基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法。
技术介绍
目前空间结构在世界范围内得到迅猛发展，在众多空间结构中，拱形钢桁架与其它建筑材料诸如混凝土、砖石和空间构件相比，具有以下特点：1)、强度高，用料少，施工周期短，跨越能力大，集受力、维护功能于一身，特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。2)、钢材还具有塑性和韧性好的特点，塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂；韧性好，结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。3)、钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。4)、钢结构制造简便，施工周期短。近年来，我国的工程实践表明，它具有显著的技术经济效益和社会效益，具有广阔的发展前景，将成为轻钢结构的重要发展方向之一。中国在先专利(申请号为201220573374.9，专利技术创造名称为大跨度拱形钢桁架结构)公开了一种大跨度拱形钢桁架结构，其克服现有大跨度拱形钢桁架的结构存在的刚度和挠度不够的问题，使得拱形钢桁架可以在提高杆件应力比、减少钢结构工程造价投资方面提供新的设计方案。但该在先专利中的大跨度拱形钢桁架结构为标准的弧形状结构，其结构形式的受力均匀且稳定。对于非标准形状的拱桁架的施工来说，比如具有局部区域下陷的不规则起伏状的拱桁架的施工，因结构的受力不均匀且在施工过程中易出现局部应力集中的现象，所以对于不规则形状的拱桁架的施工就无法借鉴上述在先专利公开的技术方案，而不规则起伏状的拱桁架屋顶具有良好的美观效果，能够展现出艺术美感，所以，亟需提出一种适用于不规则起伏状的拱桁架的施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法，解决不规则形状的拱桁架存在的应力集中及受力不均匀而造成施工难度大的问题。实现上述目的的技术方案是：本专利技术提供了一种基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法，包括如下步骤：于主体结构的顶部施工一环形闭合的环梁基础；于所述环梁基础上安装支撑座；于所述主体结构的顶部布设支撑体系；预拼装单榀拱桁架，所述单榀拱桁架呈局部区域下陷的不规则形状；对所述单榀拱桁架进行分段形成多段桁架单元；安装单榀拱桁架，从下至上的两两对称安装所述桁架单元，安装时将位于下部的桁架单元与对应的支撑座固定连接，将桁架单元与对应的支撑体系连接；在安装单榀拱桁架时，将相邻的两个单榀拱桁架通过连接杆连接在一起形成屋盖结构；以及在所有单榀拱桁架安装完成后卸载所述支撑体系。在对不规则形状的拱桁架进行安装时，采用两两对称安装的方式，使得安装的桁架单元对支撑体系的荷载均衡，使得安装好的结构整体稳定性强，且安装好的单榀拱桁架两两间通过连接杆连接成一个整体，形成稳定的整体受力结构，能够避免不规则形状的拱桁架的受力不均匀及应力集中的问题。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，安装单榀拱桁架时还包括：在安装完成第一段桁架单元时，对所述第一段桁架单元进行加固处理，包括：对支撑连接所述第一段桁架单元的支撑体系进行斜撑加固；提供支撑杆，将所述支撑杆支撑连接在所述第一段桁架单元的上弦杆和相邻近的支撑体系之间，所述支撑杆设于所述第一段桁架单元的上弦杆的两侧。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，安装单榀拱桁架时还包括：在安装第一榀拱桁架的第二段桁架单元的同时，左右对称的推进安装第二榀拱桁架、第三榀拱桁架、第四榀拱桁架以及第五榀拱桁架：于第一榀拱桁架的第一段桁架单元两侧对称安装第二榀拱桁架和第三榀拱桁架的第一段桁架单元，并将第二榀拱桁架的第一段桁架单元和第一榀拱桁架的第一段桁架单元通过水平杆连接固定，将第三榀拱桁架的第一段桁架单元和第一榀拱桁架的第一段桁架单元通过水平杆连接固定；于第二榀拱桁架的外侧和第三榀拱桁架的外侧对称安装第四榀拱桁架和第五榀拱桁架的第一段桁架单元，并将第四榀拱桁架的第一段桁架单元和第二榀拱桁架的第一段桁架单元通过水平杆连接固定，将第五榀拱桁架的第一段桁架单元和第三榀拱桁架的第一段桁架单元通过水平杆连接固定，从而形成了五榀连体的稳定受力结构。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，还包括安装防屈曲支撑：于所述主体结构的顶部固设销轴支座；提供防屈曲支撑杆，将所述防屈曲支撑杆斜向设置，将所述防屈曲支撑杆的一端与所述销轴支座可转动地连接以调节所述防屈曲支撑杆的支撑方向，另一端与对应的单榀拱桁架的节点固定连接。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，还包括：提供插缝杆，对安装完成的单榀拱桁架间位于高层的拱桁架的下弦杆与位于低层的拱桁架的上弦杆通过插缝杆拉结连接，从而加强单榀拱桁架间的连接强度。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，于所述主体结构的顶部布设支撑体系，包括：提供格构柱，将所述格构柱布设于所述主体结构的顶部并形成外圈格构柱和内圈格构柱，对每个格构柱施工斜向支撑；将所述外圈格构柱通过连接架连接成整体；将所述内圈格构柱通过连接架连接成整体；将所述外圈格构柱和所述内圈格构柱通过连接架连接成整体。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，预拼装单榀拱桁架，包括：提供上弦杆和下弦杆，将所述上弦杆和所述下弦杆平行的置于胎架上；于所述上弦杆和所述下弦杆的端部处安装连接耳板；提供腹杆，将所述腹杆支撑连接于所述上弦杆和所述下弦杆之间；在拼装单榀拱桁架时，三段桁架单元一起连续在胎架上进行拼装，完成第三段桁架单元的拼装后，将第一段桁架单元吊走以进行安装，再拼接下一段桁架单元直至完成所述单榀拱桁架的拼装。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，安装单榀拱桁架时，相邻的两段桁架单元间对接连接，相邻的两段桁架单元中的一个桁架单元的下弦杆上固设有管口托板，通过所述管口托板承托连接另一个桁架单元的下弦杆，相邻的两段桁架单元中的一个桁架单元的上弦杆内固设有管口插板，通过所述管口插板插设连接另一个桁架单元的上弦杆，从而实现了相邻的两段桁架单元间的对接连接。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，安装桁架单元时，采用三点吊装的方法吊装桁架单元，包括：于所述桁架单元的中部连接塔吊进行吊装；于所述桁架单元的上部设置第一手拉葫芦进行吊装；于所述桁架单元的下部设置第二手拉葫芦进行吊装，通过调节所述第一手拉葫芦和所述第二手拉葫芦的吊装状态，使得所述桁架单元调整就位。本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法的进一步改进在于，卸载所述支撑体系，包括：从所述单榀拱桁架的中心向两侧依序卸载所述支撑体系，卸载的过程中采用同步等距的方式进行。附图说明图1为本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法所形成的屋盖结构的示意图。图2为本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法中所形成的一个山形拱结构的示意图。图3为本专利技术基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：于主体结构的顶部施工一环形闭合的环梁基础；于所述环梁基础上安装支撑座；于所述主体结构的顶部布设支撑体系；预拼装单榀拱桁架，所述单榀拱桁架呈局部区域下陷的不规则形状；对所述单榀拱桁架进行分段形成多段桁架单元；安装单榀拱桁架，从下至上的两两对称安装所述桁架单元，安装时将位于下部的桁架单元与对应的支撑座固定连接，将桁架单元与对应的支撑体系连接；在安装单榀拱桁架时，将相邻的两个单榀拱桁架通过连接杆连接在一起形成屋盖结构；以及在所有单榀拱桁架安装完成后卸载所述支撑体系。

【技术特征摘要】
1.一种基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：于主体结构的顶部施工一环形闭合的环梁基础；于所述环梁基础上安装支撑座；于所述主体结构的顶部布设支撑体系；预拼装单榀拱桁架，所述单榀拱桁架呈局部区域下陷的不规则形状；对所述单榀拱桁架进行分段形成多段桁架单元；安装单榀拱桁架，从下至上的两两对称安装所述桁架单元，安装时将位于下部的桁架单元与对应的支撑座固定连接，将桁架单元与对应的支撑体系连接；在安装单榀拱桁架时，将相邻的两个单榀拱桁架通过连接杆连接在一起形成屋盖结构；以及在所有单榀拱桁架安装完成后卸载所述支撑体系。2.如权利要求1所述的基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法，其特征在于，安装单榀拱桁架时还包括：在安装完成第一段桁架单元时，对所述第一段桁架单元进行加固处理，包括：对支撑连接所述第一段桁架单元的支撑体系进行斜撑加固；提供支撑杆，将所述支撑杆支撑连接在所述第一段桁架单元的上弦杆和相邻近的支撑体系之间，所述支撑杆设于所述第一段桁架单元的上弦杆的两侧。3.如权利要求1所述的基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法，其特征在于，安装单榀拱桁架时还包括：在安装第一榀拱桁架的第二段桁架单元的同时，左右对称的推进安装第二榀拱桁架、第三榀拱桁架、第四榀拱桁架以及第五榀拱桁架：于第一榀拱桁架的第一段桁架单元两侧对称安装第二榀拱桁架和第三榀拱桁架的第一段桁架单元，并将第二榀拱桁架的第一段桁架单元和第一榀拱桁架的第一段桁架单元通过水平杆连接固定，将第三榀拱桁架的第一段桁架单元和第一榀拱桁架的第一段桁架单元通过水平杆连接固定；于第二榀拱桁架的外侧和第三榀拱桁架的外侧对称安装第四榀拱桁架和第五榀拱桁架的第一段桁架单元，并将第四榀拱桁架的第一段桁架单元和第二榀拱桁架的第一段桁架单元通过水平杆连接固定，将第五榀拱桁架的第一段桁架单元和第三榀拱桁架的第一段桁架单元通过水平杆连接固定，从而形成了五榀连体的稳定受力结构。4.如权利要求1所述的基于劲性环梁的大跨度薄壁平面拱桁架的施工方法，其特征在于，还包括安装防屈曲支撑：于所述主体结构的顶部固设销轴支座；提供防屈曲支撑杆，将所述防屈曲支撑杆斜向设置，将所述防屈曲支撑杆的一端与所述销轴支座可转动地连接以调节所述防屈曲支撑杆的支撑方向，另一端与对应的单榀拱桁架的节...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫凡，黄贵，王维，高宗立，陆仕颖，孙晓伟，陈法兵，陈宏谋，丁伟，戴修成，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31