本发明专利技术公开了一种倾斜三棱锥形桁架式框架结构及其制作、安装、测量方法，该框架结构包括有三棱锥锥台部和三棱锥顶尖部；锥台部的三根棱线为由多个格构柱通过法兰连接而成的桁架柱，桁架柱的柱脚固定于作为三棱锥底面的一基台上，一根桁架柱为受压桁架柱并与底面的夹角大于９０°且小于１１０°，另外两根桁架柱为受拉桁架柱并与底面的夹角大于５０°且小于６５°；锥台部还包括多个由格构单元焊接而成的桁架梁，通过与底面平行的方式分多个平行层在桁架柱之间通过法兰连接；格构柱单元由多根钢管和法兰焊接而成，格构柱单元之间通过法兰连接；顶尖部为由钢管焊接的一体结构，三棱锥顶尖部的三根棱线为沿三棱锥锥台部的桁架柱焊接延伸的钢管。
【技术实现步骤摘要】
倾斜三棱锥形桁架式框架结构及其制作、安装、测量方法
本专利技术属于土木建筑工程领域中的塔桅结构工程建造技术，特别涉及一种倾斜三棱锥形钢管空间桁架式框架结构斜塔及其建造方法，结构类型为空间钢结构，具体为空间桁架式框架结构。
技术介绍
国内、外的高耸结构主要有电视塔、无线电塔、微波塔、输电线路塔、旅游、观光、纪念塔，主要分为钢结构和钢筋混凝土结构(包括预应力混凝土结构)。其中钢结构有以下优点：钢材强度高、塑性和韧性好、具有匀质等向体性能、可焊可装配、整体稳定性好、整体重量轻等。国内、外采用“钢结构”的高塔建筑概况见下表。 使用功能 立面形式 代表工程 主要建造技术 建造时 间 电视塔 直线形直塔 美国密尔沃基电 视塔329.00m 大直径圆钢和角钢的组合 结构，用钢量750t， 1962年 折线形直塔 上海电视塔 210.55m 焊接节点，地面卧拼，整 体架设 1973年 汕头电视塔 212.00m 六边形钢管结构，设预拉 力柔性杆，用钢量700t， 1989年 石家庄广播电视 塔280.00m 螺栓连接，钢管组合结构， 1997年 东京电视塔 333.00m 四边形角钢组合结构，铆 接连接；用钢量3600t， 1958年 俄罗斯圣彼得堡 电视塔315.00m 六边形格构式钢管结构， 用钢量1160t， 1962年 乌克兰基辅电视 塔380.00m，世界 最高钢结构塔 焊接连接的钢管空间桁架 结构，用钢量2800t， 1973年 亚美尼亚埃里温 电视塔312.00m 三边形空间桁架结构，设 组合式斜杆和横杆，用钢 量1758t， 1977年--> 无线电塔 直线形直塔 北京某无线电塔 81.00m 螺栓连接角钢杆件桁架结 构， 纤绳桅杆 波兰华沙长波桅 杆645.28m 正三边形钢管结构，3个 方向、由上至下共五道纤 绳 微波塔 两段直线形 直塔 日本电气公司 NEC 微波塔 92.00m 螺栓连接角钢杆件桁架结 构 输电线路 塔 直线形直塔 广州500kV线路 直线跨越塔 235.75m 螺栓连接角钢杆件构成的 组合结构，用钢量1040t 1987年 直线形直塔 南京220kV自立 式钢管输电塔 193.50m 法兰盘螺栓连接，钢管 1976年 旅游、观 光、纪念 塔 折线形直塔 巴黎艾菲尔铁塔 320.80m 四边形铆接型钢杆件结构 单元，散装；用钢量8500t， 1889年 空间折线形 直塔 日本水户艺术馆 瞭望塔100.00m 钢管焊接连接，预制单元， 现场组装焊接，空间桁架 结构；外装饰3.2mm厚钛 合金板 1989年 直线形直塔 日本千叶港瞭望 塔125.00m 菱形平面、六角形简体、 焊接钢管空间框架结构； 外装饰玻璃幕墙 1986年钢结构杆件之间的连接主要有：铆接、焊接、螺栓连接等，最近20年的钢塔均采用散装法，法兰盘螺栓连接。可见王肇民《我国钢结构电视塔设计与施工概况》。现有技术的直线或折线形直塔，因为从外观上看具有稳定性，没有倾斜所产生的紧迫和震撼的感觉，而建造斜塔有一定的技术难度，其基础、主体各单元分段加工和安装具有较复杂的变形控制措施，需要进行精确的工厂加工定位和现场安装空中定位，而现有技术还没有对建造斜塔提出一种成熟的技术方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种倾斜三棱锥形桁架式框架结构及其制作、安装、测量方法，解决现有技术还没有对建造斜塔提出一种成熟的技-->术方案的问题。为达到上述目的，本专利技术提供了一种倾斜三棱锥形桁架式框架结构，其特点在于，包括有三棱锥锥台部和三棱锥顶尖部；所述三棱锥锥台部的三根棱线为由多个格构柱单元通过法兰连接而成的桁架柱，所述三根桁架柱的柱脚固定于作为所述三棱锥底面的一基台上，一根桁架柱为受压桁架柱并与所述三棱锥底面的夹角大于90°且小于110°，另外两根桁架柱为受拉桁架柱并与所述底面的夹角大于50°且小于65°；所述三棱锥锥台部还包括多个由格构单元焊接而成的桁架梁，通过与所述三棱锥底面平行的方式分多个平行层在所述桁架柱之间通过法兰连接；所述格构柱单元由多根钢管和法兰焊接而成，所述格构柱单元之间通过法兰连接；所述三棱锥顶尖部为由钢管焊接的一体结构，所述三棱锥顶尖部的三根棱线为沿所述三棱锥锥台部的桁架柱焊接延伸的钢管。上述的框架结构，其特点在于，每隔2或3个所述平行层设置一个加强层，并且在所述平行层之间还设置有斜撑。上述的框架结构，其特点在于，在所述三棱锥锥台部的外表面包覆有石材幕墙，在所述三棱锥顶尖部的外表面包覆有玻璃幕墙。上述的框架结构，其特点在于，所述受压桁架柱与所述三棱锥底面的夹角为99.68°，所述两根受拉桁架柱与所述三棱锥底面的夹角为64.69°。上述的框架结构，其特点在于，所述三根桁架柱的柱脚形成以所述受压桁架柱的柱脚为顶点的等腰三角形，并且顶角为50°。上述的框架结构，其特点在于，所述等腰三角形的底边为25.2米，高为27米，所述平行层的间距为12米，所述三棱锥锥台部高73米。为了更好的实现本专利技术的目的，本专利技术还提供了一种上述框架结构的制作、安装方法，其特点在于，包括如下步骤：步骤一，焊接制作用于组装桁架柱和桁架梁的格构柱单元，焊接制作由钢管结构组成的三棱锥顶尖部；步骤二，建造作为所述三棱锥底面的基台；步骤三，吊装所述格构柱单元，于所述基台上焊接组成所述桁架柱和桁架梁，组成所述三棱锥锥台部；步骤四，将所述三棱锥顶尖部吊装至所述锥台部的顶端，使所述三棱锥顶尖部的三根棱线沿所述三棱锥锥台部的三根桁架柱延伸对齐。上述的方法，其特点在于，所述步骤三进一步包括：步骤31，进行柱脚测量，吊装位于柱脚与第一平行层之间的组成所述受压桁架柱的第一节受压桁-->架柱，吊装组成所述两根受拉桁架柱的两根第一节受拉桁架柱；吊装位于所述第一平行层并分别连接所述三根桁架柱的三根第一层桁架梁；步骤32，吊装位于第一平行层与第二平行层之间的第二节受压桁架柱和两根第二节受拉桁架柱；吊装位于所述第二平行层并分别连接所述三根桁架柱的三根第二层桁架梁；步骤33，安装第一、二层桁架梁之间的面梁；步骤34，安装现有层的上一层的桁架柱和桁架梁；步骤35，安装所述上一层的桁架梁与所述现有层桁架梁之间的面梁；步骤36，重复步骤34、35，直到组成所述三棱锥锥台部。为了更好的实现本专利技术的目的，本专利技术还提供了一种用于上述框架结构的制作、安装方法中的测量方法，其特点在于，包括如下步骤：步骤91，在安装每一层的桁架柱和桁架梁时，选一根桁架梁的中点作为基准点，采用悬吊钢尺传递高程，测出所述基准点的标高；步骤92，测量每一层的桁架柱和桁架梁的位置误差，并进行调整；步骤93，测量所述框架结构的整体变形，在所述三棱锥顶尖部选定一选定点，在所述三棱锥底面所在平面的两点架设经纬仪，并保证所述经纬仪在所述框架结构发生变形时能够观测到所述选定点，之后进行多次观测，把每次观测的记录进行比较，计算出所述框架结构的变形结果。上述的测量方法，其特点在于，所述步骤92中的调整包括：对超过垂直方向误差限度的桁架柱，用卷扬本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种倾斜三棱锥形桁架式框架结构，其特征在于，包括有三棱锥锥台部和三棱锥顶尖部；所述三棱锥锥台部的三根棱线为由多个格构柱单元通过法兰连接而成的桁架柱，所述三根桁架柱的柱脚固定于作为所述三棱锥底面的一基台上，一根桁架柱为受压桁架柱并与所述三棱锥底面的夹角大于９０°且小于１１０°，另外两根桁架柱为受拉桁架柱并与所述底面的夹角大于５０°且小于６５°；所述三棱锥锥台部还包括多个由格构柱单元焊接而成的桁架梁，通过与所述三棱锥底面平行的方式分多个平行层在所述桁架柱之间通过法兰连接；所述格构柱单元由多根钢管和法兰焊接而成，所述格构柱单元之间通过法兰连接；所述三棱锥顶尖部为由钢管焊接的一体结构，所述三棱锥顶尖部的三根棱线为沿所述三棱锥锥台部的桁架柱焊接延伸的钢管。
【技术特征摘要】
1、一种倾斜三棱锥形桁架式框架结构，其特征在于，包括有三棱锥锥台部和三棱锥顶尖部；所述三棱锥锥台部的三根棱线为由多个格构柱单元通过法兰连接而成的桁架柱，所述三根桁架柱的柱脚固定于作为所述三棱锥底面的一基台上，一根桁架柱为受压桁架柱并与所述三棱锥底面的夹角大于90°且小于110°，另外两根桁架柱为受拉桁架柱并与所述底面的夹角大于50°且小于65°；所述三棱锥锥台部还包括多个由格构柱单元焊接而成的桁架梁，通过与所述三棱锥底面平行的方式分多个平行层在所述桁架柱之间通过法兰连接；所述格构柱单元由多根钢管和法兰焊接而成，所述格构柱单元之间通过法兰连接；所述三棱锥顶尖部为由钢管焊接的一体结构，所述三棱锥顶尖部的三根棱线为沿所述三棱锥锥台部的桁架柱焊接延伸的钢管。2、根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于，每隔2或3个所述平行层设置一个加强层，并且在所述平行层之间还设置有斜撑。3、根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于，在所述三棱锥锥台部的外表面包覆有石材幕墙，在所述三棱锥顶尖部的外表面包覆有玻璃幕墙。4.如权利要求1、2或3所述的框架结构，其特征在于，所述受压桁架柱与所述三棱锥底面的夹角为99.68°，所述两根受拉桁架柱与所述三棱锥底面的夹角为64.69°。5、根据权利要求4所述的框架结构，其特征在于，所述三根桁架柱的柱脚形成以所述受压桁架柱的柱脚为顶点的等腰三角形，并且顶角为50°。6、根据权利要求5所述的框架结构，其特征在于，所述等腰三角形的底边为25.2米，高为27米，所述平行层的间距为12米，所述三棱锥锥台部高73米。7、一种如权利要求1所述的框架结构的制作、安装方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，焊接制作用于组装桁架柱和桁架梁的格构柱单元，焊接制作由钢管结构组成的三棱锥顶尖部；步骤二，建造作为所述三棱锥底面...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆道渊，翁伟，于建中，焦安亮，宋仁海，魏顺元，刘瑞萍，郝世斌，王钟玉，徐爱杰，张正强，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局第一建筑公司青岛分公司，华东建筑设计研究院有限公司，青岛东方铁塔有限公司，青岛海尔资产经营有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]
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