一种装配式钢结构屋面及其组拼施工方法技术

本发明专利技术公开了一种装配式钢结构屋面，包括若干立柱和圆形圈梁组合成的混凝土基础以及可拆卸连接在所述混凝土基础上的钢结构屋面本体；所述钢结构屋面本体包括位于中间的内心圈、若干均匀分布在所述内心圈外周的边缘主梁、若干可拆卸设置在两个边缘主梁之间的弧形主梁、两端分别与弧形主梁和混凝土基础可拆卸连接的边缘次梁以及若干可拆卸设置在边缘次梁和边缘主梁之间的弧形次梁；所述内心圈外均匀固定设置有若干数量与所述边缘主梁数量相同的外伸梁，所述外伸梁的长度短于边缘主梁的长度；所述边缘主梁的两端分别与内心圈的外伸梁和混凝土基础连接；所述混凝土基础的顶端内侧设置有用于容纳边缘主梁和边缘次梁的凹槽。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式钢结构屋面及其组拼施工方法
本专利技术涉及基坑桩锚支护领域，具体为一种装配式钢结构屋面及其组拼施工方法。
技术介绍
目前一些大型公共建筑工程中，经常会遇到外形独特，内部中空的建筑，建筑内部中空部分空间大、上下通透，且考虑到屋盖结构跨度大和采光要求，一般都设计成钢结构采光玻璃屋顶。这类屋盖钢结构虽外形简单，但由于处于建筑物内顶部，屋盖中空高度比较高、面积比较大，且屋盖钢构件自身重量大，安装难度可想而知。此类工程钢结构屋顶安装时，由于大型起吊设备不能进入室内吊装，设置室内塔吊吊装则塔吊拆除又是一个难题，而采用大跨度钢结构常用的施工方法如整体提升（顶升）、整体吊装、滑移法施工等工艺均不适合本工程，满堂脚手架、分段吊装、高空组拼的施工方法虽然适用，但钢结构整体起吊比较困难，且周转材料投入量会非常大，整体施工工期也比较长。高大装配式钢结构屋面已被广泛应用于大型公共建筑工程中，但现有高大屋面钢结构施工存在钢构件自身重量大、起吊困难、周转材料投入量大、施工工期长、安装维护难成本高等问题。因此，设计一种结构简单、安装维护方便、周转材料投入少、施工周期短的高大屋面钢结构及其组拼施工方法具有重要现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有装配式钢结构屋面施工存在钢构件自身重量大、起吊困难、周转材料投入量大、施工工期长、安装维护难成本高等问题，提供一种一种结构简单、安装维护方便、周转材料投入少、施工周期短的装配式钢结构屋面及其组拼施工方法。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种装配式钢结构屋面，包括若干立柱和圆形圈梁组合成的混凝土基础以及可拆卸连接在所述混凝土基础上的钢结构屋面本体；所述钢结构屋面本体包括位于中间的内心圈、若干均匀分布在所述内心圈外周的边缘主梁、若干可拆卸设置在两个边缘主梁之间的弧形主梁、两端分别与弧形主梁和混凝土基础可拆卸连接的边缘次梁以及若干可拆卸设置在边缘次梁和边缘主梁之间的弧形次梁；所述内心圈外均匀固定设置有若干数量与所述边缘主梁数量相同的外伸梁，所述外伸梁的长度短于边缘主梁的长度；所述边缘主梁的两端分别与内心圈的外伸梁和混凝土基础连接；所述混凝土基础的顶端内侧设置有用于容纳边缘主梁和边缘次梁的凹槽。优选的，所述内心圈设置有十字交叉梁，以加强结构强度和刚度；所述十字交叉梁梁臂上端面均设置有沿宽度方向对称分布的吊环螺栓；吊环螺栓的形状为U形。优选的，所述内心圈的外伸梁、边缘主梁、弧形主梁、边缘次梁以及弧形次梁的主体均为工字梁。优选的，所述内心圈与边缘主梁、边缘主梁与弧形主梁、边缘主梁与边缘次梁、弧形主梁与边缘次梁、弧形次梁与边缘次梁之间均采用相同的螺纹连接，利用安装板、高强度螺栓、垫片和螺母对相接的工字梁腹板进行连接。优选的，所述弧形主梁两端与相邻边缘主梁连接处纵向板上、弧形主梁中间外伸梁与边缘次梁连接处安装板上的通孔均呈9行2列分布，通孔直径比高强度螺栓直径大1-2mm。优选的，边缘主梁与内心圈外伸梁连接处、边缘主梁与弧形主梁连接处、边缘主梁与弧形次梁连接处的纵向板上通孔呈9行2列分布，边缘主梁与混凝土基础连接处的底板上的通孔呈4行4列分布，沿边缘主梁宽度方向两侧分别设置4行2列，通孔直径比高强度螺栓直径大1-2mm；弧形主梁的数量为8，弧形主梁两端与相邻边缘主梁连接处纵向板上、弧形主梁中间外伸梁与边缘次梁连接处纵向板上的通孔均呈9行2列分布，通孔直径比高强度螺栓直径大1-2mm。优选的，弧形主梁的数量为8；边缘主梁的数量为8；边缘次梁的数量为8；弧形次梁的数量为16。优选的，所述所述混凝土基础的凹槽与边缘主梁和边缘次梁连接处设置有预埋钢板，所述预埋钢板。优选的，所述预埋钢板上设置有与边缘主梁与混凝土基础连接处分布相同的通孔；若干预埋螺栓的上端设置有螺纹且伸出预埋钢板上方；下方设置有弯钩，固定在混凝土基础内。一种装配式钢结构屋面的组拼施工方法，步骤如下：S1、将内心圈整体构件牵引至中厅底层中心部位，同时将边缘次梁、弧形主梁、边缘主梁、弧形次梁运至主体结构待吊区；S2、在内心圈整体构件内搭设格构柱支架，在支架顶部的横梁上对称安装四只手拉葫芦，并在内心圈整体构件上安装吊环螺栓；S3、通过格构柱支架顶部对称四只手拉葫芦，将内心圈整体构件牵引至预定高度，并用焊接牛腿临时固定；S4、在格构柱支架上安装桅杆吊，桅杆吊采用单杆支撑，桅杆吊的吊点设置于边缘主梁安装中心位置附近；S5、先将四根边缘主梁吊运并临时固定，以控制屋盖系统的整体安装尺寸偏差，再将另外四根边缘主梁进行上述同样步骤安装；S6、对已安装的8根边缘主梁进行位置校正，确认后通过高强度螺栓紧固；S7、将其余弧形主梁、边缘次梁以及弧形次梁吊运到位，并进行高强度螺栓拼装连接；S8、将下部格构柱支架拆除。本专利技术具有以下有益效果：1、相较于现有装配式钢结构屋面，自重更轻、构件截面更小，采用工字钢作为钢结构主体，减少废弃物对环境造成的污染，材料为绿色可回收建材，满足生态环保要求，符合当前环保形势。2、该装配式钢结构屋面，采用工厂化预制，现场组合，提高构件装配精度及焊接质量，防止现场钢构件焊接的质量通病。3、该装配式钢结构屋面，施工工期短、安装维护难成本低。4、装配式钢结构屋面的组拼施工方法，起吊设备安装简单，周转材料投入量小；而且可以多次循环使用。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明图1为本专利技术装配式钢结构屋面整体装配示意图；图2为本专利技术钢结构屋面本体的示意图；图3为本专利技术内心圈与边缘主梁装配示意图；图4为本专利技术边缘主梁与外伸梁连接示意图；图5为本专利技术边缘主梁、边缘次梁、弧形主梁、弧形次梁装配示意图；图6为本专利技术边缘主梁与混凝土基础安装示意图；图7为本专利技术边缘主梁与混凝土基础安装示意图；图8为本专利技术吊环螺栓与内心圈安装示意图；图9为本专利技术格构柱立柱支架吊装内心圈示意图。图中，1、混凝土基础；2、边缘次梁；3、弧形主梁；4、边缘主梁；5、弧形次梁；6、内心圈；7、吊环螺栓；8、吊环垫片；9、吊环螺母；10、螺母；11、安装板；12、高强度螺栓；13、垫片；14、预埋钢板；15、预埋螺栓；16、横梁；17、手拉葫芦；18、格构柱立柱；19、牛腿；20、底板；21、底板螺栓。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式钢结构屋面，其特征在于：包括的混凝土基础（1）以及可拆卸连接在所述混凝土基础（1）上的钢结构屋面本体；所述钢结构屋面本体包括位于中间的内心圈（6）、若干均匀分布在所述内心圈（6）外周的边缘主梁（4）、若干可拆卸设置在两个边缘主梁（4）之间的弧形主梁（3）、两端分别与弧形主梁（3）和混凝土基础（1）可拆卸连接的边缘次梁（2）以及若干可拆卸设置在边缘次梁（2）和边缘主梁（4）之间的弧形次梁（5）；所述内心圈（6）外均匀固定设置有若干数量与所述边缘主梁（4）数量相同的外伸梁，所述外伸梁的长度短于边缘主梁（4）的长度；所述边缘主梁（4）的两端分别与内心圈（6）的外伸梁和混凝土基础（1）连接；所述混凝土基础（1）的顶端内侧设置有用于容纳边缘主梁（4）和边缘次梁（2）的凹槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配式钢结构屋面，其特征在于：包括的混凝土基础（1）以及可拆卸连接在所述混凝土基础（1）上的钢结构屋面本体；所述钢结构屋面本体包括位于中间的内心圈（6）、若干均匀分布在所述内心圈（6）外周的边缘主梁（4）、若干可拆卸设置在两个边缘主梁（4）之间的弧形主梁（3）、两端分别与弧形主梁（3）和混凝土基础（1）可拆卸连接的边缘次梁（2）以及若干可拆卸设置在边缘次梁（2）和边缘主梁（4）之间的弧形次梁（5）；所述内心圈（6）外均匀固定设置有若干数量与所述边缘主梁（4）数量相同的外伸梁，所述外伸梁的长度短于边缘主梁（4）的长度；所述边缘主梁（4）的两端分别与内心圈（6）的外伸梁和混凝土基础（1）连接；所述混凝土基础（1）的顶端内侧设置有用于容纳边缘主梁（4）和边缘次梁（2）的凹槽。


2.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构屋面，其特征在于：所述内心圈（6）设置有十字交叉梁，以加强结构强度和刚度；所述十字交叉梁梁臂上端面均设置有沿宽度方向对称分布的吊环螺栓（7）；吊环螺栓（7）的形状为U形。


3.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构屋面，其特征在于：所述内心圈（6）的外伸梁、边缘主梁（4）、弧形主梁（3）、边缘次梁（2）以及弧形次梁（5）的主体均为工字梁。


4.根据权利要求3所述的一种装配式钢结构屋面，其特征在于：所述内心圈（6）与边缘主梁（4）、边缘主梁（4）与弧形主梁（3）、边缘主梁（4）与边缘次梁（2）、弧形主梁（3）与边缘次梁（2）、弧形次梁（5）与边缘次梁（2）之间均采用相同的螺纹连接，利用安装板（11）、高强度螺栓（12）、垫片（13）和螺母（10）对相接的工字梁腹板进行连接。


5.根据权利要求4所述的一种装配式钢结构屋面，其特征在于：所述弧形主梁（3）两端与相邻边缘主梁（4）连接处纵向板上、弧形主梁（3）中间外伸梁与边缘次梁（2）连接处安装板（11）上的通孔均呈9行2列分布，通孔直径比高强度螺栓（12）直径大1-2mm。


6.根据权利要求5所述的一种装配式钢结构屋面，其特征在于：边缘主梁（4）与内心圈（6）外伸梁连接处、边缘主梁（4）与弧形主梁（3）连接处、边缘主梁（4）与弧形次梁（5）连接处的纵向板上通孔呈9行2列分布，边缘主梁（4）与混凝土基础（1）连接处的底板上的通孔呈...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡敬铨，蒋国平，倪波涛，张晓曦，
申请(专利权)人：福建省永富建设集团有限公司，福建江夏学院，
类型：发明
国别省市：福建;35