一种大跨度场馆钢结构及其建造工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种大跨度场馆钢结构，其特征在于：包括标准展厅和登录厅；所述标准展厅具有一对，所述登录厅呈现T形结构，且标准展厅分别设置在登录厅的两侧，标准展厅关于登录厅呈对称设置；网壳结构优化呈毂节点，加工工艺简单，并且可以实现厂内批量制造，相比于焊接节点形成的网壳结构，该方法使得网壳的外观处理难度大大降低；此外，网壳杆件与毂节点相贯焊接，定位简单，更利于控制结构整体质量和线性控制；设计专门的吊装结构，选着合适的吊点，从理论上给予吊装数据支撑；采用专门设计的胎架，降低吊装安装风险，同时解决吊装精度控制问题；上述的改进点保证了吊装的安装性，以及结构装配的型线轮廓满足设计要求，降低返工频率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度场馆钢结构及其建造工艺


[0001]本专利技术涉及大跨度场馆建造工艺
，尤其涉及一种大跨度场馆钢结构及其建造工艺。

技术介绍

[0002]随着造型各异的钢结构屋盖频繁而出，以及质量、成本和周期要求的不断提高，对其制造、安装工艺也提出了更高的需求。基于对建筑要求的不断提高，对建筑造型的要求也越来越高，既要满足基本需求，又要满足视觉和艺术要求，例如悉尼歌剧院、广州大剧院、各种体育馆、会展中心等等。但建筑的发展受到结构的限制，研究方向由原先的平面结构体系转变为各类空间结构体系，因此网壳结构应运而生。其兼有杆系结构和薄壳结构的特性，受力合理、造型优美、覆盖跨度大，这不但是技术上的突破，也是技术的艺术表现，是半个世纪以来发展最快、有着广阔发展前景的空间结构，在国内外均得到广泛应用。
[0003]合理的施工方案和科学的施工过程分析，才能保障结构的安全、经济。大跨度钢结构施工吊装过程的安全性与成形形态是否满足设计要求，是必须解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种大跨度场馆钢结构及其建造工艺，能够解决一般的大跨度场馆钢结构吊装过程安全性存在隐患以及成形形态需要多次调整的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种大跨度场馆钢结构，其创新点在于：包括标准展厅和登录厅；所述标准展厅具有一对，所述登录厅呈现T形结构，且标准展厅分别设置在登录厅的两侧，标准展厅关于登录厅呈对称设置；所述标准展厅包括倒三角主桁架、倒三角次桁架、封边单片桁架、展厅钢柱和联系钢梁；所述展厅钢柱呈矩阵状设立在地面上；所述联系钢梁水平设置连接在各展厅钢柱之间；所述倒三角主桁架与倒三角次桁架分别设置在钢柱的顶端上形成长方体状框架结构；所述封边单片桁架设置在相邻的展厅钢柱之间；所述登录厅包括中廊和悬挑段，且悬挑段设置在中廊的端部形成T型结构；所述登录厅包括一层钢梁、二层钢梁、登录厅钢柱和顶部网壳；所述登录厅钢柱呈矩阵状垂直设置在地面上，且登录厅钢柱位于两个标准展厅之间，登录厅钢柱的顶端设置地下室梁板，且地下室梁板的上方设置有一层钢柱；所述一层钢梁设置在一层钢柱的顶端，所述一层钢梁上设置有二层钢柱，且二层钢梁水平设置在二层钢柱的顶端上；所述顶部网壳呈半椭圆形结构且罩扣在二层钢梁上。
[0006]一种大跨度场馆钢结构建造工艺，其创新点在于：包括标准展厅建造和登录厅建造；具体建造工艺如下：S1：预埋件安装：根据预埋件布置图，进行预埋件的测量放线；当基础底板开始施工时，即开始预埋件放样工作；放样时若发现模板施工尺寸有误差时，及时提出并要求整改；预埋件是通过锚筋与主体砼结构连接，埋件锚筋必须与主体钢筋点焊绑扎牢固，埋件的
允许误差严格控制，即支承面标高≤
±
3mm，地脚螺栓中心偏移水平位置≤5mm；S2：钢柱的安装：根据钢柱的重量选择不同的吊装机械，钢柱吊装时，吊车站位在场馆内侧，临近钢柱位置吊装；地下室钢柱吊装时，吊车行走在地下室顶板上；S3：钢梁的安装：吊装采用单榀吊装，吊点采用多点绑扎，绑扎点处用软材料垫至其中以防钢构件受损；起吊时先将钢梁吊离地面50cm左右，使钢梁中心对准安装位置中心，然后徐徐升钩，再用溜绳旋转钢梁调整位置，以使落钩就位，将螺栓穿入孔内，初拧作临时固定，同时进行垂直度校正和最后固定；待钢梁经校正后，终拧螺栓作最后固定；S4：登录厅的安装：安装地下室的登录厅钢柱，并在登录厅钢柱的顶端铺设地下室梁板；汽车吊停靠在地下室顶板上，在地下室顶板上方设置一层钢柱，并吊装一层钢梁，然后在一层钢梁上吊装二层钢柱，随后在二层钢柱上吊装二层钢梁和桁架；中廊一层楼层板浇筑施工完成搭设满堂脚手架，继续安装二层钢柱之间的桁架；随后在二层钢梁的顶端上吊装网壳并吊装剩余二层钢梁以及外侧桁架；S5：标准展厅的安装：从两侧分别吊装展厅钢柱，安装展厅钢柱间的联系钢梁，使得展厅钢柱连成整体；随后吊装展厅钢柱之间的单片桁架；继续依次吊装展厅钢柱，钢梁以及单片桁架，在标准展厅安装位置形成纵向外框架结构；随后在该纵向外框架结构内安装主桁架临时支撑胎架；依次吊装主桁架和主桁架合拢段，在此基础上，依次吊装相邻主桁架，安装两榀主桁架之间次桁架，使其连成整体；最后继续依次吊装主次桁架、屋面联系梁以及屋面结构完成标准展厅的安装。
[0007]进一步的，所述S2中吊点设置在预先焊好的连接耳板处；为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊装卡具，采用单机回转法起吊；起吊前，钢柱应垫上枕木以避免起吊时柱底与地面的接触，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象；利用柱端耳板上的吊装孔穿入卡环固定，然后起吊试机，要求慢慢起吊，等钢柱根部脱离地面200mm时，停止起升，检查钢丝绳、吊索、卡具，确信各方面安全可靠后方能正式起吊。
[0008]进一步的，所述S5中，桁架安装时需要搭设临时支撑胎架，且临时支架必须保证设立后的整体稳定性，采用刚性支撑以及缆风绳将临时支架稳定加固；临时支架顶部的就位胎架模板的座标定位尺寸必须保证，用全站仪进行精确定位。
[0009]进一步的，所述S4中，网壳采用分段原则进行预拼装；首先，根据深化图纸，结合构件的起拱要求，同时预留焊接收缩量，在路基板平面上做出网壳的水平投影线，然后选取节点的位置放置胎架；胎架设置后，吊装网壳宽度方向的杆件与胎架进行定位，网壳定位时，注意板边差和坡口间隙，接口处用连接板进行固定；组装结束后提交专职检查员进行检查；网壳整体检查结束后，将网壳两片作为一组进行焊接，宽度方向分成三段，中间作为嵌补。
[0010]进一步的，所述S5中，单片桁架采用拼装的方式进行，首先设置胎架，胎架设置时应先根据坐标在混凝土路面上进行放X、Y的投影放线、放标高线、检验线及支点位置，并提交验收，并经验收合格后方可使用；拼装胎架设置后，将工厂制作好的上下弦杆吊上胎架进行定位组装，定位时必须定对平台上的中心线，符合要求后采用临时定位板进行固定；上下弦杆定位后，进行腹杆的安装，定位时必须定对平台上的中心线，检查组装接口处的坡口间隙和板边差，确认无误后提交检查验收，并作好拼装记录；焊接、探伤和焊后矫正检测，组装定位后，经检查合格，即进行焊接，采用双数焊工进行对称焊接，焊接采用CO2气保护焊，焊接应一次连续焊完，然后按要求进行探伤检测，之后再拆除定位板，使吊装单元处于自由状
态下，然后采用全站仪测量技术对拼装焊接后的吊装单元进行全面检测，对于不符合或超差处应进行必要的矫正，使之满足吊装所需的拼装精度。
[0011]进一步的，所述倒三角主桁架与倒三角次桁架均采用拼装的方式制作，首先设置胎架，胎架设置时应先根据坐标在砼地面上进行放X、Y的投影放线，放标高线、检验线及支点位置，并提交验收，并经验收合格后方可使用；拼装胎架设置后，将工厂制作好的上下弦杆分段吊上胎架进行定位组装，定位时必须定对平台上的中心线和分段位置线，检查分段接口处的拼装对合标记以及分段接口处的坡口间隙和板边差，符合要求后采用临时定位板进行固定；桁架拼装采用侧拼方式，即弦杆位于拼装胎架左右两侧；上下弦杆定位后，进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大跨度场馆钢结构，其特征在于：包括标准展厅和登录厅；所述标准展厅具有一对，所述登录厅呈现T形结构，且标准展厅分别设置在登录厅的两侧，标准展厅关于登录厅呈对称设置；所述标准展厅包括倒三角主桁架、倒三角次桁架、封边单片桁架、展厅钢柱和联系钢梁；所述展厅钢柱呈矩阵状设立在地面上；所述联系钢梁水平设置连接在各展厅钢柱之间；所述倒三角主桁架与倒三角次桁架分别设置在钢柱的顶端上形成长方体状框架结构；所述封边单片桁架设置在相邻的展厅钢柱之间；所述登录厅包括中廊和悬挑段，且悬挑段设置在中廊的端部形成T型结构；所述登录厅包括一层钢梁、二层钢梁、登录厅钢柱和顶部网壳；所述登录厅钢柱呈矩阵状垂直设置在地面上，且登录厅钢柱位于两个标准展厅之间，登录厅钢柱的顶端设置地下室梁板，且地下室梁板的上方设置有一层钢柱；所述一层钢梁设置在一层钢柱的顶端，所述一层钢梁上设置有二层钢柱，且二层钢梁水平设置在二层钢柱的顶端上；所述顶部网壳呈半椭圆形结构且罩扣在二层钢梁上。2.一种大跨度场馆钢结构建造工艺，其特征在于：包括标准展厅建造和登录厅建造；具体建造工艺如下：S1：预埋件安装：根据预埋件布置图，进行预埋件的测量放线；当基础底板开始施工时，即开始预埋件放样工作；放样时若发现模板施工尺寸有误差时，及时提出并要求整改；预埋件是通过锚筋与主体砼结构连接，埋件锚筋必须与主体钢筋点焊绑扎牢固，埋件的允许误差严格控制，即支承面标高≤
±
3mm，地脚螺栓中心偏移水平位置≤5mm；S2：钢柱的安装：根据钢柱的重量选择不同的吊装机械，钢柱吊装时，吊车站位在场馆内侧，临近钢柱位置吊装；地下室钢柱吊装时，吊车行走在地下室顶板上；S3：钢梁的安装：吊装采用单榀吊装，吊点采用多点绑扎，绑扎点处用软材料垫至其中以防钢构件受损；起吊时先将钢梁吊离地面50cm左右，使钢梁中心对准安装位置中心，然后徐徐升钩，再用溜绳旋转钢梁调整位置，以使落钩就位，将螺栓穿入孔内，初拧作临时固定，同时进行垂直度校正和最后固定；待钢梁经校正后，终拧螺栓作最后固定；S4：登录厅的安装：安装地下室的登录厅钢柱，并在登录厅钢柱的顶端铺设地下室梁板；汽车吊停靠在地下室顶板上，在地下室顶板上方设置一层钢柱，并吊装一层钢梁，然后在一层钢梁上吊装二层钢柱，随后在二层钢柱上吊装二层钢梁和桁架；中廊一层楼层板浇筑施工完成搭设满堂脚手架，继续安装二层钢柱之间的桁架；随后在二层钢梁的顶端上吊装网壳并吊装剩余二层钢梁以及外侧桁架；S5：标准展厅的安装：从两侧分别吊装展厅钢柱，安装展厅钢柱间的联系钢梁，使得展厅钢柱连成整体；随后吊装展厅钢柱之间的单片桁架；继续依次吊装展厅钢柱，钢梁以及单片桁架，在标准展厅安装位置形成纵向外框架结构；随后在该纵向外框架结构内安装主桁架临时支撑胎架；依次吊装主桁架和主桁架合拢段，在此基础上，依次吊装相邻主桁架，安装两榀主桁架之间次桁架，使其连成整体；最后继续依次吊装主次桁架、屋面联系梁以及屋面结构完成标准展厅的安装。3.根据权利要求2所述的一种大跨度场馆钢结构建造工艺，其特征在于：所述S2中吊点设置在预先焊好的连接耳板处；为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊装卡具，采用单机回转法起吊；起吊前，钢柱应垫上枕木以避免起吊时柱底与地面的接触，起吊时，不得使柱端
在地面上有拖拉现象；利用柱端耳板上的吊装孔穿入卡环固定，然后起吊试机，要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：江恒心，贺敬轩，王国平，王轩，佘立宇，王其宗，顾超，宋粤晨，赵晓杭，
申请(专利权)人：中铁钢结构有限公司，
类型：发明
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