超高层异型结构钢结构桁架施工方法技术

本发明专利技术公开了一种超高层异型结构钢结构桁架施工方法，包括以下步骤：建立桁架的三维立体仿真模型；深化设计桁架钢结构；制作所述桁架的各构件；地面预拼装；高空整拼。由于采用了本发明专利技术的一种超高层异型结构钢结构桁架施工方法，实现了一种成功解决屋顶施工工作面小、异型结构定位困难、精准定位难度大、重型结构吊装危险性高等难点的超高层异型结构钢结构桁架施工方法，具有施工质量可靠性强，生产率高，施工进度快，经济与社会效益强的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种桁架施工方法，尤指一种。
技术介绍
目前，国内的超高层建筑方兴未艾，钢结构以其强度高、刚度大、施工周期短以及抗震能力强的诸多优势被人们广泛地应用在了超高层建筑中，各类钢结构施工技术也呈蓬勃发展趋势。但是在超高层的环境下，钢结构的安装也同时面临着众多挑战，一般情况下，构件堆放场地狭隘及构件繁多的冲突、塔吊性能偏低与重型构件的冲突以及高空作业与环境恶劣的冲突等等因素都时刻影响着钢结构安装和工程整体的进度，而超高层屋顶异型结构的钢桁架施工除了受上述因素影响之外还存在屋顶施工工作面小、异型结构定位困难、精准定位难度大、重型结构吊装危险性高等难点。如何科学、有序、经济、合理地组织施工将对工 程整体质量、进度及成本的有效控制起到关键性的作用。
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，而提供一种，实现了一种成功解决屋顶施工工作面小、异型结构定位困难、精准定位难度大、重型结构吊装危险性高等难点的，具有施工质量可靠性强，生产率高，施工进度快，经济与社会效益强的特点。实现上述目的的技术方案是本专利技术的一种，包括以下步骤建立桁架的三维立体仿真模型；深化设计桁架钢结构；制作所述桁架的各构件；地面预拼装；高空整拼。上述建立桁架的三维立体仿真模型步骤包括根据施工要求建立整体模型的点坐标并形成线模型；利用所述线模型配合施工要求形成初步立体模型；对所述初步立体模型的每个节点单独细化；将节点细化后的所述初步立体模型叠放于主楼层屋面层结构图并对齐原点，形成三维立体仿真模型。上述深化设计桁架钢结构步骤包括将桁架结构划分为复数个单榀桁架，所述单榀桁架包括主榀桁架和次榀桁架,并利用所述三维立体仿真模型设定所述单榀桁架的结构；根据杆件重量数据，对所述单榀桁架中相邻杆件进行合理组合形成复数个构件，并将所述单榀桁架划分为复数个组件，形成单榀桁架的三维立体模型；仿真模拟土建与钢结构交叉施工处，确认土建与钢结构的交叉位置，定位预埋件的钢筋预留孔开孔位置及尺寸。 上述地面预拼装步骤包括胎架搭设；胎架底部抄平；坐标预拼装；拟合法复核预拼装尺寸。 上述坐标预拼装步骤包括建立一预拼装坐标系，将所述单榀桁架的三维立体模型放置于所述预拼装坐标系中；从预拼装坐标系中获取控制点坐标；根据所述控制点坐标，按照先主后次，先中间后两边的拼接顺序在所述胎架上进行杆件预拼装；连接相邻杆件和构件并临时连接板和构件，形成各所述组件。 上述拟合法复核预拼装尺寸步骤进一步包括在现场建立一个随机坐标系；在所述随机坐标系中，使用全站仪测出各杆件控制点的三维坐标数据；利用各杆件控制点的三维坐标数据建立一拟合点模型图，并与原三维立体仿真模型进行拟合，获得各杆件控制点的偏差数据；当一杆件控制点偏差数据数值大于10mm，对该控制点相邻杆件重新调整连接，并使用全站仪重新测量复测。上述安装桁架步骤包括以从中间向两边的顺序每两个为一组地对称吊装主榀桁架，每吊装完一组主榀桁架后，在当前吊装的两主榀桁架与相邻主榀桁架之间分别吊装一次榀桁架，再将所述次榀祐1架分别与相邻主棍!祐1架固定连接，直至祐1架整体成形；桁架坐标复核。上述吊装主榀桁架和次榀桁架步骤包括根据三维立体仿真模型定位桁架柱脚的安装位置；利用三维立体仿真模型模拟桁架分段安装过程，并获得拼装坐标数据；使用塔吊将各组件吊装到位，并根据所述拼装坐标数据对组件的实际安装位置进行调整并将各组件点焊固定；比对点焊固定后的各组件的现场坐标和所述拼装坐标数据，在确认偏差在合理范围后将所述各组件之间满焊固定。上述祐1架坐标复核包括步骤对整体桁架的关键控制点进行整体复核，将现场检测坐标与拼装坐标进行比较，偏差值超过5_时割除重新焊接。本专利技术由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是通过利用计算机建立三维立体仿真模型模拟现场施工，钢结构深化设计实现了对桁架安装进行了合理的分段。利用首层现场空地搭设胎架进行地面预拼装，配合三维立体仿真模型的坐标数据，实现了桁架组件的结构高精确组装，解决了屋顶施工工作面小、异型结构定位困难、精准定位难度大的问题。经拟合法复核预拼装尺寸无误后，对桁架组件进行高空整拼，解决了重型结构吊装危险性高的问题的同时，也有效地控制施工质量，加快施工进度，具有施工质量可靠性强，生产率高，施工进度快，经济与社会效益强的特点。附图说明图I为本专利技术的流程图；图2为本专利技术的桁架结构示意图；图3为本专利技术的单榀桁架结构示意图；图4为本专利技术的单榀桁架分段结构示意图。 具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。请参阅图1，本专利技术的一种，包括以下步骤首先，建立桁架的三维立体仿真模型；步骤一利用预设节点坐标列表,输入AutoCAD中，建立整体模型的点坐标。根据侧视图和正视图，将节点连接成线模型；步骤二 根据预设杆件截面图结合杆件截面尺寸表，利用线模型，将各连线作为杆件的定位控制轴线，运用三维扫掠、拉伸、放样等绘图命令生成初步立体模型；步骤三利用线模型简单生成的立体模型是不完整的，因未考虑到杆件与杆件的连接方式，杆件与杆件交点错位，多根杆件交叉在在同一个地方并嵌入其他杆件内部，造成节点不清，针对节点处的连接，结合钢结构节点做法，得出最优接连方式后，综合利用布尔运算中的交集、差集、并集，及剖切、拖拽、抽壳对每个节点单独细化；步骤四将细节连接深化完成后的立体模型叠放于主楼层屋面层结构图上，将模型原点与平面图原点对齐，以便后续施工利用仿真模型读取坐标用于现场定位安装，形成三维立体仿真模型。然后，深化设计桁架钢结构；请参阅图2，将桁架I结构划分为复数个单榀桁架10，单榀桁架10包括主榀桁架101和次榀桁架102，并利用三维立体仿真模型设定单榀桁架10的结构；以主杆件为主，大杆件、支撑及附带的小杆件组合成单榀桁架10，将整体桁架拆分成7榀，其中4主榀桁架101，3次榀桁架102 ;每榀桁架10单独预拼装，每榀桁架10中间的短横杆现场可调节的空间较大，可不进行整体预拼装，在整体安装时再安装，运用该思想解决预拼装区域不足问题。请参阅图3、图4，根据杆件重量数据，对单榀桁架10中相邻杆件进行合理组合形成复数个构件，并通过分割线104将单榀桁架10划分为复数个组件103，形成单榀桁架10的三维立体模型；仿真模拟土建与钢结构交叉施工处，核对土建的柱定位图，将钢筋生成简单的柱状立体模型，根据预埋件的定位图纸，将预埋件与土建的钢筋模型相重合，从而确认具体的交叉位置，定位预埋件的钢筋预留孔开孔位置及尺寸。接着，制作桁架的各构件；再接着，地面预拼装，包括步骤I、胎架搭设；现场使用28a#工字钢搭设胎架。胎架尺寸为12000X 16000mm。主受力构件为28a工字钢，间距1500mm，中间采用A48X3. 5钢管连接，间距1500mm，钢管与工字钢焊接连接，使整个胎架构成整体。2、胎架底部抄平；胎架底部根据底标高高差的不同，采用两种方式抄平。底标高相差不大的位置，使用IOmm或20mm高的钢板做垫板将标高调整到位。标高相差较大的位置，测量具体的尺寸，直接使用28a工字钢垫平。3、坐标预拼装； (I)以现场预拼装施工方便、定位精准为前提，建立一预拼装坐标系，将单榀桁架的三维立体模型放置于预拼装坐标系中，以主杆件顶端为原点，沿主杆件中线为X轴，垂直主杆件为Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高层异型结构钢结构桁架施工方法，其特征在于，包括以下步骤：建立桁架的三维立体仿真模型；深化设计桁架钢结构；制作所述桁架的各构件；地面预拼装；高空整拼。

【技术特征摘要】
1.一种超高层异型结构钢结构桁架施工方法，其特征在于，包括以下步骤 建立桁架的三维立体仿真模型； 深化设计桁架钢结构； 制作所述桁架的各构件； 地面预拼装； 高空整拼。2.如权利要求I所述超高层异型结构钢结构桁架施工方法，其特征在于所述建立桁架的三维立体仿真模型步骤包括 根据施工要求建立整体模型的点坐标并形成线模型； 利用所述线模型配合施工要求形成初步立体模型； 对所述初步立体模型的每个节点单独细化； 将节点细化后的所述初步立体模型叠放于主楼层屋面层结构图并对齐原点，形成三维立体仿真模型。3.如权利要求I所述超高层异型结构钢结构桁架施工方法，其特征在于所述深化设计桁架钢结构步骤包括 将桁架结构划分为复数个单榀桁架，所述单榀桁架包括主榀桁架和次榀桁架，并利用所述三维立体仿真模型设定所述单榀桁架的结构； 根据杆件重量数据，对所述单榀桁架中相邻杆件进行合理组合形成复数个构件，并将所述单榀桁架划分为复数个组件，形成单榀桁架的三维立体模型； 仿真模拟土建与钢结构交叉施工处，确认土建与钢结构的交叉位置，定位预埋件的钢筋预留孔开孔位置及尺寸。4.如权利要求I所述超高层异型结构钢结构桁架施工方法，其特征在于所述地面预拼装步骤包括 胎架搭设； 胎架底部抄平； 坐标预拼装； 拟合法复核预拼装尺寸。5.如权利要求4所述超高层异型结构钢结构桁架施工方法，其特征在于所述坐标预拼装步骤包括 建立一预拼装坐标系，将所述单榀桁架的三维立体模型放置于所述预拼装坐标系中； 从预拼装坐标系中获取控制点坐标； 根据所述控制点坐标，按照先主后次，先中间后两边的拼接顺序在所述胎架上...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄波，周方华，姜滨厚，卢育坤，吴洪章，郭青松，
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：