專利名稱：可擴展網殼結構的安裝方法
技術領域：
本發明涉及一種可擴展網殼結構的安裝方法，屬于網殼結構領域。
背景技術：
網殼結構是由桿單元通過節點連接而形成的空間結構體系，由于該體系受力合理、結構穩定行性好、施工方便，大量應用于各類工業與公共建筑中。隨著技術的不斷發展，網殼結構的建筑工業化技術水平不斷提高，網殼結構的桿件和節點一般在工廠預制、運到施工現場拼裝，施工過程方便快捷、經濟合理。當網殼結構拼裝完成后，便形成了具有良好受力性能的永久性建筑。隨著現代工業生產發展日新月異以及人民生活不斷提高，可能發生原有的工業建筑無法滿足工業生產的工藝水平或公共建筑的功能無法滿足大眾當前的需要的情況。針對這種情況，許多大型工業建筑和公共建筑只能拆除重建，這將在一定程度上造成不必要的資源浪費，這其中就包括許多網殼結構，其中，雙層網殼結構是一種常用的大跨度空間結構形式，主要由圓鋼管通過節點連接形成完整的結構體系。如果能夠實現網殼結構的可擴展性，就可以充分利用原有的結構采取技術措施增大網殼結構的跨度，使之滿足工業生產以及公共服務能力的要求。

發明內容
基于上述缺陷，本發明提出了一種可擴展網殼結構的安裝方法，該安裝方法主要針對基于雙層柱面網殼結構力學性能開發出來的一種新型結構而提出來的，本發明的安裝方法給出了這種結構形式的完整的一套施工成型方法，包括可滑移式柱腳節點的做法，格構柱的安裝，上部網殼組裝單元的地面拼裝與吊裝就位以及網殼擴展施工的做法。本發明的技術方案如下一種可擴展網殼結構的安裝方法，其特征在于所述安裝方法主要包括安裝施工過程和平移擴展過程，其中，安裝施工過程的主要步驟包括基礎施工、安裝格構式柱、安裝上部網殼結構，平移擴展過程主要步驟包括網殼中部桿件拆卸過程、柱腳部分拆卸過程、牽引過程、補充網殼桿件過程，所述安裝方法具體步驟如下步驟一施工獨立基礎，在獨立基礎頂部留預埋件，將格構式柱與獨立基礎采用可拆卸的連接構造，其中，在格構式柱的柱腳處設置槽狀鋼板并與獨立基礎上的預埋件采用螺栓連接，槽狀鋼板與預埋件之間設置墊塊，并采用素混凝土填充物將之間的縫隙填實；步驟二 在獨立基礎上安裝格構式柱，格構式柱由鑄鋼節點、豎桿以及腹桿組成，并采用帶有絲扣的外套管將鑄鋼節點與豎桿和腹桿連接固定；步驟三將格構式柱頂部的網殼劃分成若干區域，每個區域作為一個組裝單元，組裝單元在地面進行拼裝，然后對組裝單元進行吊裝和空中拼接；所述網殼也由鑄鋼節點、豎桿以及腹桿組成，并采用帶有絲扣的外套管將鑄鋼節點與豎桿和腹桿連接固定；組裝時，首先將一組裝單元與格構式柱拼接并采用臨時支撐固定以保持該組裝單元穩定，然后，將其它組裝單元吊裝就位并與該組裝單元進行拼接，并同樣設置臨時支撐用以固定，其中，空中拼接時均采用帶絲扣的外套管進行連接，最后撤出臨時支撐，完成安裝施工過程；步驟四網殼結構擴展時，首先拆除網殼頂部區域的桿件，將網殼結構從中間分開，并用底部可以滑動的臨時支撐對兩部分網殼進行固定；步驟五去掉格構式柱的柱腳部分槽狀鋼板與獨立基礎之間的素混凝土填充物，拆除螺栓連接并撤除墊塊，并在槽狀鋼板與獨立基礎之間的空隙放入鋼棒，在網殼結構擴展的方向上鋪設導軌；步驟六將柱腳與網殼可以滑動的臨時支撐的底部用剛性撐桿連接，保證二者滑移的同步性，然后，采用卷揚機對柱腳進行牽引，鋼棒在牽引過程中滾動，實現滑移；步驟七滑移至目標位置后將柱腳固定在新的獨立基礎上，實現網殼結構的擴展；網殼結構擴展后在擴展區域填充相應的弦桿和腹桿，同時拆除剛性撐桿和網殼底部可以滑動的臨時支撐，完成平移擴展過程。其中，臨時支撐上部采用千斤頂支撐。有益效果本發明中涉及的安裝方法簡單、方便、快捷，適應各種層次的建筑工人現場操作，具有較高的實用價值。


圖1可擴展雙層柱面網殼；圖2可拆卸式柱腳連接側視圖；圖3可拆卸式柱腳連接正視圖；圖4可拆卸式連接節點俯視圖；圖5可拆卸式連接節點側視圖；圖6組裝單元一吊裝；圖7組裝單元二吊裝；圖8改裝后可滑移柱腳側視圖；圖9改裝后可滑移柱腳正視圖；圖10網殼擴展時示意圖；圖11頂部附加桿件；圖12網殼單元拼裝；圖中1 :預埋件；2 :格構式柱；3 :槽狀鋼板；4 :螺栓；5 :墊塊；6 :素混凝土填充物；7 :鑄鋼節點；8 :豎桿；9 :腹桿；10 :帶絲扣的外套管；11 :臨時支撐；12 :桿件；13 :可以滑動的臨時支撐；14 :剛性撐桿；15 :卷揚機；16 :鋼棒；17 :上弦桿；18 :上連桿；19 :上節點；20 :下節點；21 :腹桿接頭；22 :網殼單元一 ；23 :網殼單元二。
具體實施例方式如圖1-12所示，本發明的可擴展網殼結構的安裝方法，具體為1、施工獨立基礎，獨立基礎頂部留有預埋件1，格構式柱2與基礎采用可拆卸的連接構造。格構式柱2的柱腳處設有槽狀鋼板3與獨立基礎采用螺栓4連接。柱腳槽狀鋼板3與獨立基礎之間采用素混凝土填充物6將縫隙填實。
2、在獨立基礎上安裝格構式柱2，格構式柱由鑄鋼節點7、豎桿8、腹桿9組成，采用帶有絲扣的外套管10將鑄鋼節點7與豎桿8和腹桿9連接固定。3、安裝完格構柱2后，首先在地面上組裝構成若干個網殼組裝單元區域。首先將2根上弦桿17、2根上連桿18通過帶有絲扣的外套管10分別與4個上節點19相連，構成一個網殼單元體的頂面部分。同樣利用帶有絲扣的外套管10將4根腹桿9分別與4個上節點的內側接頭連接。再將4根腹桿9與下節點20連接前先將套筒分別預先全部擰到腹桿9上，將下節點20上4個腹桿接頭21與4根腹桿9對齊，將套筒依次擰下使桿件與節點相連接。同理繼續組裝其他部位桿件，在地面分別組裝成預定網殼安裝單元。4、地面組裝完成后，分區域進行吊裝就位并安裝拼接。首先用起重機將網殼安裝單元一 22吊起，移動到格構柱2位置并通過焊接連接。為保證網殼安裝單元一 22的穩定需要加裝臨時支撐11。將網殼安裝單元二 23通過起重機吊起，移動到網殼安裝單元一 22指定位置旁加裝臨時支撐11進行固定，臨時支撐11上部采用千斤頂支撐。此時網殼安裝單元一 22與網殼安裝單元二 23間空中對接區域用弦桿8腹桿9通過絲扣套管節點進行空中連接，與此同時隨時調整千斤頂高度以便對接能夠順利進行。對接時先安裝上弦桿17及上連桿18，首先將帶絲扣的外套管10全部擰到桿件上，將擰上外套管10的桿件移動到指定置再將外套管10擰回，使兩側網殼單元的上弦桿17部分對接。然后組裝腹桿9，同樣利用帶絲扣的外套管10將4根腹桿9分別與4個上節點的內側接頭連接。再將4根腹桿9與下節點20連接前先將套筒分別預先全部擰到腹桿9上，將下節點上4個腹桿接頭20與4根腹桿9對齊，將套筒依次擰下使桿件與節點相連接。最后組裝下弦桿及下連桿，首先將絲扣套管全部擰到桿件上，將擰上套管的桿件移動到指定置再將套管擰回，使兩側網殼單元的下弦桿部分完成對接。至此兩部分網殼已經對接完畢，可以撤出臨時支撐11。至此，可擴展網殼結構安裝完成。5、實現該新型結構的可擴展功能主要需要拆除網殼上部桿件處理、柱腳連接處理、牽引工作等步驟。首先拆除網殼頂部特定區域的桿件12，將網殼結構從中間分開，并用底部可以滑動的臨時支撐13對兩部分網殼進行固定。柱腳部分需要去掉柱腳槽狀鋼板3與獨立基礎之間的素混凝土填充物6 ;并在槽裝鋼板3與獨立基礎之間的空隙中放入鋼棒16 ；拆除螺栓4連接；在擴展的方向上鋪設導軌。柱腳與網殼臨時支撐的底部用剛性撐桿14連接，保證二者滑移的同步性。采用卷揚機對柱腳進行牽引(如圖10所示)，鋼棒16在牽引過程中滾動，實現滑移。滑移至目標位置后將柱腳固定在新的獨立基礎上，網殼結構擴展后在擴展區域填充相應的弦桿8和腹桿9。拆除剛性撐桿和網殼臨時支撐。至此，可擴展網殼結構的擴展過程完成。以上是本發明的一典型實施例，本發明的實施不限于此。
權利要求
1.一種可擴展網殼結構的安裝方法，其特征在于:所述安裝方法主要包括安裝施工過程和平移擴展過程，其中，安裝施工過程的主要步驟包括基礎施工、安裝格構式柱、安裝上部網殼結構，平移擴展過程主要步驟包括網殼中部桿件拆卸過程、柱腳部分拆卸過程、牽引過程、補充網殼桿件過程，所述安裝方法具體步驟如下: 步驟一:施工獨立基礎，在獨立基礎頂部留預埋件(I)，將格構式柱(2)與獨立基礎采用可拆卸的連接構造，其中，在格構式柱(2)的柱腳處設置槽狀鋼板(3)并與獨立基礎上的預埋件⑴采用螺栓⑷連接，槽狀鋼板⑶與預埋件⑴之間設置墊塊(5)，并采用素混凝土填充物(6)將之間的縫隙填實； 步驟二:在獨立基礎上安裝格構式柱(2)，格構式柱(2)由鑄鋼節點(7)、豎桿(8)以及腹桿(9)組成，并采用帶絲扣的外套管(10)將鑄鋼節點(7)與豎桿(8)和腹桿(9)連接固定; 步驟三:將格構式柱(2)頂部的網殼劃分成若干區域，每個區域作為一個組裝單元，組裝單元在地面進行拼裝，然后對組裝單元進行吊裝和空中拼接；所述網殼也由鑄鋼節點(7)、豎桿(8)以及腹桿(9)組成，并采用帶有絲扣的外套管(10)將鑄鋼節點(7)與豎桿(8)和腹桿(9)連接固定；組裝時，首先將一組裝單元與格構式柱(2)拼接并采用臨時支撐(11)固定以保持該組裝單元穩定，然后，將其它組裝單元吊裝就位并與該組裝單元進行拼接，并同樣設置臨時支撐(11)用以固定，其中，空中拼接時均采用帶絲扣的外套管(10)進行連接，最后撤出臨時支撐(11)，完成安裝施工過程； 步驟四:網殼結構擴展時，首先拆除網殼頂部區域的桿件(12)，將網殼結構從中間分開，并用底部可以滑動的臨時支撐(13)對兩部分網殼進行固定； 步驟五:去掉格構式柱(2)的柱腳部分槽狀鋼板(3)與獨立基礎之間的素混凝土填充物(6)，拆除螺栓(4)連接并撤除墊塊(5)，并在槽狀鋼板(3)與獨立基礎之間的空隙放入鋼棒(16)，在網殼結構擴展的方向上鋪設導軌； 步驟六:將柱腳與網殼可以滑動的臨時支撐(13)的底部用剛性撐桿(14)連接，保證二者滑移的同步性，然后，采用卷揚機(15)對柱腳進行牽引，鋼棒(16)在牽引過程中滾動，實現滑移； 步驟七:滑移至目標位置后將柱腳固定在新的獨立基礎上，實現網殼結構的擴展；網殼結構擴展后在擴展區域填充相應的弦桿(8)和腹桿(9)，同時拆除剛性撐桿(14)和網殼底部可以滑動的臨時支撐(13 )，完成平移擴展過程。
2.根據權利要求1所述的一種可擴展網殼結構的安裝方法，其特征在于:臨時支撐 (11)上部采用千斤頂支撐。
全文摘要
本發明涉及一種可擴展網殼結構的安裝方法，主要包括安裝施工過程和平移擴展過程，其中，安裝施工過程的主要步驟包括基礎施工、安裝格構式柱、安裝上部網殼結構，平移擴展過程主要步驟包括網殼中部桿件拆卸過程、柱腳部分拆卸過程、牽引過程、補充網殼桿件過程。該方法可以根據建筑功能變化，通過拆除部分桿件，通過單側平移，實現對其跨度擴展。由于這種可擴展式網殼具有可拆卸及可擴展的特點，所以本安裝方法詳細闡述可擴展式網殼結構的安裝施工過程以及平移拓展施工過程，使可擴展網殼結構的安裝以及擴展過程簡單化、規范化、快捷化，方便建筑工人現場操作。
文檔編號E04G21/14GK103075016SQ201310022760
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者李雄彥, 劉人杰, 姚玄一, 張翼飛 申請人:北京工業大學