大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法
【專利摘要】本發明涉及一種建筑施工方法，具體為一種大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法。解決在大型工業區域的大跨度變截面螺栓球網架的安裝的問題，提供了一種大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法。步驟為首先安裝單元網架作為基準單元然后以基準單元作為基準施工平臺，利用吊車配合人工高空散裝，逐跨向側面推進，直至該區網架安裝就位，其他三個區的基準單元按照上述方法施工，直至全部網架安裝完成。本發明所述方案的特點是改變以往單一的高空散裝或者分塊分條施工方法，充分利用兩種施工方法的優勢，將其進行有機的結合，并提前進行了施工階段的模擬應力分析，確保了大跨度變截面螺栓球節點網架的施工安全，提高了施工效率，為今后類似工程的施工提供了借鑒。
【專利說明】大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種建筑施工方法，具體為一種大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法。
【背景技術】
[0002]目前隨著大型場館及大跨度儲煤結構的應用越來越多，螺栓球網架以其結構靈活，含鋼量低、施工速度快、可適用于大跨度結構等優點得到廣泛應用。例如某些特殊場合，如某公司生產區，建筑面積31648.00 m2。屋面采用正放四角錐螺栓球節點碳鋼網架，建筑物投影尺寸軸線40-88米X 418米，網架支承形式為上弦柱點支承。網架厚度4000 mm ;網架拱高26624 mm?37572 mm ;軸線展開面積41073 m2 ;網格尺寸4000 mm X 4000 mm。桿件材質Q235B高頻焊管或無縫鋼管，螺栓球45#鋼，高強度螺栓40Cr，螺母、錐頭、焊接球采用Q235B。網架長度:I區長度109.7m，II區長度93.7m，III區長度111.7m，IV區長度101.7m。圖8、9、10、11分別為四個區域的目標設計結構。根據業主要求，網架安裝期間不得影響煤業生產。
[0003]對于這種結構的網架，傳統的滿堂腳手架散裝法:其優點是可操作性強；需搭設大量的腳手架，缺點是工藝落后，腳手架費用高，施工周期長，施工速度慢。腳手架單元滑移法:腳手架滑移安全可靠；腳手架用量少，既是操作平臺同時也是高空拼裝臺，確保安裝精度；網架安裝過程中無動荷載；網殼拼裝與基礎柱頂支座直接連接，變形很小，每次一個單元成型；地面占用場地小；縮短施工工期；對施工場地要求較高，另外滑移施工平臺的搭拆及腳手架材料的進退場需占用約一個月的施工周期。隨著高度和跨度的增加，腳手架費用占施工總成本的比重越來越大；而采用整體吊裝法，因跨度的增大，對場地和吊裝設備的要求越來越高，其安全性也受到極大限制。
[0004]見圖7所示意的變截面的區域，要在該區域搭建螺栓球網架，而且在施工期間還不能影響煤業生產。因此需要提供一種高效率的施工方法。

【發明內容】

[0005]本發明為了解決在大型工業區域的大跨度變截面螺栓球網架的安裝的問題，提供了一種大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法。
[0006]本發明的技術方案是，一種大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法，步驟為首先安裝單元網架作為基準單元，單元網架的安裝方法是，如先在地面拼裝好中間弧形單元I，然后用吊車組I吊起；在地面拼裝中間弧形單元II，用吊車組II吊起，在空中將中間弧形單元I和中間弧形單元II拼接好成為中間拱架，然后將拼裝好的中間拱架放置在地面上并保持直立狀態；然后用吊車組1、II將中間拱架吊起一個高度，該高度正好是一個網格單元高度，然后從地面上將網格單元從兩側和中間拱架拼接，拼接好以后，吊車組1、II同時升起將拱架再升起一個網格高度，再在兩端拼接網格單元，達到中間跨度后，再增加兩組吊車組II1、IV，然后四組吊車同時起吊使中間拱架逐漸升高并向兩端加長；達到大跨度后，再增加兩組吊車組V、VI，一共六組吊車同時起吊并繼續拼接延長中間拱架，直至跨度完全達到要求，在形成的拱架單元內從高到低逐步設有3道拉線，以保證供架單元網架的穩定，所述的每個吊點的吊車組有兩個，在網架的兩側對稱設置，最后以基準單元為施工平臺，先在地面拼裝小單元，然后以基準單元作為基準施工平臺，利用吊車配合人工高空散裝，逐跨向側面推進，直至該區網架安裝就位，其他三個區的基準單元按照上述方法施工，直至全部網架安裝完成。
[0007]本發明所述方案的特點是改變以往單一的高空散裝或者分塊分條施工方法，充分利用兩種施工方法的優勢，將其進行有機的結合，并提前進行了施工階段的模擬應力分析，確保了大跨度變截面螺栓球節點網架的施工安全，提高了施工效率，為今后類似工程的施工提供了借鑒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為安裝過程示意圖之一 圖2為安裝過程示意圖之二
圖3為安裝過程示意圖之三 圖4為安裝過程示意圖之四 圖5為安裝過程示意圖之五 圖6為安裝過程示意圖之六 圖7為施工場地平面圖 圖8為①區的最后成型結構圖 圖9為②區的最后成型結構圖 圖10為③區的最后成型結構圖 圖11為④區的最后成型結構圖
圖中:1-吊車組1、2_吊車組I1、3-中間拱架、4-吊車組II1、5-吊車組IV、6-拉線、7-拉線、8-吊車組V、9-吊車組V1、10-拉線、11-基準單元、12-單元網架。
【具體實施方式】
[0009]一種大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法，如圖7所示意的施工場地，分為四個區，從左到右分別為①區、②區、③區、④區，①區、②區為矩形，③區、④區為梯形，分區安裝，即在每個區域一端(①區域取右端、②區域取左端、③區、④區取右端)各取一個節間，通過分塊安裝形成基準單元后對該節間內的網架進行安裝。
[0010]以②區為例，步驟為首先安裝單元網架12作為基準單元，單元網架12的安裝方法是，如圖1所示意先在地面拼裝好中間弧形單元I，然后用吊車組Il吊起；如圖2所示意，在地面拼裝中間弧形單元II，用吊車組112吊起，如圖3所示意，在空中將中間弧形單元I和中間弧形單元II拼接好成為中間拱架3，然后將拼裝好的中間拱架3放置在地面上并保持直立狀態；然后用吊車組I 1、Π2將中間拱架3吊起一個高度，該高度正好是一個網格高度，然后從地面上將網格單元從兩側和中間拱架拼接，拼接好以后，吊車組1、II同時升起將拱架再升起一個網格高度，再在兩端拼接網格單元，達到中間跨度后，如圖4所示意，再增加兩組吊車組1114、IV5，然后四組吊車同時起吊使中間拱架3逐漸升高并向兩端加長；達到大跨度后，如圖5所示意，再增加兩組吊車組V8、VI9，一共六組吊車同時起吊并繼續拼接延長中間拱架，如圖6所示意，直至跨度完全達到要求，在形成的拱架單元內從高到低逐步設有3道拉線6、7、10，以保證供架單元的穩定。
[0011]所述的每個吊點的吊車組有兩個，在網架的兩側對稱設置，最后以基準單元為施工平臺，先在地面拼裝小單元，然后以基準單元11作為基準施工平臺，利用吊車配合人工高空散裝，逐跨向側面推進，直至該區網架安裝就位，其他三個區的基準單元按照上述方法施工，直至全部網架安裝完成。
[0012]1、基準單元網架位置的確定及條塊劃分
為了減少施工累計誤差，增加安裝作業面，基準單元網架應位于整個建筑的中部，即選用兩個區相鄰的伸縮縫附近12米長網架(下弦兩個網格，上弦三個網格)為基準單元最為合理。
[0013]2、基準跨網架施工
O網架吊裝順序:試吊裝一檢查一正式吊裝一網架安裝一鋼絲繩固定一檢查一落地。
[0014]2)基準跨吊裝:基準跨網架吊裝分為4個階段。每臺吊車選2個吊點，吊車的每吊點間距按網架平面尺寸對稱分布，吊點必須選在球節點處。
[0015]第一階段首先在地面上采用散裝法安裝伸縮縫附近12米長網架的拱起的最高五個網格，緊固所安裝的所有網架高強螺栓，將套筒上的頂絲擰緊鎖定。
[0016]此時網架裝成五縱向網格時，其重量約為9.4T，縱向長19.399m，可采用一臺25T車進行作業，其吊臂有效高程為28m;將吊繩系在A軸方向外面的兩邊下弦球節點上，將網架吊起約0.5到Im的高度，向A軸方向依次安裝，見下圖。裝一組橫向上弦與一橫向下弦的時候，緊固所安裝的網架高強螺栓，將套筒上的頂絲擰緊鎖定，后放到地面，解開吊繩。如此反復，逐漸增加吊車，直至網架安裝至15個網格。吊點的選擇:吊點處起重量為50KN，吊點高度為6.8米。按照幅度、臂長和起重重量的關系，查汽車起重機起重性能表后經過對比分析選用汽車起重機的性能為:QY_25汽車起重機，提升高度H為6.8m米(臂長13.75m)時，幅度R為6米，起吊總量為12.2X0.8=9.76T>5.1Τ，滿足吊裝要求。用于系結鋼構件的吊索鋼絲繩為6X37，直徑Φ 30mm鋼絲繩，破斷拉力為63.15TX0.82/5>5.1T，滿足吊裝要求。
[0017]安裝過程應力分析
為了確保網架結構能夠按照施工方案順利進行安裝，借助于有限元軟件MIDAS對該結構施工方案進行如下模擬分析:
1、對該方案進行一步分析，即在每個區域一端(一區域取右端、二區域取左端、三、四區域取右端)各取一個節間，通過分塊安裝形成基準單元后對該節間內的網架進行安裝，并對安裝完畢后的結構整體進行構件內力驗算，其主要分析結果如下:
【權利要求】
1.一種大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法，其特征在于:步驟為首先安裝單元網架(12)作為基準單元，單元網架(12)的安裝方法是，先在地面拼裝好中間弧形單元I，然后用吊車組I (I)吊起；在地面拼裝中間弧形單元I，用吊車組II (2)吊起，在空中將中間弧形單元I和中間弧形單元II拼接好成為中間拱架(3)，然后將拼裝好的中間拱架(3)放置在地面上并保持直立狀態；然后用吊車組I (I)、II (2)將中間拱架(3)吊起一個高度，該高度正好是一個網格高度，然后從地面上將網格單元從兩側和中間拱架拼接，拼接好以后，吊車組1、II同時升起將拱架再升起一個網格高度，再在兩端拼接網格單元，達到中間跨度后，再增加兩組吊車組III (4)、IV (5)，然后四組吊車同時起吊使中間拱架(3)逐漸升高并向兩端加長；達到大跨度后，再增加兩組吊車組V (8)、VI (9)，一共六組吊車同時起吊并繼續拼接延長中間拱架，直至跨度完全達到要求，在形成的拱架單元內從高到低逐步設有3道拉線(6)、(7)、(10)，以保證供架單元的穩定。
2.根據權利要求1所述的大跨度變截面螺栓球節點網殼安裝方法，其特征在于:所述的單元網架(12)上每個吊點的吊車組有兩個，在網架的兩側對稱設置，最后以基準單元為施工平臺，先在地面拼裝小單元，然后以基準單元(11)作為基準施工平臺，利用吊車配合人工高空散裝，逐跨向側面推進，直至該區網架安裝就位，其他三個區的基準單元按照上述方法施工，直至全部網架安裝完成。
【文檔編號】E04G21/14GK103866986SQ201410082585
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月9日 優先權日:2014年3月9日
【發明者】王昌威, 衛芷, 劉暉, 史永恒, 張培亮, 張磊, 李琳 申請人:山西四建集團有限公司