本發(fā)明涉及異形建筑的建造領(lǐng)域，具體是一種仿生態(tài)傘狀單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)在高空安裝時存在焊接量大、焊接精度差和安全風(fēng)險高的問題，而當需要搭建仿生傘狀的單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)時，上述問題更是突出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠快速、高效、安全地搭建仿生態(tài)傘狀單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種仿生態(tài)傘狀單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法，包括

步驟1、將傘狀單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)劃分為傘徑鋼桁架部分、圈梁鋼結(jié)構(gòu)部分和天穹鋼桁架部分，

步驟2、再將傘徑鋼桁架部分、圈梁鋼結(jié)構(gòu)部分和天穹鋼桁架部分劃分為多個吊裝單元；

步驟3、現(xiàn)場拼裝：分別將傘徑鋼桁架、圈梁鋼結(jié)構(gòu)和天穹鋼桁架的各吊裝單元在地面按照拼裝次序依次拼裝就位；

步驟4、傘徑鋼桁架的吊裝：利用塔吊將傘徑鋼桁架各部分分段吊裝至設(shè)計標高，并進行段與段之間的焊接補空；

步驟5、臨時支撐：在傘徑鋼桁架的基礎(chǔ)上安裝天穹鋼桁架下部的格構(gòu)臨時支撐；

步驟6、安裝圈梁鋼結(jié)構(gòu)：將圈梁鋼結(jié)構(gòu)部分平均劃分為4段安裝；

步驟7、安裝天穹鋼桁架：將天穹鋼桁架平均劃分為21個單元并依次吊裝，從一軸線開始，依次向兩側(cè)吊裝；

步驟8、補空焊接：在天穹鋼桁架的主梁桁架吊裝完成后，進行分塊間的桿件補空及焊接；

步驟9、拆除臨時支撐：當傘徑鋼桁架部分、圈梁鋼結(jié)構(gòu)部分和天穹鋼桁架部分的整體全部安裝完成后，拆除臨時支撐。

所述的仿生態(tài)傘狀單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法，在步驟4、步驟6、和步驟7實施前采用有限元分析軟件進行全過程模擬安裝驗證。

本安裝方法通過兩次模塊化劃分，并進一步把劃分后的模塊再進行細分、預(yù)組裝和分別吊裝并在高空進行整體拼接的方法進行異形單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的安裝施工；從而克服了單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)高空散裝焊接量大、作業(yè)精度差和安全風(fēng)險高的問題，并且由于事先分工明確、單次吊裝作業(yè)難度小使得本施工方法還具有施工周期短的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是傘狀單層網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是本施工方法的施工順序圖。

圖3是傘徑的單元劃分示意圖。

圖4是圈梁的單元劃分示意圖。

圖5是天穹的單元劃分示意圖。

圖6是本施工方法中步驟401-408的示意圖。

圖7是本施工方法中步驟409-414的示意圖。

具體實施方式

以下通過具體實施例進一步說明本發(fā)明。

如圖1、圖2所示，將傘狀網(wǎng)殼鋼桁架1分為傘徑101、圈梁102、天穹104以及實現(xiàn)安裝的臨時支撐103，安裝順序如圖2中所示：首先安裝傘徑101鋼桁架部分，其次安裝臨時支撐103和圈梁102，最后分單元安裝天穹104。

如圖3所示，傘徑101的吊裝單元劃分示意圖，其共分為4個吊裝單元J01~J04，每個吊裝單元又劃分為3個拼裝單元；如圖4所示，圈梁102的吊裝單元劃分示意圖，包括4個截面為900mm×400mm×30mm×30mm的矩形管L01~L04；如圖5所示，天穹104的吊裝單元劃分示意圖，其中包括21個呈圓環(huán)形分布的吊裝單元，每個吊裝單元又由3個拼裝單元組成。

圖6~圖7為本發(fā)明的施工步驟示意圖；如圖6和圖7所示，該鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的提升施工方法通過以下步驟實現(xiàn)：

步驟401：預(yù)埋件施工完成后，傘徑101鋼桁架進場后預(yù)拼裝吊裝單元J01，然后整體安裝J01單元；

步驟402：預(yù)拼裝吊裝單元J02，完成后安裝J02單元，同時對J02與J01之間進行補空；

步驟403：預(yù)拼裝吊裝單元J03，完成后安裝J03單元，同時對J03與J03之間進行補空；

步驟404：預(yù)拼裝吊裝單元J04，完成后安裝J04單元，同時對J04與J03之間進行補空；

步驟405：安裝臨時支撐103，其中包括格構(gòu)柱、格構(gòu)柱頂部的橫梁；

步驟406：安裝圈梁102的吊裝單元L01；

步驟407：安裝圈梁102的吊裝單元L02，對吊裝單元L02和L01進行補空；

步驟408：安裝圈梁102的吊裝單元L03，對吊裝單元L03和L02進行補空；

步驟409：安裝圈梁102的吊裝單元L04，對吊裝單元L04和L03、L04和L01進行補空；

步驟410：安裝由拼裝單元Q7、Q28和Q49組成的天穹104第一片鋼桁架吊裝單元，完成后封閉Q7、Q28、Q49之間的主弦桿；

步驟411：分別吊裝天穹104第一片鋼桁架兩側(cè)的第二片和第三片鋼桁架，第二片鋼桁架由拼裝單元Q8、Q29和Q50組成，第三片鋼桁架由拼裝單元Q27、Q48和Q69組成；

步驟412：封閉Q8、Q29、Q50和Q27、Q48、Q69之間的主弦桿，補空第二片、第三片鋼桁架與第一片鋼桁架之間的腹桿；

步驟413：依次推進安裝天穹104的鋼桁架，封閉主弦桿、補空鋼桁架之間的腹桿；

步驟414：拆除格構(gòu)式臨時支撐103，整體檢測屋面各點數(shù)據(jù)；

通過本施工方法，將大部分高空作業(yè)轉(zhuǎn)移到地面施工，工作效率提高，工程質(zhì)量便于控制，施工精度提高，安全風(fēng)險降低，施工周期相對縮短，減少了吊裝過程、臨時支撐以及卸載過程變形量對整體結(jié)構(gòu)安裝誤差的影響，解決了坐標定位及吊裝過程、臨時支撐以及卸載變形量提前預(yù)知的問題，為整個安裝過程順利進行提供了科學(xué)依據(jù)。同時，本施工方法進一步采用計算機進行全過程進行動態(tài)模擬跟蹤分析，通過計算機的模擬數(shù)據(jù)對鋼結(jié)構(gòu)組裝、提升、合攏、卸載全過程進行核算及修改，使得整個鋼結(jié)構(gòu)的拼裝質(zhì)量合格率達到100%，各項指標均滿足設(shè)計要求。