CN103628570B - 一种焊接球节点网架的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊接球节点网架的安装方法，包括以下步骤：安装第一跨间下弦球和下弦杆，组成纵向平面网格；安装第一跨间的斜腹杆与上弦球，当一球四斜腹杆的小单元就位后点焊斜腹杆和对应的下弦球进行固定；安装第一跨间的上弦杆；安装由一个上弦球、一个上弦杆和二个斜腹杆组成的一球三杆单元；安装由一个上弦球、二个上弦杆和一个斜腹杆组成的一球三杆单元，并重复一次；补充安装斜腹杆；安装下弦杆和下弦球，使下弦球与下弦杆组成封闭四方网格，并再次补充安装斜腹杆；重复以上步骤，直至该焊接球节点网架安装结束。本发明一种焊接球节点网架的安装方法，投入少、成本低、质量高，对操作人员素质要求不高。

Description

一种焊接球节点网架的安装方法

【技术领域】

本发明涉及一种在建设施工中使用的网架的安装方法，具体涉及一种焊接球节点网架的安装方法。

【技术背景】

随着空间结构的不断应用和发展，焊接球节点网架因其受力合理、结构稳定、造型新颖，已成为当今社会不可或缺的一种代表性屋面结构。目前，有关焊接球节点网架的采用的安装方法有：一是散装法，即采用焊接球节点和杆件散拼组装；二是网架块体制作拼装法，即采用地面制作网架块体，高空拼装。

以上两种传统的焊接球节点网架的安装方法存在以下缺点：

焊接球节点网架设计：其受力特点是下弦杆受拉，上弦杆受压，上弦球相对于下弦球偏小，上弦杆管径大且管壁厚，从而会产生上弦杆与焊接球节点相贯深度偏大，安装就位难度大。

上弦杆安装时就位难度大，会产生两种情况：1、管壁较薄的上弦杆被砸扁，即会出现失圆的情况，此时，缩小了上弦杆的受压面，增加了焊接难度，影响了上弦杆受力；2、管壁较厚的上弦杆无法安装到位，此时，多采用氧乙炔将上弦杆的端口切割掉一个月牙，让上弦杆安装到位，再把切割下来的月牙补上，这样给焊接带来难度，影响了施工质量和工程进度。

总之，以上两种传统的焊接球节点网架的安装方法长期占用大型设备、人工时间长、操作危险，并且安装效率低。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种焊接球节点网架的安装方法，采用该安装方法，投入少、成本低、质量高，对操作人员素质要求不高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种焊接球节点网架的安装方法，包括以下步骤：

步骤a）安装第一跨间下弦球和下弦杆，组成纵向平面网格；

步骤b）安装第一跨间的斜腹杆与上弦球，当一球四斜腹杆的小单元就位后点焊斜腹杆和对应的下弦球进行固定；

步骤c）安装第一跨间的上弦杆；

步骤d）安装由一个上弦球、一个上弦杆和二个斜腹杆组成的一球三杆单元，其中，将二个斜腹杆支撑在两个下弦球上，在上方拉紧上弦杆，使上弦杆逐步靠近安装好的上弦球，一个上弦杆和二个斜腹杆安装到位后点焊固定；

步骤e）安装由一个上弦球、二个上弦杆和一个斜腹杆组成的一球三杆单元，其中，将一个斜腹杆支撑在下弦球上，在上方拉紧二个上弦杆，使二个上弦杆逐步靠近安装好的两个上弦球，二个上弦杆和一个斜腹杆安装到位后点焊固定；

步骤f）重复步骤e）；

步骤g）补充安装斜腹杆。

本发明进一步改进在于，还包括以下步骤：

步骤h）安装下弦球和下弦杆，使下弦球与下弦杆组成封闭四方网格；

步骤i）再次补充安装斜腹杆；

步骤j）重复步骤a）至步骤i），直至该焊接球节点网架安装结束。

本发明进一步改进在于，步骤d）至步骤f）中所述的一球三杆单元，其安装方法包括以下步骤：

步骤1）由焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心确定一个平面；

步骤2）将焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心投影放置于钢结构拼装平台上，该拼装平台与焊接球节点Q1、Q2和Q3确定的平面平行；

步骤3）焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心在同一水平标高时，制作与焊接球节点Q1、Q2和Q3的下部高度相等的圆管支托T1、T2和T3；

步骤4）以焊接球节点Q1、Q2和Q3在拼装平台上投影分别标记点为圆管支托T1、T2和T3下端中心，在拼装平台上固定安装圆管支托T1、T2和T3，确保圆管支托T1、T2和T3与拼装平台垂直；

步骤5）将焊接球节点Q1、Q2和Q3分别放置在圆管支托T1、T2和T3，并固定；

步骤6）根据同一平面内不平行的两条直线只有一个交点的原理，首先拼装一球两杆单元，其中，将焊接球节点Q4放置于拼装平台上，安装杆件G2、G3，当焊接球节点Q2、Q4与杆件G2两端同时相贯，且焊接球节点Q3、Q4与杆件G3两端同时相贯时，焊接固定一球两杆单元；

步骤7）根据不同平面内两两相交的三条直线必相交于一点的原理，安装杆件G1和步骤6）中的一球两杆单元，当焊接球节点Q1、Q4与杆件G1两端同时相贯，焊接球节点Q3与杆件G3端部相贯，且焊接球节点Q2与杆件G2端部相贯时，杆件G1与焊接球节点Q4焊接固定，即完成一球三杆单元制作。

本发明进一步改进在于，下弦杆、斜腹杆和上弦杆均采用无缝钢管，且在下弦杆、斜腹杆和上弦杆两端的外侧设置有坡口。

本发明进一步改进在于，在杆件与焊接球节点对接前，在杆件两端的内侧分别焊接有衬环，衬环的外径不大于杆件的内径。

本发明进一步改进在于，所述衬环采用无缝钢管或者薄钢板卷曲而成。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明一种焊接球节点网架的安装方法，其投入少、成本低、质量高，对操作人员素质要求不高，并且，采用该安装方法，杆件与焊接球节点对接时，容易安装到位，提高了焊接球节点网架的安装效果，可有效缩短施工工期。

其中，采用组装的一球三杆小单元，便于安装组织，能确保焊接球节点网架的质量。

【附图说明】

图1（a）～图1（j）为对应本发明步骤a）～步骤j）所示焊接球节点网架结构局部示意图。

其中：1、下弦球；2、下弦杆；3、斜腹杆；4、上弦球；5、上弦杆。

图2为一种一球三杆单元结构示意图。

图3（a）～图3（g）为本发明一球三杆单元的安装方法安装步骤示意图。

图4（a）和图4（b）为两种衬环结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做详细描述：

参见图1（a）至图1（j）所示，本发明一种焊接球节点网架的安装方法，包括以下步骤：

步骤a）安装第一跨间下弦球1和下弦杆2，组成纵向平面网格（该具体例子中纵向平面网格由8个下弦球1和10个下弦杆2组成），参见图1（a）；

排列好下弦球1的临时支点，确保下弦杆2的平行度，若有下弦杆2起拱时，应在临时支点上找出坡底；

步骤b）安装第一跨间的斜腹杆3与上弦球4，当一球四斜腹杆的小单元就位后点焊斜腹杆3和对应的下弦球1进行固定（该具体例子包括三组一球四斜腹杆的小单元），参见图1（b）；

步骤c）安装第一跨间的上弦杆5，参见图1（c）；

步骤d）安装由一个上弦球4、一个上弦杆5和二个斜腹杆3组成的一球三杆单元（图2），其中，将二个斜腹杆3支撑在两个下弦球1上，在上方拉紧上弦杆5，使上弦杆5逐步靠近安装好的上弦球4，一个上弦杆5和二个斜腹杆3安装到位后点焊固定，参见图1（d）；

步骤e）安装由一个上弦球4、二个上弦杆5和一个斜腹杆3组成的一球三杆单元，其中，将一个斜腹杆3支撑在下弦球1上，在上方拉紧二个上弦杆5，使二个上弦杆5逐步靠近安装好的两个上弦球4，二个上弦杆5和一个斜腹杆3安装到位后点焊固定，参见图1（e）；

步骤f）重复步骤e），参见图1（f）；

步骤g）补充安装斜腹杆3，参见图1（g）；

步骤h）安装下弦球1和下弦杆2，使下弦球1与下弦杆2组成封闭四方网格，参见图1（h）；

步骤i）再次补充安装斜腹杆3，参见图1（i）；

步骤j）重复步骤d）至步骤i），直至该焊接球节点网架安装结束,参见图1（j）。

参见图2和图3，本发明步骤d）至步骤f）所述的一球三杆单元，其安装方法包括以下步骤：

步骤1）由焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心确定一个平面,参见图3(a)；

步骤2）将焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心投影放置于钢结构拼装平台上，该拼装平台与焊接球节点Q1、Q2和Q3确定的平面平行,参见图3(b)；

步骤3）焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心在同一水平标高时，制作与焊接球节点Q1、Q2和Q3的下部高度相等的圆管支托T1、T2和T3；

步骤4）以焊接球节点Q1、Q2和Q3在拼装平台上投影分别标记点为圆管支托T1、T2和T3下端中心，在拼装平台上固定安装圆管支托T1、T2和T3，确保圆管支托T1、T2和T3与拼装平台垂直，参见图3(c)；

步骤5）将焊接球节点Q1、Q2和Q3分别放置在圆管支托T1、T2和T3，并固定,参见图3(d)；此时焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心位于同一平面内；

步骤6）根据同一平面内不平行的两条直线只有一个交点的原理，首先拼装一球两杆单元，其中，将焊接球节点Q4放置于拼装平台上，安装杆件G2、G3，当焊接球节点Q2、Q4与杆件G2两端同时相贯，且焊接球节点Q3、Q4与杆件G3两端同时相贯时，焊接固定一球两杆单元（即焊接焊接球节点Q4与安装杆件G2、G3）,参见图3(e)；

步骤7）根据不同平面内两两相交的三条直线必相交于一点的原理，安装杆件G1和步骤6）中的一球两杆单元，当焊接球节点Q1、Q4与杆件G1两端同时相贯，焊接球节点Q3与杆件G3端部相贯，且焊接球节点Q2与杆件G2端部相贯时，杆件G1与焊接球节点Q4焊接固定，即完成一球三杆单元制作,参见图3(f)和图3(g)。此处需要说明的是，一球四杆单元和一球三杆单元的制作方法相同。

其中，下弦杆2、斜腹杆3和上弦杆5均采用无缝钢管，且在下弦杆2、斜腹杆3和上弦杆5两端的外侧设置有坡口。

参见图4，在杆件与焊接球节点对接前，在杆件两端的内侧分别焊接有衬环，衬环的外径不大于杆件的内径，衬环采用无缝钢管（图4（a））或者薄钢板卷曲而成（图4（b））。

需要注意的是，在焊接球节点网架安装前，需根据网架结构种类的特点，各构件按类分片堆放，以便安装时分片提取材料；安装时，对于一球四杆或一球三杆小单元来说，首先对连接在焊接球节点上相对较粗的杆件进行固定，然后再对相对较细的杆件进行固定，并且，补充安装的上弦杆或斜腹杆较周边其它杆件通常也会细些；此外，为保证安装时网架的标高和轴线的准确，首先进行预埋件标高和轴线的复测，标高直接用钢尺依据预先放出的控制线进行测量，轴线复测用经纬仪，将柱底红线垂直移至柱顶并作好标识，然后根据标识点用钢尺测量其轴线偏差。

Claims (4)

1.一种焊接球节点网架的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)安装第一跨间下弦球(1)和下弦杆(2)，组成纵向平面网格；

b)安装第一跨间的斜腹杆(3)与上弦球(4)，当一球四斜腹杆的小单元就位后点焊斜腹杆(3)和对应的下弦球(1)进行固定；

c)安装第一跨间的上弦杆(5)；

d)安装由一个上弦球(4)、一个上弦杆(5)和二个斜腹杆(3)组成的一球三杆单元，其中，将二个斜腹杆(3)支撑在两个下弦球(1)上，在上方拉紧上弦杆(5)，使上弦杆(5)逐步靠近安装好的上弦球(4)，一个上弦杆(5)和二个斜腹杆(3)安装到位后点焊固定；

e)安装由一个上弦球(4)、二个上弦杆(5)和一个斜腹杆(3)组成的一球三杆单元，其中，将一个斜腹杆(3)支撑在下弦球(1)上，在上方拉紧二个上弦杆(5)，使二个上弦杆(5)逐步靠近安装好的两个上弦球(4)，二个上弦杆(5)和一个斜腹杆(3)安装到位后点焊固定；

f)重复步骤e)；

g)补充安装斜腹杆(3)；

h)安装下弦球(1)和下弦杆(2)，使下弦球(1)与下弦杆(2)组成封闭四方网格；

i)再次补充安装斜腹杆(3)；

j)重复步骤d)至步骤i)，直至该焊接球节点网架安装结束；

其中，步骤d)至步骤f)中所述的一球三杆单元，其安装方法包括以下步骤：

1)由焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心确定一个平面；

2)将焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心投影放置于钢结构拼装平台上，该拼装平台与焊接球节点Q1、Q2和Q3确定的平面平行；

3)焊接球节点Q1、Q2和Q3的球心在同一水平标高时，制作与焊接球节点Q1、Q2和Q3的下部高度相等的圆管支托T1、T2和T3；

4)以焊接球节点Q1、Q2和Q3在拼装平台上投影分别标记点为圆管支托T1、T2和T3下端中心，在拼装平台上固定安装圆管支托T1、T2和T3，确保圆管支托T1、T2和T3与拼装平台垂直；

5)将焊接球节点Q1、Q2和Q3分别放置在圆管支托T1、T2和T3，并固定；

6)根据同一平面内不平行的两条直线只有一个交点的原理，首先拼装一球两杆单元，其中，将焊接球节点Q4放置于拼装平台上，安装杆件G2、G3，当焊接球节点Q2、Q4与杆件G2两端同时相贯，且焊接球节点Q3、Q4与杆件G3两端同时相贯时，焊接固定一球两杆单元；

7)根据不同平面内两两相交的三条直线必相交于一点的原理，安装杆件G1和步骤6)中的一球两杆单元，当焊接球节点Q1、Q4与杆件G1两端同时相贯，焊接球节点Q3与杆件G3端部相贯，且焊接球节点Q2与杆件G2端部相贯时，杆件G1与焊接球节点Q4焊接固定，即完成一球三杆单元制作。

2.如权利要求1所述的一种焊接球节点网架的安装方法，其特征在于，下弦杆(2)、斜腹杆(3)和上弦杆(5)均采用无缝钢管，且在下弦杆(2)、斜腹杆(3)和上弦杆(5)两端的外侧均设置有坡口。

3.如权利要求2所述的一种焊接球节点网架的安装方法，其特征在于，在杆件与焊接球节点对接前，在杆件两端的内侧分别焊接有衬环，衬环的外径不大于杆件的内径。

4.如权利要求3所述的一种焊接球节点网架的安装方法，其特征在于，所述衬环采用无缝钢管或者薄钢板卷曲而成。