CN105201368B - 一种倾斜蜂窝结构承重通道门及安装方法 - Google Patents

Abstract

一种倾斜蜂窝结构承重通道门及安装方法，所述通道门通过连接梁与设于底环梁、顶环梁、上的连接节点固定连接，相互交叉形成通道；其安装方法根据构件受力情况，将通道门划分为两个叠加安装区域与一个设置支撑安装区域，叠加安装区域按由下至上的顺序，将连接梁、连接节点、构成顶环梁的弧形钢构件，按设计要求连接，测量定位后，固定，设置支撑安装区域先设置支撑胎架，将构成顶环梁的弧形钢构件及连接节点连接，测量定位后，固定，构成顶环梁，然后，将连接梁与底环梁与顶环梁上的连接节点固定连接；本发明所述方法可操作性强，安装效率高，同时提高了结构安装定位精度，降低了误差率，提高了建筑钢结构的质量，降低了钢结构的安装风险。

Description

一种倾斜蜂窝结构承重通道门及安装方法

技术领域

本发明公开了一种倾斜蜂窝结构承重通道门及安装方法；属于钢结构施工技术领域。

背景技术

近年来蜂窝结构在各类工程中运用较多，通常应用于建筑物的屋盖或装饰结构，但蜂窝结构作为承重结构运用在工程中还是比较罕见的，特别是采用倾斜式的大型蜂窝结构作为承重门的应用，更是罕见。

现有技术中，工程中运用较多的蜂窝结构(网状结构)通常不作为承重结构，因此，构件强度要求不高，构件重量通常比较小，其安装方法一般采用满堂脚手架加高空散装的方式进行。本发明的倾斜蜂窝结构承重通道门以上部分为钢结构观景平台，重量达到500吨，因此，要求承载能力较高，对构件的强度要求非常高，单件最大构件的重量达到90吨，蜂窝结构又为曲面结构，因此，采用现有常规安装方法安全风险大，安装周期较长，无法实现可靠、安全的安装。

发明内容

本发明的一个目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构合理，结构稳定性好，承载能力强的倾斜蜂窝结构承重通道门。

本发明的另一目的在于提供一种定位精度高、误差小、操作方便、安全、经济的倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法。

为了实现本发明第一个目的，本发明提供一种倾斜蜂窝结构承重通道门，所述通道门包括底环梁、顶环梁、连接梁、连接节点，其特征在于：所述底环梁或顶环梁均为环形结构，由多个弧形钢构件通过连接节点连接而成，所述顶环梁的两端固定安装在设于底环梁两端的连接节点上，且顶环梁所处平面与底环梁所处平面之间夹角为30-45度，顶环梁最高处相对应底环梁所在平面的高度为13-18米，顶环梁相对应底环梁挑出11-15米，所述连接梁为弯扭箱梁结构，两端分别与底环梁、顶环梁上的连接节点固定连接，连接梁相互交叉构成蜂窝状结构，在底环梁与顶环梁之间形成弧形连接曲面，在所述底环梁中部位置的至少三个连接节点中，相邻两个连接节点的间距为5-8米，通过连接在两个相邻连接节点上的连接梁相互交叉构成通道。

本发明一种倾斜蜂窝结构承重通道门，所述连接节点为铸钢件，重量为10-90吨。

本发明一种倾斜蜂窝结构承重通道门，构成顶环梁的弧形钢构件单件最大重量为70-90吨，构成顶环梁的弧形钢构件单件最小重量为20-30吨，单根连接梁的最大重量为25-30吨。

为实现本发明的第二个目的，本发明提供一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，包括下述步骤：

第一步：在混凝土基础平台上，将构成底环梁的多个弧形钢构件通过连接节点连接成环形，在成型的底环梁两端，各设置一个与顶环梁连接的连接节点；

第二步：根据倾斜蜂窝结构通道门的三维模型，利用受力模拟分析软件，对倾斜蜂窝结构通道门进行受力模拟，将承受拉、压应力转换的两根连接梁与顶环梁连接的两个连接节点作为基准点，将倾斜蜂窝结构承重通道门划分为三个部分，两个基准点之间的区域定义为设置支撑安装区域，两个基准点之外的区域定义为叠加安装区域；

第三步：在第二步确定的两个基准点位置设置支撑胎架，将连接节点吊装至支撑胎架，测量并调节连接节点的空间位置、方向至设计要求，作为基础连接节点；

第四步：在叠加安装区域按由下至上的顺序，将连接梁、连接节点、构成顶环梁的弧形钢构件，按设计要求连接，测量定位后，固定，直至与第三步得到的基础连接节点实现连接；

第五步：在设置支撑安装区域的安装顺序是：先设置支撑胎架，支撑构成顶环梁的弧形钢构件，调节构成顶环梁的弧形钢构件与连接节点的位置，测量定位后，固定，构成顶环梁，然后，在底环梁与顶环梁之间安装连接梁，连接梁两端分别与设于底环梁或顶环梁上的连接节点固定连接。

本发明一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，受力模拟分析软件选自sap2000、ansys、midas中的一种。

本发明一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，连接梁、构成顶环梁或底环梁的弧形钢构件与连接节点采用焊接固定。

本发明一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，测量采用全站仪、水准仪进行。

本发明一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，底环梁、顶环梁、连接梁、连接节点安装时采用250吨以上的履带吊车。

有益效果：

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明采用底环梁与顶环梁之间通过弯扭箱梁结构的连接梁相互交叉构成蜂窝状结构的弧形连接曲面，造型美观，既提供了外幕墙安装的工作面，满足外墙精装修的要求，又可以有效增大通道门自身的承载能力和结构的稳定性，同时，还可以有效增加底环梁与顶环梁构成的通道门的上部使用空间，满足机电安装的要求；相比其他直上直下的方形设计，可以减小承载同等荷载的构件截面尺寸，可以减少形成同等空间体积构件的数量。开创了倾斜蜂窝结构作为承重结构在工程领域的应用。

其安装时，借助于计算机仿真技术，根据构件受力变化情况，将倾斜蜂窝结构承重通道门划分为三个部分，两边构件上下叠加的方式安装，中间构件采用自身结构体系支承+设置临时可靠支撑”的大型倾斜蜂窝结构的安装方法，进行斜拉安装，实现了最大倾斜角度达45°的大吨位异形钢构件的空间安装，安装后，倾斜蜂窝结构承重通道门的相对位置误差≤5mm，解决了大型倾斜蜂窝结构的安装问题，本发明方法可操作性强，高空安装效率高，提高了构件的安装定位精度，降低了误差率，提高了建筑钢结构的质量，降低了钢结构安装安全风险。

综上所述，本发明提供的一种倾斜蜂窝结构承重通道门具有结构合理，结构稳定性好，承载能力强；所属承重通道门的安装方法具有定位精度高、误差小、操作方便、安全、经济的优点，开创了倾斜蜂窝结构作为承重结构在工程领域的应用。

附图说明

附图1为本发明倾斜蜂窝结构承重通道门整体结构示意图。

附图2-6为本发明倾斜蜂窝结构承重通道门安装方法过程示意图。

图中：21---底环梁、22---顶环梁、6---连接梁、7----连接节点。

具体实施方式

实施例1

参见附图1，一种倾斜蜂窝结构承重通道门，所述通道门包括底环梁21、顶环梁22、连接梁6、连接节点7，其特征在于：所述底环梁21或顶环梁22均为环形结构，由多个弧形钢构件通过连接节点7连接而成，所述顶环梁22的两端固定安装在设于底环梁21两端的连接节点11上，且顶环梁22所处平面与底环梁21所处平面之间夹角为45度，顶环梁22最高处相对应底环梁21所在平面的高度为18米，顶环梁22相对于底环梁21挑出15米，所述连接梁6为弯扭箱梁结构，两端分别与底环梁21、顶环梁22上的连接节点7固定连接，连接梁6相互交叉构成蜂窝状结构，在底环梁21与顶环梁22之间形成弧形连接曲面，在所述底环梁21中部位置的五个连接节点7中，相邻两个连接节点的间距为7米，通过连接在两个相邻连接节点上的连接梁相互交叉构成四个通道23；

本实施例中，所述连接节点为铸钢件，最大重量为83吨。

本实施例中，构成顶环梁的弧形钢构件单件最大重量为80吨，构成顶环梁的弧形钢构件单件最小重量为22吨，单根连接梁的最大重量为26吨。

实施例2

参见附图2-6，一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，包括下述步骤：

第一步：在混凝土基础平台上，将构成底环梁的多个弧形钢构件9通过连接节点7连接成环形，在成型的底环梁两端，各设置一个与顶环梁连接的连接节点11；参见附图2；

第二步：根据倾斜蜂窝结构通道门的三维模型，利用受力模拟分析软件，对倾斜蜂窝结构通道门进行受力模拟，将承受拉、压应力转换的两根连接梁与顶环梁连接的两个连接节点作为基准点，将倾斜蜂窝结构承重通道门划分为三个部分，两个基准点之间的区域定义为设置支撑安装区1，两个基准点之外的区域定义为叠加安装区域2、3；

第三步：在第二步确定的两个基准点位置设置支撑胎架5，将连接节点吊装至支撑胎架5，测量并调节连接节点的空间位置、方向至设计要求，作为基础连接节点4；参见附图3；

第四步：在叠加安装区域按由下至上的顺序，将连接梁6、连接节点7、构成顶环梁的弧形钢构件8，按设计要求连接，测量定位后，固定，直至与第三步得到的基础连接节点4实现连接；参见附图4；

第五步：在设置支撑安装区域的安装顺序是：先设置支撑胎架10，支撑构成顶环梁的弧形钢构件8，调节构成顶环梁的弧形钢构件8与连接节点7的位置，测量定位后，固定，构成顶环梁，然后，在底环梁与顶环梁之间安装连接梁6，连接梁6两端分别与设于底环梁或顶环梁上的连接节点固定连接；参见附图5。

本实施例中，受力模拟分析软件为sap2000。

本实施例中，连接梁、构成顶环梁或底环梁的弧形钢构件与连接节点采用焊接固定。

本实施例中，测量采用全站仪、水准仪进行。

本实施例中，底环梁、顶环梁、连接梁、连接节点安装时采用350吨的履带吊车。

本实施例安装的倾斜蜂窝结构承重通道门的顶环梁22最高处相对应底环梁21所在平面的高度为18米，顶环梁22相对于底环梁21挑出15米，底环梁21弧长为56米，最大通道23的宽度为12米，总重量达到1000吨；安装后经检测，连接梁、构成顶环梁或底环梁的弧形钢构件与连接节点的安装误差与设计要求相比，均小于5mm。

Claims (10)

1.一种倾斜蜂窝结构承重通道门，所述通道门包括底环梁、顶环梁、连接梁、连接节点，其特征在于：所述底环梁或顶环梁均为环形结构，由多个弧形钢构件通过连接节点连接而成，所述顶环梁的两端固定安装在设于底环梁两端的连接节点上，且顶环梁所处平面与底环梁所处平面之间夹角为30-45度，所述连接梁两端分别与底环梁、顶环梁上的连接节点固定连接，连接梁相互交叉构成蜂窝状结构，在底环梁与顶环梁之间形成弧形连接曲面，在所述底环梁中部位置的至少三个连接节点中，通过连接在两个相邻连接节点上的连接梁相互交叉构成通道。

2.根据权利要求1所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门，其特征在于：顶环梁最高处相对于底环梁所在平面的高度为13-18米，顶环梁相对应底环梁挑出11-15米。

3.根据权利要求1所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门，其特征在于：所述连接梁为弯扭箱梁结构。

4.根据权利要求1所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门，其特征在于：所述底环梁中部位置的至少三个连接节点中，相邻两个连接节点的间距为5-8米。

5.根据权利要求1所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门，其特征在于：所述连接节点为铸钢件，重量为10-90吨；构成顶环梁的弧形钢构件单件最大重量为70-90吨，构成顶环梁的弧形钢构件单件最小重量为20-30吨，单根连接梁的最大重量为25-30吨。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，包括下述步骤：

第一步：在混凝土基础平台上，将构成底环梁的多个弧形钢构件通过连接节点连接成环形，在成型的底环梁两端，各设置一个与顶环梁连接的连接节点；

第二步：根据倾斜蜂窝结构通道门的三维模型，利用受力模拟分析软件，对倾斜蜂窝结构通道门进行受力模拟，将承受拉、压应力转换的两根连接梁与顶环梁连接的两个连接节点作为基准点，将倾斜蜂窝结构通道门划分为三个部分，两个基准点之间的区域定义为设置支撑安装区域，两个基准点之外的区域定义为叠加安装区域；

第三步：在第二步确定的两个基准点位置设置支撑胎架，将连接节点吊装至支撑胎架，测量并调节连接节点的空间位置、方向至设计要求，作为基础连接节点；

第四步：在叠加安装区域按由下至上的顺序，将连接梁、连接节点、构成顶环梁的弧形钢构件，按设计要求连接，测量定位后，固定，直至与第三步得到的基础连接节点实现连接；

第五步：在设置支撑安装区域的安装顺序是：先设置支撑胎架，将构成顶环梁的弧形钢构件及连接节点连接，测量定位后，固定，构成顶环梁，然后，将连接梁与底环梁与顶环梁上的连接节点固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，其特征在于：受力模拟分析软件选自sap2000、ansys、midas中的一种。

8.根据权利要求6所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，其特征在于：连接梁、构成顶环梁或底环梁的弧形钢构件与连接节点采用焊接固定。

9.根据权利要求6所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，其特征在于：测量采用全站仪、水准仪进行。

10.根据权利要求6所述的一种倾斜蜂窝结构承重通道门的安装方法，其特征在于：底环梁、顶环梁、连接梁、连接节点安装时采用250吨以上的履带吊车。