CN111691682A - 双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，所属建筑钢结构施工技术领域，包括如下操作步骤：先将吊装分块单元进行技术准备过程。然后先将上鼓、下鼓和腹杆进行焊接成型，用全站仪将每个上鼓、下鼓的中心点在拼装场地上放样标识，以标识的中心点为圆心，将鼓节点的正投影外径放样画与地面上，并做好上鼓和下鼓标识。接着用墨斗将每个下鼓的中心点弹线连接，作为胎架地样。根据地样线放置胎架，在每个下鼓拼装位置设置一个下鼓支撑托架。将下鼓放入下鼓支撑托架内进行点焊临时固定。再依次对下弦杆、上弦杆及斜腹杆进行拼装，最后再实施焊接。具有施工效率高、安全可靠性好和施工周期短的优点。提高拼装质量和精度，同时降低了施工成本。

Description

双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法
技术领域
本发明涉及建筑钢结构施工技术领域，具体涉及一种双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法。
背景技术
随着国内对大空间、大跨度及更具有流线性美感建筑需求的日益剧增，此类建筑所采用的屋盖钢结构也从传统的正交正放螺栓球、焊接球节点网架结构向斜交斜放的鼓节点网壳、穹顶结构演变。此类结构不管在空间利用性及建筑美感上都要比传统网架结构更具优势。但因其节点均为全焊接连接，且空间定位均不相同，对现场拼装及安装定位精度带来很大难度。
双层斜交斜放变厚度鼓节点双曲网壳单元是一种由上下弦杆及腹杆通过圆柱体鼓节点连接组合而成，网壳单元的矢高方向尺寸呈一定线性变化的结构单元。其中鼓节点为圆柱体鼓造型，由中部圆柱体及上下两块封口板组成，圆柱体鼓节点在结构受力更加均匀。弦杆及腹杆一般采用焊接箱型构件或方管制作而成，与圆柱体鼓节点相贯焊接。此类节点的网壳结构为目前国内比较新颖的形式之一。
整个单元在其矢高方向、网格尺寸尺寸均沿确定的双曲率发生变化，单元内的每格网格尺寸及每个杆件的长度均不相同，通过腹杆长度、空间角度的变化，达到其设计确定的双曲造型。而圆柱体鼓节点随着腹杆在空间上角度的编号，在投影面上呈现不同形状的椭圆面。鼓节点的定位精度直接影响着与其相贯焊接的上下弦的拼装精度和焊缝质量，从而影响整个工程的质量。
目前针对网壳单元常用的拼装方法有：（1）、原位拼装法；（2）、地面卧拼法；而针对鼓节点及每根腹杆呈不同空间角度变化的网壳结构，此类拼装方法在快速、精准、便利以及安全性方面均有所欠缺及不尽完美。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在施工效率低、安全可靠性差和施工周期长的不足，提供了一种双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，其具有施工效率高、安全可靠性好和施工周期短的优点。解决高空作业量多的问题。提高拼装质量和精度，同时降低了施工成本。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，包括如下操作步骤：
第一步：先根据施工方案中确定的吊装分块单元进行技术准备过程，将吊装分块单元的世界坐标系转换成用户坐标系，模拟吊装分块单元平放于楼面上，并确定原点，提取单元内每个鼓节点的中心坐标。
第二步：先将上鼓、下鼓和腹杆进行焊接成型，再与上弦杆、斜腹杆和下弦杆一起运输到现场。
第三步：用全站仪将每个上鼓、下鼓的中心点在拼装场地上放样标识，以标识的中心点为圆心，将鼓节点的正投影外径放样画与地面上，并做好上鼓和下鼓标识。
第四步：接着用墨斗将每个下鼓的中心点弹线连接，作为胎架地样。
第五步：根据地样线放置胎架，在每个下鼓拼装位置设置一个下鼓支撑托架。
第六步：然后将腹杆用汽车吊吊装至胎架上，将下鼓放入下鼓支撑托架内，用铅锤将上鼓、下鼓的边缘与地面上的正投影圆线对齐。
第七步：用全站仪测量仪对上鼓顶面中心点的坐标进行测量，调整其角度，确保其坐标与提取的鼓中心坐标相符。
第八步：测量无误后，将下鼓与下鼓支撑托架点焊临时固定，再采用两根斜向支撑管进行斜向支撑稳固。
第九步：将每根腹杆按定位法先行拼装完成，然后再依次对下弦杆、上弦杆及斜腹杆进行拼装，确保中心点坐标与拼装图纸提取的坐标相符，最后再实施焊接。
通过软件提取相关定位控制坐标以及鼓支托装置，配合全站仪的全过程实时测量，确保单元在拼装过程施工误差，且地面拼装焊接质量相对于高空焊接，质量更容易保证，从而保证了整个网壳结构的施工精度及质量。同时使用的胎架可多次周转施工，相对机械和人力投入较少，大大降低了施工措施成本。
作为优选，在深化设计tekal模型内进行单元划分并复制至AutoCAD软件中生成吊装分块单元的坐标系，用3点创建XY坐标面，选取单元最低的三个点作为XY面。
作为优选，下弦杆、上弦杆和斜腹杆先点焊临时固定，再采用全站仪对每个上鼓的中心点坐标进行复测。
作为优选，下鼓支撑托架采用在支撑柱上焊接若干呈环形等间距分布的支撑托块对下鼓进行支撑限位。
作为优选，支撑托块呈“L”状结构。
作为优选，斜向支撑管选用规格为Φ89×9的钢管。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，与现有技术相比较，具有施工效率高、安全可靠性好和施工周期短的优点。解决高空作业量多的问题。提高拼装质量和精度，同时降低了施工成本。
附图说明
图1是本发明的吊装分块单元的结构示意图。
图2是本发明的吊装分块单元的立体结构示意图。
图3是本发明的鼓托架组件的结构示意图。
图4是本发明的鼓托架组件的俯视结构示意图。
图中：吊装分块单元1，斜向支撑管2，鼓节点3，腹杆4，上弦杆5，斜腹杆6，下弦杆7，上鼓8，下鼓9，下鼓支撑托架10，胎架11，支撑托块12，支撑柱13。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：如图1-4所示，一种双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，包括如下操作步骤：
第一步：先根据施工方案中确定的吊装分块单元1进行技术准备过程，将吊装分块单元1的世界坐标系转换成用户坐标系，模拟吊装分块单元1平放于楼面上，并确定原点，提取单元内每个鼓节点3的中心坐标。在深化设计tekal模型内进行单元划分并复制至AutoCAD软件中生成吊装分块单元1的坐标系，用3点创建XY坐标面，选取单元最低的三个点作为XY面。
第二步：先将上鼓8、下鼓9和腹杆4进行焊接成型，再与上弦杆5、斜腹杆6和下弦杆7一起运输到现场。
第三步：用全站仪将每个上鼓8、下鼓9的中心点在拼装场地上放样标识，以标识的中心点为圆心，将鼓节点3的正投影外径放样画与地面上，并做好上鼓8和下鼓9标识。
第四步：接着用墨斗将每个下鼓9的中心点弹线连接，作为胎架11地样。
第五步：根据地样线放置胎架11，在每个下鼓9拼装位置设置一个下鼓支撑托架10。
第六步：然后将腹杆4用汽车吊吊装至胎架11上，将下鼓9放入下鼓支撑托架10内，用铅锤将上鼓8、下鼓9的边缘与地面上的正投影圆线对齐。
第七步：用全站仪测量仪对上鼓8顶面中心点的坐标进行测量，调整其角度，确保其坐标与提取的鼓中心坐标相符。
第八步：测量无误后，将下鼓9与下鼓支撑托架10点焊临时固定，下鼓支撑托架10采用在支撑柱13上焊接4块呈环形等间距分布的支撑托块12对下鼓9进行支撑限位。支撑托块12呈“L”状结构。再采用两根斜向支撑管2进行斜向支撑稳固。斜向支撑管2选用规格为Φ89×9的钢管。
第九步：将每根腹杆4按定位法先行拼装完成，然后再依次对下弦杆7、上弦杆5及斜腹杆6进行拼装，下弦杆7、上弦杆5和斜腹杆6先点焊临时固定，再采用全站仪对每个上鼓8的中心点坐标进行复测。确保中心点坐标与拼装图纸提取的坐标相符，最后再实施焊接。
综上所述，该双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，具有施工效率高、安全可靠性好和施工周期短的优点。解决高空作业量多的问题。提高拼装质量和精度，同时降低了施工成本。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (6)

1.一种双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，其特征在于包括如下操作步骤：
第一步：先根据施工方案中确定的吊装分块单元（1）进行技术准备过程，将吊装分块单元（1）的世界坐标系转换成用户坐标系，模拟吊装分块单元（1）平放于楼面上，并确定原点，提取单元内每个鼓节点（3）的中心坐标；
第二步：先将上鼓（8）、下鼓（9）和腹杆（4）进行焊接成型，再与上弦杆（5）、斜腹杆（6）和下弦杆（7）一起运输到现场；
第三步：用全站仪将每个上鼓（8）、下鼓（9）的中心点在拼装场地上放样标识，以标识的中心点为圆心，将鼓节点（3）的正投影外径放样画与地面上，并做好上鼓（8）和下鼓（9）标识；
第四步：接着用墨斗将每个下鼓（9）的中心点弹线连接，作为胎架（11）地样；
第五步：根据地样线放置胎架（11），在每个下鼓（9）拼装位置设置一个下鼓支撑托架（10）；
第六步：然后将腹杆（4）用汽车吊吊装至胎架（11）上，将下鼓（9）放入下鼓支撑托架（10）内，用铅锤将上鼓（8）、下鼓（9）的边缘与地面上的正投影圆线对齐；
第七步：用全站仪测量仪对上鼓（8）顶面中心点的坐标进行测量，调整其角度，确保其坐标与提取的鼓中心坐标相符；
第八步：测量无误后，将下鼓（9）与下鼓支撑托架（10）点焊临时固定，再采用两根斜向支撑管（2）进行斜向支撑稳固；
第九步：将每根腹杆（4）按定位法先行拼装完成，然后再依次对下弦杆（7）、上弦杆（5）及斜腹杆（6）进行拼装，确保中心点坐标与拼装图纸提取的坐标相符，最后再实施焊接。
2.根据权利要求1所述的双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，其特征在于：在深化设计tekal模型内进行单元划分并复制至AutoCAD软件中生成吊装分块单元（1）的坐标系，用3点创建XY坐标面，选取单元最低的三个点作为XY面。
3.根据权利要求1所述的双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，其特征在于：下弦杆（7）、上弦杆（5）和斜腹杆（6）先点焊临时固定，再采用全站仪对每个上鼓（8）的中心点坐标进行复测。
4.根据权利要求1所述的双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，其特征在于：下鼓支撑托架（10）采用在支撑柱（13）上焊接若干呈环形等间距分布的支撑托块（12）对下鼓（9）进行支撑限位。
5.根据权利要求4所述的双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，其特征在于：支撑托块（12）呈“L”状结构。
6.根据权利要求1所述的双层斜交斜放鼓节点网壳单元拼装方法，其特征在于：斜向支撑管（2）选用规格为Φ89×9的钢管。
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