CN111852038A - 一种非对称钢结构高空分步对接方法及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非对称钢结构高空分步对接方法及其工艺，通过桁架提升施工模拟分析结合现场实测数据分析，制定一种分步对接方法；通过分步对接工艺，解决桁架对口变形不一致的对接精度偏差问题，避免钢桁架产生应力集中。本发明旨在为非对称结构提升施工、对称结构提升点非对称布置等造成的结构多个对接口位移不一致状态下的断口对接施工提供一种高效、高精度的施工方法。

Description

一种非对称钢结构高空分步对接方法及其工艺
技术领域
本发明属于建筑技术领域，尤其涉及一种非对称钢结构高空分步对接方法及其工艺。
背景技术
针对钢桁架提升工程，通常设置若干个提升点。请参考图1所示，提升点为对称布置，提升区域桁架为南北自对称，东西方向自对称结构，但是南北方向与东西方向桁架断口位置距离提升点距离不一致，导致桁架提升施工过程中，桁架南北向的位移量与东西向的位移量不同步。桁架提升施工后断口对接时因为南北向与东西向的位移不一致，导致无法做到南北向和东西向同时对接或者四周强行对接造成桁架安装精度偏差及桁架局部产生应力集中。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种非对称钢结构高空分步对接方法及其工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种非对称钢结构高空分步对接方法，通过桁架提升施工模拟分析结合现场实测数据分析，制定桁架断口对接顺序。
作为优选的技术方案，非对称钢结构高空分步对接方法具体包括以下步骤：
S1：通过桁架提升施工工况模拟分析，将桁架断口理论位移值与桁架内力结合分析，同时将施工过程杆件应力与施工完成最终状态应力对比分析；
S2：从桁架杆件受力状态，依据内力变化较大的杆件先行对接的原则制定杆件断口对接顺序一，
所述内力变化是施工过程应力与最终状态应力差值的绝对值；
S3：现场实测，分析杆件断口位移值，依据断口位移值较大的杆件先行对接的原则制定杆件断口对接顺序二，
所述断口位移值通过计算施工过程断口位置与理论位置差值绝对值计算获得；
S4：将所述步骤S2得到的杆件断口对接顺序一和步骤S3得到的杆件断口对接顺序二进行对比分析，综合制定桁架断口对接顺序；
断口位移值与理论位置的差值，在对接完成后会消除此部分差值；差值绝对值越大的断口在对接完成后，杆件内部应力变化越大，因此按位移差绝对值由大到小进行排序一。桁架断口对接前和最终对接完成，结构内力重分配后的杆件应力状态之间的差值绝对值为施工前后杆件内力变化，由大到小进行排序二。结合考虑排序一与排序二，按对桁架杆件内力影响最大的断口优先对接的原则确定对接顺序，排序三。排序三即架对接顺序。
S5：依据桁架对接顺序，通过提升设备控制，完成桁架分步对接。
一种非对称钢结构高空分步对接工艺，根据如上所述的对接方法确定的桁架断口对接顺序，按照以下步骤施工：
步骤1：先试提升检查后，将屋盖提升点提升至设计标高；
步骤2：超提4个支架30～35mm、4个支架35～40mm，调整南北侧杆件下挠满足杆件对接要求；
步骤3：支座保持滑移状态，安装南、北侧支座及上部桁架，桁架弦杆实现与提升单元的对接；
步骤4：将部分提升点下降14～18mm，其余提升点下降16～20mm，调整东、西侧杆件下挠满足杆件对接要求；
步骤5：支座保持滑移状态，安装东、西侧支座处上部桁架，桁架弦杆实现与提升单元的对接。
作为优选的技术方案，所述步骤1中，将屋盖提升点提升至设计标高后，控制南北侧最大下挠值为37mm。
作为优选的技术方案，所述步骤2中的杆件对接要求控制挠值在±5mm。
作为优选的技术方案，所述步骤4中，杆件对接要求控制挠值在±5mm。
作为优选的技术方案，所述步骤4中，将4个提升点下降14～18mm，其余提升点下降16～20mm。
有益效果在于：
1、本发明通过桁架提升施工模拟分析结合现场实测数据分析，制定一种分步对接方法；通过分步对接工艺，解决桁架对口变形不一致的对接精度偏差问题，避免钢桁架产生应力集中。
2、本发明旨在为非对称结构提升施工、对称结构提升点非对称布置等造成的结构多个对接口位移不一致状态下的断口对接施工提供一种高效、高精度的施工方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本发明中的提升点布置及提升桁架尺寸示意图；
图2是本发明实施例中的柱顶标高示意图；
图3是本发明实施例中的提至设计标高时各点下挠值图；
图4是本发明实施例中的整体提升点上升的挠值图；
图5是本发明实施例中的南、北侧支座处上部桁架安装示意图；
图6是本发明实施例中的整体提升点下降的挠值图；
图7是本发明实施例中的东、西侧支座处上部桁架安装示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
本发明实施例，选择的工程是体育馆钢桁架提升工程，共计设置8个提升点。提升点为对称布置，提升区域桁架为南北自对称，东西方向自对称结构，但是南北方向与东西方向桁架断口位置距离提升点距离不一致，导致桁架提升施工过程中，桁架南北向的位移量与东西向的位移量不同步(图1)。桁架提升施工后断口对接时因为南北向与东西向的位移不一致，导致无法做到南北向和东西向同时对接或者四周强行对接造成桁架安装精度偏差及桁架局部产生应力集中。
本发明实施例是通过桁架提升施工模拟分析结合现场实测数据分析，制定一种分步对接方法；通过分步对接工艺，解决桁架对口变形不一致的对接精度偏差问题，避免钢桁架产生应力集中。
具体的，通过桁架提升施工工况模拟分析，将桁架断口理论位移值与桁架内力结合分析，同时将施工过程杆件应力与施工完成最终状态应力对比分析；从桁架杆件受力状态，依据内力变化(施工过程应力与最终状态应力差值的绝对值)较大的杆件先行对接的原则制定杆件断口对接顺序1；再结合现场实测，分析杆件断口位移值，依据断口位移值(施工过程断口位置与理论位置差值绝对值)较大的杆件先行对接的原则制定杆件断口对接顺序2；将对接顺序1与2进行对比分析，综合制定桁架断口对接顺序。依据桁架对接顺序，通过提升设备控制，完成桁架分步对接，增加桁架断口对接工效，保证桁架安装精度，避免桁架产生应力集中。
请参考图2所示，显示的是本发明实施例中对应工程的柱顶标高尺寸，请参考图3所示，显示的是本发明实施例中对应工程中各支架提至设计标高时各点下挠值图。
1、先试提升检查后，将屋盖提升点提升至设计标高，此时南北侧最大下挠值37mm。挠值请参考图3所示。
2、请继续参考图4所示，超提4个32mm/4个37mm，调整南北侧杆件下挠满足杆件对接要求(控制要求±5mm)。
3、请继续参考图5所示，安装南、北侧支座及上部桁架，桁架弦杆实现与提升单元的对接，支座保持滑移状态。
4、请继续参考图6所示，将提升点下降16mm/18mm，调整东、西侧杆件下挠满足杆件对接要求(控制要求±5mm)。
5、请继续参考图7所示，安装东、西侧支座处上部桁架，桁架弦杆实现与提升单元的对接，支座保持滑移状态。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种非对称钢结构高空分步对接方法，其特征在于：通过桁架提升施工模拟分析结合现场实测数据分析，制定桁架断口对接顺序。
2.根据权利要求1所述的非对称钢结构高空分步对接方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过桁架提升施工工况模拟分析，将桁架断口理论位移值与桁架内力结合分析，同时将施工过程杆件应力与施工完成最终状态应力对比分析；
S2：从桁架杆件受力状态，依据内力变化较大的杆件先行对接的原则制定杆件断口对接顺序一，
所述内力变化是施工过程应力与最终状态应力差值的绝对值；
S3：现场实测，分析杆件断口位移值，依据断口位移值较大的杆件先行对接的原则制定杆件断口对接顺序二，
所述断口位移值通过计算施工过程断口位置与理论位置差值绝对值计算获得；
S4：将所述步骤S2得到的杆件断口对接顺序一和步骤S3得到的杆件断口对接顺序二进行对比分析，综合制定桁架断口对接顺序；
S5：依据桁架对接顺序，通过提升设备控制，完成桁架分步对接。
3.一种非对称钢结构高空分步对接工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：先试提升检查后，将屋盖提升点提升至设计标高；
步骤2：超提4个支架30～35mm、4个支架35～40mm，调整南北侧杆件下挠满足杆件对接要求；
步骤3：支座保持滑移状态，安装南、北侧支座及上部桁架，桁架弦杆实现与提升单元的对接；
步骤4：将部分提升点下降14～18mm，其余提升点下降16～20mm，调整东、西侧杆件下挠满足杆件对接要求；
步骤5：支座保持滑移状态，安装东、西侧支座处上部桁架，桁架弦杆实现与提升单元的对接。
4.根据权利要求3所述的非对称钢结构高空分步对接工艺，其特征在于：所述步骤1中，将屋盖提升点提升至设计标高后，控制南北侧最大下挠值为37mm。
5.根据权利要求3所述的非对称钢结构高空分步对接工艺，其特征在于：所述步骤2中的杆件对接要求控制挠值在±5mm。
6.根据权利要求3所述的非对称钢结构高空分步对接工艺，其特征在于：所述步骤4中，杆件对接要求控制挠值在±5mm。
7.根据权利要求3所述的非对称钢结构高空分步对接工艺，其特征在于：所述步骤4中，将4个提升点下降14～18mm，其余提升点下降16～20mm。
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