CN113389267A - 一种可快速安装的球面网格结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可快速安装的球面网格结构，沿钢柱(1)端部设有能够移动的钢缆绳(2)，所述钢缆绳(2)的一端连着牵引装置(3)，所述钢缆绳(2)的另一端连着网格结构(4)，所述网格结构(4)为四分之一的完整球面网格结构并用销轴支座(5)铰接于地面。对比传统的施工可以减少高空作业，操作简单，工业化程度高，施工速度快、运输便利、可反复拆建，施工成形的球面网格结构有效利用面积大、力学性能优、稳定性好等特点，可以广泛运用于应急救灾等需要快速搭建、重复使用和便于运输的建筑。

Description

一种可快速安装的球面网格结构
技术领域
本发明涉及一种可快速安装的球面网格结构，属于建筑钢结构领域。
背景技术
近年来，随着钢结构理论和施工技术的发展，网格结构广泛运用于体育馆，艺术馆，游泳馆，工业厂房等，但因为网格结构的焊接工作量大，高空作业难度大，所以施工效率偏低，用于应急建筑鲜有采用网格结构。
发明内容
本发明旨在减少网格结构高空作业，简化施工过程，提高施工速度，运用于应急救灾建筑，该类建筑运输便利、可重复使用。
为此，本发明提出一种可快速安装的球面网格结构，沿钢柱(1)端部设有能够移动的钢缆绳(2)，所述钢缆绳(2)的一端连着牵引装置(3)，所述钢缆绳(2)的另一端连着网格结构(4)，所述网格结构(4)为四分之一的完整球面网格结构并用销轴支座(5)铰接于地面。
具体地，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
在地面拼装四分之一网格结构并将其用销轴支座铰接于地面，将拼装好的两片四分之一网格结构通过牵引装置拉升到设计高度，并临时固定，在地面拼装十二分之一网格结构并将其用销轴支座铰接于地面，将拼装好的两片十二分之一网格结构通过牵引装置拉升到设计高度，并临时固定，将剩下的环杆通过连接节点安装就位，得到完整的球面网格结构。一种可快速安装的球面网格结构的快装装置和安装过程对比传统的施工可以减少高空作业，操作简单，工业化程度高，施工成本低，施工速度快，施工成形的球面网格结构有效利用面积大，受力良好，稳定性能好，可以广泛运用于核酸检测、救灾指挥或人员安置等应急建筑。
所述的钢柱(1)铰接于地，离需要提升的网格结构有一定距离，并且钢柱可随着钢缆绳(2)一起转动，从而减少了弯矩作用。所述的钢缆绳(2)强度高，受力性能好，可有效连接牵引装置(3)和网格结构(4)。所述的牵引装置(3)要求不高，可提供基本动力，所需的施工场地无特殊要求，牵引装置(3)可以是汽车或者是卷扬机等。所述的网格结构(4)为四分之一的完整球面网格结构，由径肋(7)和环杆(8)组成，所述的径肋(7)和环杆(8)为工厂弯曲成形的标准构件，形状是弧形的。所述的销轴支座(5)销轴未锁死的时刻，网格结构(4)可以转动，销轴锁死后网格结构(4)不能转动。
所述安装过程包括以下步骤；
1)按照圆心角将完整球面网格结构划分区域，分为四分之一网格结构(4)和十二分之一网格结构(6)；2)按照设计图纸在地面拼装四分之一网格结构(4)的径肋(7)和环杆(8)，并将其用销轴支座(5)铰接于地面；3)将拼装好的两片四分之一网格结构(4)通过牵引装置(3)拉升，用全站仪实时测量网格结构(4)的高度，提升到设计高度，并将销轴支座(5)锁死，临时固定网格结构(4)；4)在地面拼装十二分之一网格结构(6)径肋(7)和环杆(8)，并将其用销轴支座(5)铰接于地面；5)将拼装好的两片十二分之一网格结构(6)通过牵引装置拉升，用全站仪实时测量网格结构(6)的高度，提升到设计高度，并将销轴支座(5)锁死，临时固定网格结构(6)；6)将剩下的环杆(8)通过连接节点(9)与径肋(7)连接，安装完毕后得到完整的球面网格结构。
所述的径肋(7)和环杆(8)的连接节点(9)为“U”型节点，在工厂构件制作中焊接于径肋(7)与环杆(8)连接处，可通过螺栓快速将径肋(7)和环杆(8)连接成整体，保证了结构的稳定性。
所述的四分之一网格结构(4)和十二分之一网格结构(6)的径肋(7)是连续的弧形构件，环杆(8)通过“U”型连接节点(9)与径肋连接，所述的四分之一网格结构(4)由4道连续的径肋和15根环杆组成，所述的十二分之一网格结构(6)由2道连续的径肋和5根环杆组成，整个制作过程可以在工厂实施。
有益效果
空间结构和装配式结构的发展给施工工艺带来了新的要求，本发明提出的一种可快速安装的球面网格结构，主要有以下优点：
1.相比于传统的施工方法，本发明拉升就位装置可以减少高空作业，减少焊接工作量，提高工作效率。
2.本发明将结构分为了四个结构单元，提升过程不需要使用大吨位的起重机，施工现场条件要求低，施工操作简单。
3.球面网格结构的径肋和环杆规格类型少，加工方便，装配化程度高。
4.拆装方便、易于运输，可重复利用。
附图说明
图1网格结构安装装置示意图。
图2球面网格结构区域划分示意图。
图3网格结构组成示意图。
图4网格结构径肋和环杆的连接节点详图。
图5网格结构地面安装示意图。
图6四分之一网格结构拉升就位示意图。
图7十二分之一网格结构拉升就位示意图。
图8网格结构环杆安装示意图。
图9销轴支座详图。
图10连接节点详图。
图11网格结构成形流程图。
图中，钢柱(1)、钢缆绳(2)、牵引装置(3)、四分之一网格结构(4)、销轴支座(5)、十二分之一网格结构(6)、径肋(7)、环杆(8)、连接节点(9)。
具体实施方式
以下结合安装过程对本发明所述球面网格结构进行描述，所述实施例的示例在附图中示出。
本实施例中网格结构(4)为四分之一完整球面网格结构，所述的网格结构(4)为球面网格结构，适用于中、小跨度，网格结构(4)的环杆(7)和径肋(8)连接拼装工作在地面进行，减少高空作业，保证成形质量，拼装完成的网格结构(4)两个支点用销轴支座(5)铰接于地，这样处理的目的在于让网格可以转动。钢柱(1)铰接于地，可随着网格结构一起转动，网格结构(4)快装装置如图1所示。
实施例整个施工过程为：
S1：按照圆心角将完整球面网格结构划分区域，分为四分之一网格结构(4)和十二分之一网格结构(6)，区域划分如图2所示，网格结构的组成如图3所示，径肋(7)和环杆(8)的连接节点详图如图4所示。
S2：按照设计图纸在地面拼装四分之一网格结构(4)的径肋(7)和环杆(8)，并将其用销轴支座(5)铰接于地面，用钢缆绳(2)连接网格结构(4)和牵引装置(3)，做好提升的准备工作，网格结构(4)地面安装如图5所示；
S3：将拼装好的两片四分之一网格结构(4)通过牵引装置(3)同时拉升，拉升速度均匀，观察网格结构(4)的位置，用全站仪实时测量网格结构(4)的高度，提升到设计高度时将销轴支座(5)锁死，临时固定网格结构(4)，四分之一网格结构(4)拉升就位如图6所示；
S4：固定好网格结构(4)后在地面拼装十二分之一网格结构(6)径肋(7)和环杆(8)，并将其用销轴支座(5)铰接于地面；
S5：将拼装好的两片十二分之一网格结构(6)通过牵引装置拉升，用全站仪实时测量网格结构(6)的高度，提升到设计高度，并将销轴支座(5)锁死，临时固定网格结构(6)，十二分之一网格结构(6)拉升就位如图7所示；
S6：将剩下的环杆(8)通过连接节点(9)与径肋(7)螺栓连接，安装完毕后得到完整的球面网格结构，环杆(8)安装如图8所示。
本实施例中销轴支座(5)销轴未锁死的时刻，网格结构(4)可以转动，销轴锁死后网格结构(4)不能转动，销轴支座详图如图9所示。
本实施例中连接节点(9)为“U”型节点，在工厂构件制作中焊接于径肋(7)与环杆(8)连接处，可通过螺栓快速将径肋(7)和环杆(8)连接成整体，保证了结构的稳定性，连接节点(9)详图如图10所示。
成形后的完整球面网格结构与传统结构同样具备整体稳定性，完整的球面网格结构成形过程如图11所示。
采用本发明的可快速安装的球面网格结构，可以减少高空作业，操作简单，工业化程度高，施工成本低，施工速度快。

Claims (9)

1.一种可快速安装的球面网格结构，其特征在于，沿钢柱(1)端部设有能够移动的钢缆绳(2)，所述钢缆绳(2)的一端连着牵引装置(3)，所述钢缆绳(2)的另一端连着网格结构(4)，所述网格结构(4)为四分之一的完整球面网格结构并用销轴支座(5)铰接于地面。
2.根据权利要求1所述的一种可快速安装的球面网格结构，其特征在于，所述的钢柱(1)铰接于地，离需要提升的网格结构有一定距离，并且钢柱随着钢缆绳(2)一起转动，减少弯矩。
3.根据权利要求1所述的一种可快速安装的球面网格结构，其特征在于，所述的钢缆绳(2)能够有效连接牵引装置(3)和网格结构(4)。
4.根据权利要求1所述的一种可快速安装的球面网格结构，其特征在于，所述的牵引装置(3)提供基本动力，牵引装置(3)可以是汽车或者是卷扬机等。
5.根据权利要求1所述的一种可快速安装的球面网格结构，其特征在于，所述的网格结构(4)为四分之一的完整球面网格结构，由径肋(7)和环杆(8)组成，所述的径肋(7)和环杆(8)为工厂弯曲成形的弧形标准构件。
6.根据权利要求1所述的一种可快速安装的球面网格结构，其特征在于，所述的销轴支座(5)销轴未锁死的时，网格结构(4)能够转动；销轴锁死后网格结构(4)不能转动。
7.一种可快速安装的球面网格结构的安装方法，其特征在于，所述安装方法包括以下步骤：
1)按照圆心角将完整球面网格结构划分区域，分为四分之一网格结构(4)和十二分之一网格结构(6)；
2)按照设计图纸在地面拼装四分之一网格结构(4)的径肋(7)和环杆(8)，并将其用销轴支座(5)铰接于地面；
3)将拼装好的两片四分之一网格结构(4)通过牵引装置(3)拉升，用全站仪实时测量网格结构(4)的高度，提升到设计高度，并将销轴支座(5)锁死，临时固定网格结构(4)；
4)在地面拼装十二分之一网格结构(6)径肋(7)和环杆(8)，并将其用销轴支座(5)铰接于地面；
5)将拼装好的两片十二分之一网格结构(6)通过牵引装置拉升，用全站仪实时测量网格结构(6)的高度，提升到设计高度，并将销轴支座(5)锁死，临时固定网格结构(6)；
6)将剩下的环杆(8)通过连接节点(9)与径肋(7)连接，安装完毕后得到完整的球面网格结构。
8.根据权利要求7所述的一种可快速安装的球面网格结构的安装方法，其特征在于，所述的径肋(7)和环杆(8)的连接节点(9)为U型节点，在工厂构件制作中焊接于径肋(7)与环杆(8)连接处，通过螺栓快速将径肋(7)和环杆(8)连接成整体。
9.根据权利要求7所述的一种可快速安装的球面网格结构的安装方法，其特征在于，所述的四分之一网格结构(4)和十二分之一网格结构(6)的径肋(7)是连续的弧形构件，环杆(8)通过U型连接节点(9)与径肋连接，所述的四分之一网格结构(4)由四道连续的径肋和十五根根环杆组成，所述的十二分之一网格结构(6)由两道连续的径肋和五根环杆组成。
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