CN113434929B - 基于bim的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法 - Google Patents

基于bim的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113434929B
CN113434929B CN202110655007.7A CN202110655007A CN113434929B CN 113434929 B CN113434929 B CN 113434929B CN 202110655007 A CN202110655007 A CN 202110655007A CN 113434929 B CN113434929 B CN 113434929B
Authority
CN
China
Prior art keywords
latticed shell
ball
shell
span
assembling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110655007.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113434929A (zh
Inventor
王亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Xingsha Construction Engineering Group Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Xingsha Construction Engineering Group Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Xingsha Construction Engineering Group Co ltd filed Critical Jiangsu Xingsha Construction Engineering Group Co ltd
Priority to CN202110655007.7A priority Critical patent/CN113434929B/zh
Publication of CN113434929A publication Critical patent/CN113434929A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113434929B publication Critical patent/CN113434929B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2219/00—Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T2219/20—Indexing scheme for editing of 3D models
    • G06T2219/2008—Assembling, disassembling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，包括以下步骤：建立BIM模型；对安装网壳所需要的零件进行加工；支座测量定位矫正；搭设起步架操作平台；组装曲面网壳的首跨；组装曲面网壳的其他跨。本发明避免了大跨度钢结构网壳类建筑传统施工时的局限性，为外观独特、结构复杂的此类项目提供合理、高效、精准的安装施工方法，全程由BIM技术辅助，减少了周转材料的投入，节约了人工成本，降低了劳动强度，提高了安装速度，经济效益尤为突出。

Description

基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法
技术领域
本发明涉及一种基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，属于建筑工程技术领域。
背景技术
随着建筑科学技术的进步、建筑文明化程度的提高,许多大型公共建筑不断涌现,这些大型公共建筑通常采用钢结构网壳，而且跨度相当大，结构形式也相当复杂，传统的大跨度钢结构网壳安装施工方法花费大量人工成本，安装速度慢，延长了工期。
建筑信息模型建造技术BIM可以建立三维建筑模型，BIM技术透过参数化的塑模过程将传统建筑绘图技术记录的几何信息如点、线、面和体组构成参数组件，如墙、柱、梁和板，能够实现可视化效果设计，检验模型效果图。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，其具体技术方案如下：包括以下步骤：
步骤1：建立BIM模型：利用Tekla建立网壳钢结构BIM模型，细化图纸进行节点分析，在三维可视化模型中对所有构件进行拆解、分段并逐一编号；
步骤2：对安装网壳所需要的零件进行加工；
步骤3：支座测量定位矫正：采用全站仪对支座预埋件的轴线位置、标高进行复验，放出各支座的中心线，发现误差超出规范及时进行修正；
步骤4：搭设起步架操作平台：根据实际项目网壳结构特点，结合网壳组装需要操作平台的位置进行设计安装；
步骤5：组装曲面网壳的首跨：采用起步架操作平台做结构安装支撑进行组装；
步骤6：组装曲面网壳其他跨：在首跨组装完成的基础上通过空中散拼继续组装其他跨。
进一步的，所述步骤2中零件加工在工厂中进行，依据深化的网壳结构图纸，对螺栓球、杆件、套筒、锥头、紧固螺钉加工，并对杆件进行焊接，对杆件焊缝进行全数探伤试验，验伤合格后将构件运输至施工现场。
进一步的，所述步骤4中下弦杆连接的螺栓球下部采用格构柱支撑。
进一步的，采用承插型盘扣搭设支撑系统，顶部张设安全网，安全网上满铺50mm厚脚手板，平台顶标高距离螺栓球底部的距离不小于500mm。
进一步的，在网壳首跨安装前，利用BIM技术进行网壳安装模拟，安装时采用塔吊吊运构件空中散拼向两侧同时推进，利用手拉葫芦和千斤顶对网壳的标高和轴线位置进行调整，利用全站仪进行空间位置复核。
进一步的，所述步骤5的具体过程为：
步骤5.1：利用全站仪进行柱上支座定位，确定第一个柱上螺旋球的位置，第一个网格下弦支撑台架定位，垫平垫实下弦球平面；
步骤5.2：完成第一个网格下弦杆件的组装，把下弦杆件与螺栓球连接并一次拧紧到位；
步骤5.3：将一个上弦球以及与之相连的网壳腹杆组装成整体，再与安装就位的下弦单元拼装成整体结构，腹杆下端连接下弦球的四只螺栓仅拧紧一颗，其余保持松动；
步骤5.4：组装下一单元格网壳下弦结构；
步骤5.5：将一个上弦球和与之相连的网壳腹杆以及一侧的一根上弦杆组装成整体，再与安装就位的下弦单元拼装成整体结构，上弦杆与球拧紧应与腹杆和下弦拧紧依次进行；
步骤5.6：重复以上施工步骤将首跨网壳安装完成，整个首跨作为后续的安装配重。
进一步的，所述步骤6的具体过程为：
步骤6.1：把网壳分割成网壳的拼装单元：拼装单元为一球多杆结构；
步骤6.2：采用塔吊配合，拼接下弦，调整好下弦的标高、轴线，全部拧紧螺栓，进行定位；
步骤6.3：上弦和腹杆拼成四角锥的拼装单元，进行拼装单元的安装。每个拼装单元的螺栓同时进行拧紧，下弦和另一面腹杆采用单件安装，采用安装倒四角锥的方法进行安装，网壳安装以一个网格为一排，逐排推进，直到整个轴线安装完，并与支座焊接固定；
步骤6.4：重复步骤6.3直至网壳拼装完成，在拼装较大跨度的网壳结构的跨中设置千斤顶，用千斤顶顶住螺栓球，找出螺栓球的定位标高，控制拼装过程网壳的扰度；
步骤6.5：将用以调整网壳标高的千斤顶拆除，最后拆除中间最大扰度处的千斤顶，然后拆除脚手架组装平台，完成网壳结构施工。
本发明的有益效果是：避免了大跨度钢结构网壳类建筑传统施工时的局限性，为外观独特、结构复杂的此类项目提供合理、高效、精准的安装施工方法，全程由BIM技术辅助，减少了周转材料的投入，节约了人工成本，降低了劳动强度，提高了安装速度，节约了工期，有效地降低了工程成本，经济效益尤为突出。
附图说明
图1是起步架安装位置图，
图2是球形网壳安装顺序平面图，
图3是一球多杆拼接单元结构图，
图4是球形网壳安装平面过程图，
图5是球形网壳安装剖面过程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-5所示，本发明的基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，其具体步骤如下：
步骤1：建立BIM模型：利用Tekla建立网壳钢结构BIM模型，细化图纸进行节点分析，在三维可视化模型中对所有构件进行拆解、分段并逐一编号；
步骤2：在工厂中依据深化的网壳结构图纸，对螺栓球、杆件、套筒、锥头、紧固螺钉加工，并对杆件进行焊接，对杆件焊缝进行全数探伤试验，验伤合格后将构件运输至施工现场。
步骤3：支座测量定位矫正：采用全站仪对支座预埋件的轴线位置、标高进行复验，放出各支座的中心线，发现误差超出规范及时进行修正；
步骤4：在中间位置划分出首跨区域，在首跨区域下搭建起步架操作平台，采用承插型盘扣搭设支撑系统，顶部张设安全网，安全网上满铺50mm厚脚手板，平台顶标高距离螺栓球底部的距离不小于500mm。
步骤5：组装曲面网壳的首跨，如图5所示，a3为网壳首跨，具体步骤为：
步骤5.1：利用全站仪进行柱上支座定位，确定第一个柱上螺旋球的位置，第一个网格下弦支撑台架定位，垫平垫实下弦球平面；
步骤5.2：完成第一个网格下弦杆件的组装，把下弦杆件与螺栓球连接并一次拧紧到位；
步骤5.3：将一个上弦球以及与之相连的网壳腹杆组装成整体，再与安装就位的下弦单元拼装成整体结构，腹杆下端连接下弦球的四只螺栓仅拧紧一颗，其余保持松动；
步骤5.4：组装下一单元格网壳下弦结构；
步骤5.5：将一个上弦球和与之相连的网壳腹杆以及一侧的一根上弦杆组装成整体，再与安装就位的下弦单元拼装成整体结构，上弦杆与球拧紧应与腹杆和下弦拧紧依次进行；
步骤5.6：重复以上施工步骤将首跨网壳安装完成，整个首跨作为后续的安装配重。
步骤6：组装曲面网壳其他跨，从首跨a3向两侧同时推进，如图5所示，a2和a4为第二部分，a1和a5为第三部分，具体步骤为：
步骤6.1：把网壳分割成网壳的拼装单元：拼装单元为一球多杆结构；
步骤6.2：采用塔吊配合，拼接下弦，调整好下弦的标高、轴线，全部拧紧螺栓，进行定位；
步骤6.3：上弦和腹杆拼成四角锥的拼装单元，进行拼装单元的安装。每个拼装单元的螺栓同时进行拧紧，下弦和另一面腹杆采用单件安装，采用安装倒四角锥的方法进行安装，网壳安装以一个网格为一排，逐排推进，直到整个轴线安装完，并与支座焊接固定；
步骤6.4：重复步骤6.3直至网壳拼装完成，在拼装较大跨度的网壳结构的跨中设置千斤顶，用千斤顶顶住螺栓球，找出螺栓球的定位标高，控制拼装过程网壳的扰度；
步骤6.5：将用以调整网壳标高的千斤顶拆除，最后拆除中间最大扰度处的千斤顶，然后拆除脚手架组装平台，完成网壳结构施工。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：建立BIM模型：利用Tekla建立网壳钢结构BIM模型，细化图纸进行节点分析，在三维可视化模型中对所有构件进行拆解、分段并逐一编号；
步骤2：对安装网壳所需要的零件进行加工；
步骤3：支座测量定位矫正：采用全站仪对支座预埋件的轴线位置、标高进行复验，放出各支座的中心线，发现误差超出规范及时进行修正；
步骤4：搭设起步架操作平台：根据实际项目网壳结构特点，结合网壳组装需要操作平台的位置进行设计安装；
步骤5：组装曲面网壳的首跨：采用起步架操作平台做结构安装支撑进行组装，具体过程为：
步骤5.1：利用全站仪进行柱上支座定位，确定第一个柱上螺旋球的位置，第一个网格下弦支撑台架定位，垫平垫实下弦球平面；
步骤5.2：完成第一个网格下弦杆件的组装，把下弦杆件与螺栓球连接并依次拧紧到位；
步骤5.3：将一个上弦球以及与之相连的网壳腹杆组装成整体，再与安装就位的下弦单元拼装成整体结构，腹杆下端连接下弦球的四只螺栓仅拧紧一颗，其余保持松动；
步骤5.4：组装下一单元格网壳下弦结构；
步骤5.5：将一个上弦球和与之相连的网壳腹杆以及一侧的一根上弦杆组装成整体，再与安装就位的下弦单元拼装成整体结构，上弦杆与球拧紧应与腹杆和下弦拧紧依次进行；
步骤5.6：重复以上施工步骤将首跨网壳安装完成，整个首跨作为后续的安装配重；
步骤6：组装曲面网壳其他跨：在首跨组装完成的基础上通过空中散拼继续组装其他跨，具体过程为：
步骤6.1：把网壳分割成网壳的拼装单元：拼装单元为一球多杆结构；
步骤6.2：采用塔吊配合，拼接下弦，调整好下弦的标高、轴线，全部拧紧螺栓，进行定位；
步骤6.3：上弦和腹杆拼成四角锥的拼装单元，进行拼装单元的安装；
每个拼装单元的螺栓同时进行拧紧，下弦和另一面腹杆采用单件安装，采用安装倒四角锥的方法进行安装，网壳安装以一个网格为一排，逐排推进，直到整个轴线安装完，并与支座焊接固定；
步骤6.4：重复步骤6.3直至网壳拼装完成，在拼装较大跨度的网壳结构的跨中设置千斤顶，用千斤顶顶住螺栓球，找出螺栓球的定位标高，控制拼装过程网壳的扰度；
步骤6.5：将用以调整网壳标高的千斤顶拆除，最后拆除中间最大扰度处的千斤顶，然后拆除脚手架组装平台，完成网壳结构施工。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，其特征在于：所述步骤2中零件加工在工厂中进行，依据深化的网壳结构图纸，对螺栓球、杆件、套筒、锥头、紧固螺钉进行，并对杆件进行焊接，对杆件焊缝进行全数探伤试验，验伤合格后将构件运输至施工现场。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，其特征在于：所述步骤4中下弦杆连接的螺栓球下部采用格构柱支撑。
4.根据权利要求3所述的基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，其特征在于：采用承插型盘扣搭设支撑系统，顶部张设安全网，安全网上满铺50mm厚脚手板，平台顶标高距离螺栓球底部的距离不小于500mm。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法，其特征在于：在网壳首跨安装前，利用BIM技术进行网壳安装模拟，安装时采用塔吊吊运构件空中散拼向两侧同时推进，利用手拉葫芦和千斤顶对网壳的标高和轴线位置进行调整，利用全站仪进行空间位置复核。
CN202110655007.7A 2021-06-11 2021-06-11 基于bim的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法 Active CN113434929B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110655007.7A CN113434929B (zh) 2021-06-11 2021-06-11 基于bim的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110655007.7A CN113434929B (zh) 2021-06-11 2021-06-11 基于bim的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113434929A CN113434929A (zh) 2021-09-24
CN113434929B true CN113434929B (zh) 2022-08-02

Family

ID=77755766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110655007.7A Active CN113434929B (zh) 2021-06-11 2021-06-11 基于bim的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113434929B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116752638B (zh) * 2023-08-16 2024-01-05 中国建筑一局(集团)有限公司 大型综合体受限空间超跨多角度异型组合钢结构施工方法
CN117113518B (zh) * 2023-10-24 2024-03-08 北京城建集团有限责任公司 9方向汇交空间网壳铸钢节点精确安装施工方法、铸钢节点

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111042541A (zh) * 2019-12-18 2020-04-21 徐州中煤（宁夏）钢结构建设有限公司 大跨度焊接球柱面网壳顶升施工方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HRP20020208B1 (en) * 2002-03-08 2011-02-28 Mara-Institut D.O.O. Doubly prestressed roof-ceiling construction with grid flat soffit for extremely large spans
CN105178609B (zh) * 2015-09-06 2017-07-28 中建二局第三建筑工程有限公司 钢结构网架高空散装施工方法
CN106245838A (zh) * 2016-08-25 2016-12-21 中建四局第建筑工程有限公司 一种基于bim技术辅助椭圆采光顶模块化施工的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111042541A (zh) * 2019-12-18 2020-04-21 徐州中煤（宁夏）钢结构建设有限公司 大跨度焊接球柱面网壳顶升施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113434929A (zh) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111364615B (zh) 一种异形、曲面悬挂式钢结构体系的安装方法
CN113434929B (zh) 基于bim的大跨度钢结构球形曲面网壳安装方法
CN105569358A (zh) 大跨度多曲率异型曲面屋顶的施工方法
CN114086669B (zh) 一种大型空间异形曲面钢网架模块化快速建造方法
CN111395532B (zh) 大跨度半开口椭圆球面网壳安装施工方法
CN115467421B (zh) 一种复杂大跨钢屋盖吊装施工方法
CN113463768A (zh) 120m跨预应力三角钢管桁架梁施工方法
CN114033051A (zh) 一种基于钢结构球幕影院工程大跨度双曲桁架施工工艺
CN111395623B (zh) 一种核电站钢拱形屋面结构及其组装施工方法
CN110258294B (zh) 钢桁架拱桥安装体系及其施工方法
CN111636303A (zh) 一种用于曲线钢箱结构分块组拼制造的交叉基线控制方法
CN111535446B (zh) 一种大跨度场馆的施工方法
CN116816103A (zh) 一种大跨度铝合金单层网壳穹顶结构“外扩式”施工方法
CN114941433B (zh) 一种大重量船型采光顶钢结构的施工方法
CN106988520B (zh) 用于高层悬吊结构的施工方法及支撑体系
CN115012575A (zh) 一种铁路站房双曲方管桁架屋盖分块提升施工工艺
CN211974329U (zh) 一种预制框架结构梁柱节点模板装置
CN211974328U (zh) 适用于t字型预制框架结构梁柱节点模板装置
CN110748155B (zh) 大直径筒仓锥斗混凝土施工模板的支撑装置及其施工方法
CN109505412B (zh) 大板梁立拼防倾覆方法
CN114482561A (zh) 钢结构屋面安装方法
CN116446638B (zh) 基于bim的超高现浇木模塔式早拆支撑结构的施工方法
CN111021723A (zh) 适用于t字型预制框架结构梁柱节点模板装置及安装方法
CN111021724A (zh) 一种预制框架结构梁柱节点模板装置及安装方法
CN111501565A (zh) 一种可拆卸抱箍式桥梁支撑钢管连接装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant