CN113501423A

CN113501423A - 巨型异形构件的吊装方法

Info

Publication number: CN113501423A
Application number: CN202110839202.5A
Authority: CN
Inventors: 何召飞; 陈旭; 茆瑞; 姜伟; 申银平; 王方伟; 张海林; 耿一杰
Original assignee: China Construction Science and Industry Corp Ltd
Current assignee: China Construction Science and Industry Corp Ltd
Priority date: 2021-07-23
Filing date: 2021-07-23
Publication date: 2021-10-15

Abstract

本发明公开了一种巨型异形构件的吊装方法，包括以下步骤：通过仿真分析确定巨型异形构件的重心的位置；选择一条通过巨型异形构件的重心的竖直直线作为重心线；在巨型异形构件上固定至少三个吊耳，其中，至少一个吊耳位于重心线的一侧，其余的吊耳位于重心线的另一侧；将第一吊绳的一端连接于位于重心线的一侧的至少一个吊耳，将第一吊绳的另一端连接于位于重心线的另一侧的至少一个吊耳，并将第一吊绳挂设在吊机的第一吊钩上；将第二吊绳的一端与吊机的第一吊钩连接，将第二吊绳的另一端连接于至少一个吊耳；调节第二吊绳的长度，使吊机的第一吊钩位于重心线上。本发明的巨型异形构件的吊装方法能够快速、安全地实现巨型异形构件的吊装。

Description

巨型异形构件的吊装方法

技术领域

本发明涉及钢结构建筑施工技术领域，尤其涉及一种巨型异形构件的吊装方法。

背景技术

在影剧院、体育馆、展览馆、大会堂和航空港候机大厅等公共建筑中，钢结构应用越来越广泛。公共建筑中存在大量的巨型异形构件，巨型异形构件在安装过程中存在施工难度大和吊装就位复杂的特点。

相关技术中，会采用吊机和吊绳吊装巨型异形构件，然而，在将巨型异形构件调整至正确的安装角度的过程中，巨型异形构件的角度的变换幅度较大，调整用时较长，导致安装效率低，安全性不强。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种巨型异形构件的吊装方法，能够快速、安全地实现巨型异形构件的吊装。

根据本发明实施例的巨型异形构件的吊装方法，包括以下步骤：

通过仿真分析确定所述巨型异形构件的重心的位置；

根据所述巨型异形构件与主体结构的安装角度，选择一条通过所述巨型异形构件的重心的竖直直线作为重心线；

在所述巨型异形构件上固定至少三个吊耳，其中，至少一个所述吊耳位于所述重心线的一侧，其余的所述吊耳位于所述重心线的另一侧；

将第一吊绳的一端连接于位于所述重心线的所述一侧的至少一个所述吊耳，将第一吊绳的另一端连接于位于所述重心线的所述另一侧的至少一个所述吊耳，并将所述第一吊绳挂设在吊机的第一吊钩上；

将第二吊绳的一端与所述吊机的所述第一吊钩连接，将所述第二吊绳的另一端连接于至少一个所述吊耳，所述第二吊绳的长度可调节；

调节所述第二吊绳的长度，使所述吊机的所述第一吊钩位于所述重心线上；

将所述巨型异形构件吊起。

根据本发明实施例的巨型异形构件的吊装方法，至少具有如下有益效果：通过仿真分析确定巨型异形构件的重心的位置，在巨型异形构件的安装角度，选择一条通过巨型异形构件的重心的竖直直线作为重心线，在重心线的两侧设置吊耳，第一吊绳的两端分别连接于位于重心线的两侧的至少两个吊耳，通过调整第二吊绳的长度，使吊机的第一吊钩位于重心线；由此，巨型异形构件起吊时，巨型异形构件已处于与主体结构的安装角度，且吊机的第一吊钩位于重心线(通过巨型异形构件的重心的竖直直线)，巨型异形构件无需大幅度调整角度，巨型异形构件与其它结构碰撞的概率低，巨型异形构件起吊到位后可与主体结构直接连接，吊装效率高，安全性好。

根据本发明的一些实施例，通过仿真分析确定所述巨型异形构件的重心包括以下步骤：

将巨型异形构件的三维轴线模型导入有限元分析软件中；

定义组成所述巨型异形构件的杆件的材料属性，并对所述巨型异形构件施加重力加速度；

利用力矩平衡原理求得所述巨型异形构件的重心的位置。

根据本发明的一些实施例，所述有限元分析软件为Tekla。

根据本发明的一些实施例，连接于所述第一吊绳的两端的至少两个所述吊耳关于所述重心线对称。

根据本发明的一些实施例，所述第一吊绳包括分别位于所述第一吊钩两侧的两段倾斜段，所述倾斜段与水平面的夹角为45°～60°。

根据本发明的一些实施例，所述第二吊绳配置为：包括连接绳和手拉葫芦，其中，所述手拉葫芦包括两个第二吊钩，一个所述第二吊钩通过所述连接绳与所述第一吊钩连接，另一个所述第二吊钩连接于至少一个所述吊耳。

根据本发明的一些实施例，所述第一吊绳的两端分别通过卸扣与所述吊耳连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一吊绳为钢丝绳。

根据本发明的一些实施例，所述吊耳焊接固定于所述巨型异形构件。

根据本发明的一些实施例，所述吊耳的材质为不锈钢。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例的巨型异形构件的吊装方法的流程图；

图2为图1中巨型异形构件的吊装方法的吊装示意图；

图3为图1中巨型异形构件的吊装方法中巨型异形构件的分段加工示意图；

图4为图1中巨型异形构件的吊装方法中巨型异形构件的安装角度的示意图；

图5为图1中巨型异形构件的吊装方法中卸扣的示意图。

附图标记：巨型异形构件100、下段110、转折段120、连接段130、中段140、上段150、重心线160；

主体结构200；

吊耳300；

卸扣400、螺栓410、主体420；

第一吊绳500、倾斜段510；

吊机600、第一吊钩610；

第二吊绳700、连接绳710、手拉葫芦720、第二吊钩721。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1至图4，根据本发明实施例的巨型异形构件的吊装方法，包括以下步骤：

S200、通过仿真分析确定巨型异形构件100的重心的位置；

S300、根据巨型异形构件100与主体结构200的安装角度，选择一条通过巨型异形构件100的重心的竖直直线作为重心线160；

S400、在巨型异形构件100上固定至少三个吊耳300，其中，至少一个吊耳300位于重心线160的一侧(参照图2，例如左侧)，其余的吊耳300位于重心线160的另一侧(参照图2，例如右侧)；

S500、将第一吊绳500的一端连接于位于重心线160的一侧的至少一个吊耳300，将第一吊绳500的另一端连接于位于重心线160的另一侧的至少一个吊耳300，并将第一吊绳500挂设在吊机600的第一吊钩610上；

S600、将第二吊绳700的一端与吊机600的第一吊钩610连接，将第二吊绳700的另一端连接于至少一个吊耳300，第二吊绳700的长度可调节；

S700、调节第二吊绳700的长度，使吊机600的第一吊钩610位于重心线160上；

S800、将巨型异形构件100吊起。

结合上述，通过仿真分析确定巨型异形构件100的重心的位置，在巨型异形构件100的安装角度，选择一条通过巨型异形构件100的重心的竖直直线作为重心线160，在重心线160的两侧设置吊耳300，第一吊绳500的两端分别连接于位于重心线160的两侧的至少两个吊耳300，通过调整第二吊绳700的长度，使吊机600的第一吊钩610位于重心线160。由此，巨型异形构件100起吊时，巨型异形构件100已处于与主体结构200的安装角度，且吊机600的第一吊钩610位于重心线160(通过巨型异形构件100的重心的竖直直线)上，巨型异形构件100无需大幅度调整角度，巨型异形构件100与其它结构碰撞的概率低，巨型异形构件100起吊到位后可与主体结构200直接连接，吊装效率高，安全性好。

具体的，在步骤S300中，巨型异形构件100与主体结构200的安装角度，即巨型异形构件100安装到主体结构200上时，巨型异形构件100的角度。参照图4，下段110、中段140和上段150均需与主体结构200对接并固定，图4中的巨型异形构件100所处的角度即为安装角度。

具体的，在步骤S700中，为使吊机600的第一吊钩610位于重心线160上，可通过吊机600的第一吊钩610和第一吊绳500将巨型异形构件100立起，使巨型异形构件100处于安装角度，同时巨型异形构件100的大部分重量依然通过底面支撑。此时，第一吊绳500会适当绷紧，第一吊绳500与巨型异形构件100之间的摩擦力也不会太多，从而方便通过第二吊绳700拖动第一吊钩610，使第一吊钩610沿第一吊绳500滑动。

在本发明的一些实施例中，在步骤S200之前，还包括步骤S100：完成分段加工的巨型异形构件100的拼接。巨型异形构件100通常尺寸较大、重量较重，为方便加工，巨型异形构件100通常先分段加工，分段加工完成后，再进行拼接。由此，可提高加工速度，减少加工时间。

例如，参照图3，图3中的巨型异形构件100用于幕墙的悬挑钢结构，巨型异形构件100包括下段110、转折段120、连接段130、中段140和上段150，下段110、转折段120、连接段130、中段140和上段150依次加工完成后，再拼接、焊接固定，从而形成巨型异形构件100。

在本发明的一些实施例中，在步骤S200中，通过仿真分析确定巨型异形构件100的重心包括以下步骤：

将巨型异形构件100的三维轴线模型导入有限元分析软件中；

定义组成巨型异形构件100的杆件的材料属性，并对巨型异形构件100施加重力加速度；

利用力矩平衡原理求得巨型异形构件100的重心的位置。

由此，通过有限元分析软件的配合力矩平衡原理，可方便地通过模拟巨型异形构件100的受力，求解出巨型异形构件100的重心的位置。

在本发明的一些实施例中，有限元分析软件为Tekla。Tekla软件专门用于钢结构的建模分析，能够自动生成钢结构详图，有利于加快巨型异形构件100的生产加工。

在另外的实施例中，有限元分析软件还可选择ANSYS。

参照图2，在本发明的一些实施例中，连接于第一吊绳500的两端的至少两个吊耳300关于重心线160对称。由此，将第一吊绳500挂设在吊机600的第一吊钩610上时，可将第一吊钩610移动至第一吊绳500的中点。巨型异形构件100起吊后，第一吊钩610与重心线160距离较近，甚至是直接重合的；此时，调节第二吊绳700的长度的工作量较小，第一吊钩610可快速调整至重心线160上。

参照图2，在本发明的一些实施例中，第一吊绳500包括分别位于第一吊钩610两侧的两段倾斜段510，倾斜段510与水平面的夹角为45°～60°。倾斜段510与水平面的夹角在45°～60°之间，此时，第一吊绳500的长度合适，第一吊绳500对巨型异形构件100的拉力的分布也较为合理。

具体的，倾斜段510与水平面的夹角为45°、50°、55°、60°或其它数值。

参照图2，在本发明的一些实施例中，第二吊绳700配置为：包括连接绳710和手拉葫芦720，其中，手拉葫芦720包括两个第二吊钩721，一个第二吊钩721通过连接绳710与第一吊钩610连接，另一个第二吊钩721连接于至少一个吊耳300。

具体的，手拉葫芦720通常还包括外壳，一个第二吊钩721与外壳固定连接，另一个第二吊钩721通过链条与外壳连接，链条的长度可调节。通过操作手拉葫芦720，可控制两个第二吊钩721之间的距离，进而调节实现第二吊绳700的长度，最终实现第一吊钩610的位置调节。

另外，巨型异形构件100的重量主要由第一吊绳500承担，相比于将手拉葫芦720设置在第一吊绳500上，手拉葫芦720断裂的风险也低，安全性更高，手拉葫芦720的规格可选用小吨位的。

在另外的实施例中，第二吊绳700也可包括连接绳710和花篮螺栓，连接绳710的一端与第一吊钩610连接，连接绳710的另一端通过花篮螺栓与吊耳300连接。通过调节花篮螺栓，也可实现第二吊绳700的长度调节。

参照图2和图5，在本发明的一些实施例中，第一吊绳500的两端分别通过卸扣400与吊耳300连接。

具体的，卸扣400包括螺栓410和主体420，主体420呈U形，主体420的两端分别设有通孔和螺纹孔，螺栓410穿过通孔后与螺纹孔螺纹配合。使用时，第一吊绳500先绑扎在主体420上，将螺栓410从主体420一端的螺纹孔中旋出，螺栓410穿过吊耳300后，再次旋入主体420一端的螺纹孔中，完成卸扣400与吊耳300的连接。

通过使用卸扣400，可方便快速地实现第一吊绳500与吊耳300的连接，安装和拆卸的效率高。

参照图2，在本发明的一些实施例中，第一吊绳500为钢丝绳。钢丝绳具有较高的强度，可承受较大的拉力，有利于提高吊装的安全性。

参照图2，在本发明的一些实施例中，吊耳300焊接固定于巨型异形构件100。通过焊接，可快速实现吊耳300与巨型异形构件100连接，且连接稳固，不容易脱落，安全性好。

此外，也可在巨型异形构件100上开孔，吊耳300通过螺栓、螺母与巨型异形构件100连接。

参照图2，在本发明的一些实施例中，吊耳300的材质为不锈钢。通过使用不锈钢材料，降低吊耳300生锈的速度，延长吊耳300的使用寿命。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims

1.巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过仿真分析确定所述巨型异形构件的重心的位置；

将第一吊绳的一端连接于位于所述重心线的所述一侧的至少一个所述吊耳，将所述第一吊绳的另一端连接于位于所述重心线的所述另一侧的至少一个所述吊耳，并将所述第一吊绳挂设在吊机的第一吊钩上；

将所述巨型异形构件吊起。

2.根据权利要求1所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，通过仿真分析确定所述巨型异形构件的重心包括以下步骤：

将巨型异形构件的三维轴线模型导入有限元分析软件中；

利用力矩平衡原理求得所述巨型异形构件的重心的位置。

3.根据权利要求2所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，所述有限元分析软件为Tekla。

4.根据权利要求1所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，连接于所述第一吊绳的两端的至少两个所述吊耳关于所述重心线对称。

5.根据权利要求1所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，所述第一吊绳包括分别位于所述第一吊钩两侧的两段倾斜段，所述倾斜段与水平面的夹角为45°～60°。

6.根据权利要求1所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，所述第二吊绳配置为：包括连接绳和手拉葫芦，其中，所述手拉葫芦包括两个第二吊钩，一个所述第二吊钩通过所述连接绳与所述第一吊钩连接，另一个所述第二吊钩连接于至少一个所述吊耳。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，所述第一吊绳的两端分别通过卸扣与所述吊耳连接。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，所述第一吊绳为钢丝绳。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，所述吊耳焊接固定于所述巨型异形构件。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的巨型异形构件的吊装方法，其特征在于，所述吊耳的材质为不锈钢。