CN113622524B - 中部无支撑的大跨度弧形钢结构及施工方法 - Google Patents

中部无支撑的大跨度弧形钢结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种中部无支撑的大跨度弧形钢结构，其特征在于：包括并排设置在一起的型钢本体，所述型钢本体之间通过连接件连接，所述型钢本体的左端安装在左侧底座上，其右端安装在右侧底座上。还公开了上述中部无支撑的大跨度弧形钢结构的施工方法。本发明具有以下有益效果：本发明所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构及施工方法，对大跨度钢结构拱进行合理分段。采用本发明进行施工，可以完全抛弃传统的增加外支护的施工方式。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有不需要外支护的优点，而且还具有施工快捷方便、结构简单、施工质量好、成本低、稳定性好等优点。

Description

中部无支撑的大跨度弧形钢结构及施工方法
技术领域
本发明涉及一种中部无支撑的大跨度弧形钢结构及施工方法，属于建筑施工技术领域。
背景技术
钢结构是目前建筑行业当中使用比较多的一种材料，主要是由钢制材料组合而成的，而且被广泛地运用于一些大型的厂房、多层民用住宅等等，施工起来是比较简单的，而且施工周期也是比较短的。另外钢结构建造出来的建筑在拆除的时候，几乎是不会产生建筑垃圾的，而且作为钢材也是可以再继续回收利用的，所以说在目前的建筑行业当中是比较常见的。另外，钢结构行业由于其经济和技术的优越性、低碳减排、循环经济以及可工业化、产业化发展，能更好的适应并满足当前我国国民经济建设需要，也将成为具有市场广阔、企业众多、创新不断、充满蓬勃生机的新兴产业之一。
在现有技术中，在用吊装设备进行吊装大跨度钢结构拱时，往往需要 采用修筑外支护的方式进行吊装，这不仅增加了施工成本，而且还影响了施工进度。因此，现有的大跨度钢结构拱的施工方式还是不够理想，不能满足建筑的需要。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种中部无支撑的大跨度弧形钢结构及施工方法。
本发明所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构，其特征在于：包括并排设置在一起的型钢本体，所述型钢本体之间通过连接件连接，所述型钢本体的左端安装在左侧底座上，其右端安装在右侧底座上。
优选地，所述型钢本体包括K型结构件，所述K型结构件直杆的两端分别连接有横梁A和横梁B，所述横梁A的另一端安装有横梁A连接座，所述横梁B的另一端安装有横梁B连接座，所述K型结构件弧型杆的两端分别连接有弧形梁A和弧形梁B，所述弧形梁A的另一端设置有弧形梁A连接座，所述弧形梁B的另一端设置有弧形梁B连接座，横梁A连接座和弧形梁A连接座固定在左侧底座上，横梁B连接座和弧形梁B连接座固定在右侧底座上。
优选地，所述连接件包括连杆A、连杆B及连杆C，相邻的K型结构件之间通过连杆A连接，相邻横梁A之间通过连杆B连接，相连横梁B之间通过连杆三连接。
优选地，所述K型结构件包括中部圆直管，所述中部圆直管的两端分别设置有左端法兰A和右端法兰A，所述中部圆直管的中部固定有上限位件，所述上限位件两侧的中部圆直管上滑动套设有套环A和套环B，所述套环A上通过铰接座A铰接有连杆A，铰接座C上通过铰接座B铰接有连杆B，所述中部圆直管的下方具有弧形管，所述弧形管的中部具有与上限位件相配合的下限位件，且两端分别设置有与连杆A铰接的铰接座C，与连杆B铰接的铰接座D，所述弧形管的两端分别设置有左端法兰B和右端法兰B，所述左端法兰A上连接有拉结螺杆A，通过拉结螺杆A与套环A连接，用于牵引套环A靠近或远离左端法兰A，所述右端法兰A上安装有拉结螺杆B，通过拉结螺杆B与套环B连接，用于牵引套环B靠近或远离右端法兰A。
优选地，所述中部圆直管与横梁A通过拉结螺杆A及左端法兰A连接在一起，所述中部圆直管与横梁B通过拉结螺杆B及右端法兰A连接在一起。
优选地，所述拉结螺杆A包括杆体，所述杆体上螺纹连接有2-3个高强螺母；所述拉结螺杆B与拉结螺杆A结构相同，均沿中部圆直管中心线圆周阵列分布有多根。
优选地，所述弧形管通过右端法兰B及高强螺栓与弧形梁B连接，所述弧形管通过左端法兰B及高强螺栓与弧形梁A连接。
优选地，所述下限位件为环形件，所述下限位件具有竖向缺口与下限位件配合，下限位件沿缺口上下滑动，限制沿中部圆直管长度方向滑动。
优选地，所述左侧底座和左侧底座均为钢立柱，横梁A通过横梁A连接座及高强螺栓固定在左侧底座的顶部，弧形梁A通过弧形梁A连接座及高强螺栓固定在左侧底座上的中下部，所述左侧底座上的中下部具有支撑弧形梁A连接座的支撑台，所述横梁A连接座及弧形梁A连接座均为法兰盘。
本发明所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构及施工方法，包括如下步骤，S1：工厂预制K型结构件，中部圆直管上套设套环A及套环B，并在两端焊接左端法兰A及右端法兰A，利用拉结螺杆A将横梁A、中部圆直管及套环A连接，通过拉结螺杆B将横梁B、中部圆直管及套环B连接，弧形管通过连杆A、连杆B分别与套环A及套环B铰接，连杆A及连杆B呈八字型分布，下限位件嵌入上限位件中；
S2：左侧底座和右侧底座，安装到指定位置；
S3：将步骤1拼装的组合件吊装，并分别与左侧底座和右侧底座固定连接；
S4：吊装弧形梁A及弧形梁B到指定位置，弧形梁A与左侧底座及左端法兰B连接，弧形梁B与右侧底座机右端法兰B连接
S5：通过调节套环A及套环B的位置，进而调节连杆A及连杆B与水平面的夹角，使得调节支撑中部圆直管的力的大小。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构及施工方法，对大跨度钢结构拱进行合理分段。采用本发明进行施工，可以完全抛弃传统的增加外支护的施工方式。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有不需要外支护的优点，而且还具有施工快捷方便、结构简单、施工质量好、成本低、稳定性好等优点。
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为本发明的主视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明K型结构件的结构示意图；
图4为K型结构件的局部方法示意图
图中：1、K型结构件 1.1、中部圆直管 1.2、左端法兰A 1.3、右端法兰A 1.4、套环A1.5、套环B 1.6、铰接座C 1.7、铰接座D 1.8、连杆A 1.9、连杆B 1.10、上限位件 1.11、下限位件 1.12、左端法兰B 1.13、右端法兰B 1.14、拉结螺杆A 1.15、拉结螺杆B 1.16、铰接座A1.17、铰接座B 2、横梁A 3、横梁B 4、横梁A连接座 5、横梁B连接座 6、弧形梁A 7、弧形梁B8、弧形梁A连接座 9、弧形梁B连接座 10、连杆A 11、连杆B 12、连杆C 13、弧形管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例
如图1-4所示，所述中部无支撑的大跨度弧形钢结构，包括并排设置在一起的型钢本体，所述型钢本体之间通过连接件连接，所述型钢本体的左端安装在左侧底座上，其右端安装在右侧底座上。
本实施例中，所述型钢本体包括K型结构件1，所述K型结构件1直杆的两端分别连接有横梁A2和横梁B3，所述横梁A2的另一端安装有横梁A连接座4，所述横梁B3的另一端安装有横梁B连接座5，所述K型结构件1弧型杆的两端分别连接有弧形梁A6和弧形梁B7，所述弧形梁A6的另一端设置有弧形梁A连接座8，所述弧形梁B7的另一端设置有弧形梁B连接座9，横梁A连接座4和弧形梁A连接座8固定在左侧底座上，横梁B连接座5和弧形梁B连接座9固定在右侧底座上；所述连接件包括连杆A、连杆B及连杆C，相邻的K型结构件1之间通过连杆A连接，相邻横梁A2之间通过连杆B连接，相连横梁B3之间通过连杆三连接；所述K型结构件1包括中部圆直管1.1，所述中部圆直管1.1的两端分别设置有左端法兰A1.2和右端法兰A1.3，所述中部圆直管1.1的中部固定有上限位件1.10，所述上限位件1.10两侧的中部圆直管1.1上滑动套设有套环A1.4和套环B1.5，所述套环A1.4上通过铰接座A1.16铰接有连杆A10，铰接座C1.6上通过铰接座B1.17铰接有连杆B11，所述中部圆直管1.1的下方具有弧形管13，所述弧形管13的中部具有与上限位件1.10相配合的下限位件1.11，且两端分别设置有与连杆A1.8铰接的铰接座C1.6，与连杆B1.9铰接的铰接座D1.7，所述弧形管13的两端分别设置有左端法兰B1.12和右端法兰B1.13，所述左端法兰A1.2上连接有拉结螺杆A1.14，通过拉结螺杆A1.14与套环A1.4连接，用于牵引套环A1.4靠近或远离左端法兰A1.2，所述右端法兰A1.3上安装有拉结螺杆B1.15，通过拉结螺杆B1.15与套环B1.5连接，用于牵引套环B1.5靠近或远离右端法兰A1.3；所述中部圆直管1.1与横梁A2通过拉结螺杆A1.14及左端法兰A1.2连接在一起，所述中部圆直管1.1与横梁B3通过拉结螺杆B1.15及右端法兰A1.3连接在一起；所述拉结螺杆A1.14包括杆体，所述杆体上螺纹连接有2-3个高强螺母；所述拉结螺杆B1.15与拉结螺杆A1.14结构相同，均沿中部圆直管1.1中心线圆周阵列分布有多根；所述弧形管13通过右端法兰B1.13及高强螺栓与弧形梁B7连接，所述弧形管13通过左端法兰B1.12及高强螺栓与弧形梁A6连接；所述下限位件1.11为环形件，所述下限位件1.11具有竖向缺口与下限位件1.11配合，下限位件1.11沿缺口上下滑动，限制沿中部圆直管1.1长度方向滑动；所述左侧底座和左侧底座均为钢立柱，横梁A2通过横梁A连接座4及高强螺栓固定在左侧底座的顶部，弧形梁A6通过弧形梁A连接座8及高强螺栓固定在左侧底座上的中下部，所述左侧底座上的中下部具有支撑弧形梁A连接座8的支撑台，所述横梁A连接座4及弧形梁A连接座8均为法兰盘。
所述中部无支撑的大跨度弧形钢结构的施工方法，S1：工厂预制K型结构件1，中部圆直管1.1上套设套环A1.4及套环B1.5，并在两端焊接左端法兰A1.2及右端法兰A1.3，利用拉结螺杆A1.14将横梁A2、中部圆直管1.1及套环A1.4连接，通过拉结螺杆B1.15将横梁B3、中部圆直管1.1及套环B1.5连接，弧形管13通过连杆A1.8、连杆B1.9分别与套环A1.4及套环B1.5铰接，连杆A1.8及连杆B1.9呈八字型分布，下限位件1.11嵌入上限位件1.10中；S2：左侧底座和右侧底座，安装到指定位置；S3：将步骤1拼装的组合件吊装，并分别与左侧底座和右侧底座固定连接；S4：吊装弧形梁A6及弧形梁B7到指定位置，弧形梁A6与左侧底座及左端法兰B1.12连接，弧形梁B7与右侧底座机右端法兰B1.13连接S5：通过调节套环A1.4及套环B1.5的位置，进而调节连杆A1.8及连杆B1.9与水平面的夹角，使得调节支撑中部圆直管1.1的力的大小。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种中部无支撑的大跨度弧形钢结构，其特征在于：包括并排设置在一起的型钢本体，所述型钢本体之间通过连接件连接，所述型钢本体的左端安装在左侧底座上，其右端安装在右侧底座上，所述型钢本体包括K型结构件，所述K型结构件直杆的两端分别连接有横梁A和横梁B，所述横梁A的另一端安装有横梁A连接座，所述横梁B的另一端安装有横梁B连接座，所述K型结构件弧型杆的两端分别连接有弧形梁A和弧形梁B，所述弧形梁A的另一端设置有弧形梁A连接座，所述弧形梁B的另一端设置有弧形梁B连接座，横梁A连接座和弧形梁A连接座固定在左侧底座上，横梁B连接座和弧形梁B连接座固定在右侧底座上，所述连接件包括连杆A、连杆B及连杆C，相邻的K型结构件之间通过连杆A连接，相邻横梁A之间通过连杆B连接，相连横梁B之间通过连杆三连接，所述K型结构件包括中部圆直管，所述中部圆直管的两端分别设置有左端法兰A和右端法兰A，所述中部圆直管的中部固定有上限位件，所述上限位件两侧的中部圆直管上滑动套设有套环A和套环B，所述套环A上通过铰接座A铰接有连杆A，铰接座C上通过铰接座B铰接有连杆B，所述中部圆直管的下方具有弧形管，所述弧形管的中部具有与上限位件相配合的下限位件，且两端分别设置有与连杆A铰接的铰接座C，与连杆B铰接的铰接座D，所述弧形管的两端分别设置有左端法兰B和右端法兰B，所述左端法兰A上连接有拉结螺杆A，通过拉结螺杆A与套环A连接，用于牵引套环A靠近或远离左端法兰A，所述右端法兰A上安装有拉结螺杆B，通过拉结螺杆B与套环B连接，用于牵引套环B靠近或远离右端法兰A。
2.根据权利要求1所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构，其特征在于：所述中部圆直管与横梁A通过拉结螺杆A及左端法兰A连接在一起，所述中部圆直管与横梁B通过拉结螺杆B及右端法兰A连接在一起。
3.根据权利要求2所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构，其特征在于：所述拉结螺杆A包括杆体，所述杆体上螺纹连接有2-3个高强螺母；所述拉结螺杆B与拉结螺杆A结构相同，均沿中部圆直管中心线圆周阵列分布有多根。
4.根据权利要求3所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构，其特征在于：所述弧形管通过右端法兰B及高强螺栓与弧形梁B连接，所述弧形管通过左端法兰B及高强螺栓与弧形梁A连接。
5.根据权利要求4所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构，其特征在于：所述下限位件为环形件，所述下限位件具有竖向缺口与下限位件配合，下限位件沿缺口上下滑动，限制沿中部圆直管长度方向滑动。
6.根据权利要求5所述的中部无支撑的大跨度弧形钢结构，其特征在于：所述左侧底座和左侧底座均为钢立柱，横梁A通过横梁A连接座及高强螺栓固定在左侧底座的顶部，弧形梁A通过弧形梁A连接座及高强螺栓固定在左侧底座上的中下部，所述左侧底座上的中下部具有支撑弧形梁A连接座的支撑台，所述横梁A连接座及弧形梁A连接座均为法兰盘。
7.如权利要求6所述中部无支撑的大跨度弧形钢结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：工厂预制K型结构件（1），中部圆直管（1.1）上套设套环A（1.4）及套环B（1.5），并在两端焊接左端法兰A（1.2）及右端法兰A（1.3），利用拉结螺杆A（1.14）将横梁A（2）、中部圆直管（1.1）及套环A（1.4）连接，通过拉结螺杆B（1.15）将横梁B（3）、中部圆直管（1.1）及套环B（1.5）连接，弧形管（13）通过连杆A（1.8）、连杆B（1.9）分别与套环A（1.4）及套环B（1.5）铰接，连杆A（1.8）及连杆B（1.9）呈八字型分布，下限位件（1.11）嵌入上限位件（1.10）中；
S2：左侧底座和右侧底座，安装到指定位置；
S3：将步骤1拼装的组合件吊装，并分别与左侧底座和右侧底座固定连接；
S4：吊装弧形梁A（6）及弧形梁B（7）到指定位置，弧形梁A（6）与左侧底座及左端法兰B（1.12）连接，弧形梁B（7）与右侧底座机右端法兰B（1.13）连接
S5：通过调节套环A（1.4）及套环B（1.5）的位置，进而调节连杆A（1.8）及连杆B（1.9）与水平面的夹角，使得调节支撑中部圆直管（1.1）的力的大小。
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