CN117328688A - 有柱建筑的钢结构的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有柱建筑的钢结构（1）的安装方法，属于建筑构件装配技术领域。该安装方法包括：步骤A，在有柱建筑的场地上设置胎架（9）；步骤B，将每榀主桁架（3）分成长度大体一样的两段，在胎架（9）上进行各段主桁架（3）的组拼和焊接，然后将两段主桁架（3）进行对接焊接，以便形成一榀主桁架（3）；步骤C，将托桁架（2）安装在砼柱（8）上，安装托桁架（2）的过程中使用两台起重机同时进行吊装；步骤D，在托桁架（2）的两侧分别吊装主桁架（3），使主桁架（3）位于同一直线，吊装每一榀主桁架（3）时均使用两台起重机同时进行吊装。该方法可保证桁架结构的整体稳定性。

Description

有柱建筑的钢结构的安装方法

技术领域

本发明涉及建筑构件装配技术领域，特别地涉及有柱建筑的钢结构的安装方法。

背景技术

我国的钢结构建筑是从20世纪80年代开始兴起的，20世纪90年代以后，在国家的支持下呈现快速发展的态势。近年来，钢构建筑开始大量应用于大型建筑体系中，如展览中心、体育场馆、影剧院、车站等。钢构建筑采用了钢桁架结构屋架体系。钢构建筑包括有柱建筑和无柱建筑。有柱建筑不同于无柱建筑，在建筑物的中部具有砼柱，而无柱建筑仅在建筑物的周边具有混凝土支撑部。钢结构主要包括砼柱、托桁架、主桁架、次桁架、屋面钢梁等部分。目前，超大跨度桁架多采用双面H型钢构件进行现场地面组拼及高空原位吊装方式，首先加工厂将每榀主桁架构件的上弦杆、下弦杆、腹杆分别按照设计图纸进行制作，并打包好运往施工现场，其次在场地专门定位布置好的胎架上进行组拼，在组拼过程中根据桁架坐标进行放样、组拼，经水准仪超平后方可进行高强螺栓连接，最后进行焊接施焊。现有屋面桁架安装存在的问题有杆件错边等问题，桁架在吊装时容易出现左右摇摆，焊缝撕裂。此外，在安装多榀桁架中的最后一榀桁架时，场地空间受限，由于安装步骤设计不合理，导致最后一榀桁架不易安装。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供有柱建筑的主桁架的安装方法和钢结构的安装方法，通过同时采用分段吊装和提升，工作效率更高，施工更安全。

为实现上述目的，根据本发明的一方面，本发明提供了一种有柱建筑的钢结构的安装方法，有柱建筑包括钢结构、设置在有柱建筑的周边的混凝土支撑部和设置在有柱建筑的中部的砼柱，利用混凝土支撑部和砼柱来支撑钢结构，钢结构包括托桁架和主桁架，托桁架设置在砼柱上，主桁架设置在托桁架的两侧并且相对于托桁架对称设置，使得对称的主桁架处于同一条直线上；所述安装方法包括以下步骤：步骤A，在有柱建筑的场地上设置胎架；步骤B，将每榀主桁架分成长度大体一样的两段，在胎架上进行各段主桁架的组拼和焊接，然后将两段主桁架进行对接焊接，以便形成一榀主桁架；步骤C，将托桁架安装在砼柱上，安装托桁架的过程中使用两台起重机同时进行吊装；步骤D，在托桁架的两侧分别吊装主桁架，使主桁架位于同一直线，吊装每一榀主桁架时均使用两台起重机同时进行吊装。

优选地，有柱建筑还包括在托桁架的两侧设置的次桁架，次桁架平行于托桁架连接在主桁架之间，使得多段次桁架处于同一条直线上，所述安装方法包括：步骤E，在主桁架之间安装次桁架。

优选地，有柱建筑还包括在托桁架的两侧设置的屋面钢梁，屋面钢梁平行于托桁架设置在主桁架之间、没有设置次桁架的位置处，所述安装方法包括：步骤F，在主桁架之间安装屋面钢梁。

优选地，有柱建筑还包括在托桁架的两侧设置的边桁架，边桁架与托桁架平行地设置在混凝土支撑部上并连接在主桁架之间，所述安装方法包括：步骤G，在主桁架之间并且在混凝土支撑部上安装边桁架。

优选地，在步骤C和步骤D中，通过近似约束法或惯性释放法进行模拟吊装，以便确定吊装时主桁架和托桁架的吊点的位置和数量。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种有柱建筑的钢结构的安装方法，有柱建筑包括钢结构、设置在有柱建筑的周边的混凝土支撑部和设置在有柱建筑的中部的四根砼柱，利用混凝土支撑部和砼柱来支撑钢结构，钢结构包括一榀托桁架、三十四榀主桁架、多段次桁架、多根屋面钢梁和多段边桁架，托桁架设置在砼柱上，主桁架设置在托桁架的两侧并且相对于托桁架对称设置，使得对称的主桁架处于同一条直线上，次桁架平行于托桁架连接在主桁架之间，使得多段次桁架处于同一条直线上，屋面钢梁平行于托桁架设置在主桁架之间、没有设置次桁架的位置处，边桁架与托桁架平行地设置在混凝土支撑部上并连接在主桁架之间；所述有柱建筑的钢结构的安装方法包括：根据四根砼柱的位置将托桁架分为第一段托桁架至第五段托桁架；对称的每两榀主桁架在同一直线上，每一条直线作为一根轴线，使得三十四榀主桁架设置在第一轴线至第十七轴线上；其中，第一段托桁架对应于第一轴线的主桁架至第三轴线的主桁架，第二段托桁架对应于从第三轴线的主桁架至第七轴线的主桁架，第三段托桁架对应于从第七轴线的主桁架至第十一轴线的主桁架，第四段托桁架对应于从第十一轴线的主桁架至第十五轴线的主桁架，第五段托桁架对应于从第十五轴线的主桁架至第十七轴线的主桁架；步骤1，将第一段托桁架安装在砼柱上； 步骤2，将第二段托桁架安装在砼柱上，并且与第一段托桁架连接；步骤3，将第一轴线的主桁架依次安装就位，并将第一轴线的主桁架连接在托桁架和混凝土支撑部上；步骤4，将次桁架和边桁架安装在第一轴线的主桁架和有柱建筑的混凝土支撑部之间；步骤5，将屋面钢梁安装在第一轴线的主桁架和有柱建筑的混凝土支撑部之间；步骤6，将第二轴线的主桁架和第三轴线的主桁架、以及第一轴线的主桁架至第三轴线的主桁架之间的次桁架、边桁架及屋面钢梁安装就位；步骤7，将第三段托桁架安装就位，并且与第二段托桁架连接；步骤8，将第四轴线的主桁架至第七轴线的主桁架、以及第三轴线的主桁架至第七轴线的主桁架之间的次桁架、边桁架及屋面钢梁安装就位；步骤9，将第四段托桁架安装就位，并且与第三段托桁架连接；步骤10，将第八轴线的主桁架至第十一轴线的主桁架、以及第七轴线的主桁架至第十一轴线的主桁架之间的次桁架、边桁架及屋面钢梁安装就位；步骤11，将第五段托桁架安装就位，并且与第四段托桁架连接；步骤12，将第十二轴线的主桁架和第十三轴线的主桁架、以及第十一轴线的主桁架至第十三轴线的主桁架之间的次桁架、边桁架及屋面钢梁安装就位；步骤13，进行从第十七轴线的主桁架至第十五轴线的主桁架、以及第十七轴线的主桁架至第十五轴线的主桁架之间的次桁架、边桁架及屋面钢梁安装就位；步骤14，将第十四轴线的主桁架中的一榀主桁架、以及第十四轴中的一榀主桁架和第十五轴线的主桁架之间的次桁架、边桁架及屋面钢梁安装就位；步骤15，拆除第十四轴线的主桁架中的另一榀主桁架的安装区域内的起重机，之后，将第十四轴线的主桁架中的另一榀主桁架、以及第十四轴线的主桁架中的另一榀主桁架和第十五轴线的主桁架之间的次桁架、边桁架及屋面钢梁安装就位；步骤16，将第十四轴线的主桁架和第十三轴线的主桁架之间的次桁架、边桁架及屋面钢梁安装就位；其中，在步骤1之前，在有柱建筑的场地上设置胎架，在胎架上组拼托桁架、主桁架、次桁架和边桁架；其中，在安装每榀主桁架之前，将每榀主桁架分成长度大体一样的两段，先在胎架上进行各段主桁架的组拼和焊接，然后将两段主桁架进行对接焊接，以便形成一榀主桁架，并且其中，在第一段托桁架至第五段托桁架、第一轴线的主桁架至第十七轴线的主桁架的安装过程中均使用两台起重机同时进行吊装。

优选地，步骤14和步骤15还包括：在吊装第十四轴线的主桁架时，将靠近主桁架矢高的吊点位置调整为更靠近矢高顶点。

优选地，在调整后的吊点的两侧增加两块卡板。

优选地，步骤14和步骤15还包括：吊装第十四轴线的主桁架时，使两台起重机车位处于同一直线上，并且其中一台起重机跨托桁架进行起吊。

优选地，主桁架的安装采用两台150t履带进行吊装，托桁架的吊装采用两台150t履带进行吊装，次桁架采用50t汽车吊进行吊装，边桁架采用25t汽车吊进行吊装，屋面钢梁采用25t汽车吊进行吊装。

根据本发明，主桁架组拼采用原位组拼，并对主桁架进行合理分段，分段后采取二次组拼及对接口焊接，再进行双机抬吊，避免吊装时左右摇摆和焊缝撕裂。每榀主桁架吊装完成后，及时将次桁架、边桁架与之连接，保证桁架结构的整体稳定性。此外，本申请的钢结构安装方法合理规划桁架的吊装步骤，减少因桁架组拼顺序错误而带来不必要的麻烦，为后续工作提供保障。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的有柱建筑的钢结构的透视图；

图2是根据本发明一实施方式的托桁架的示意图；

图3是根据本发明一实施方式的主桁架的示意图；

图4是根据本发明一实施方式的胎架的示意图，其中示出了正在拼装的托桁架和主桁架；

图5是根据本发明一实施方式的开始安装主桁架的示意图；

图6示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤1；

图7示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤2；

图8示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤3；

图9示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤4；

图10示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤5；

图11示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤6；

图12示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤7；

图13示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤8；

图14示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤9；

图15示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤10；

图16示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤11；

图17示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤12；

图18示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤13；

图19示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤14；

图20示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤15；

图21示意性地示出根据本发明另一实施方式的钢结构的安装方法的步骤16。

主要附图标记说明：

1-钢结构；2-托桁架；21-第一段托桁架；22-第二段托桁架；23-第三段托桁架；24-第四段托桁架；25-第五段托桁架；3-主桁架；31-第一轴线的主桁架；32-第二轴线的主桁架；33-第三轴线的主桁架；34-第四轴线的主桁架；35-第五轴线的主桁架；36-第六轴线的主桁架；37-第七轴线的主桁架；38-第八轴线的主桁架；39-第九轴线的主桁架；310-第十轴线的主桁架；311-第十一轴线的主桁架；312-第十二轴线的主桁架；313-第十三轴线的主桁架；314-第十四轴线的主桁架；315-第十五轴线的主桁架；316-第十六轴线的主桁架；317-第十七轴线的主桁架；4-次桁架；5-屋面钢梁；6-边桁架；7-混凝土支撑部；8-砼柱；9-胎架。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本公开的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1所示，有柱建筑包括钢结构1、设置在有柱建筑的周边的混凝土支撑部7和设置在有柱建筑的中部的砼柱8。不同于无柱建筑，有柱建筑具有砼柱8，而无柱建筑仅有设置在建筑周边的混凝土支撑部7。本发明的钢结构1包括托桁架2、主桁架3、次桁架4和边桁架6等。如图1和图2所示，托桁架2固定在砼柱8的顶部上，托桁架2的延伸方向与砼柱8的设置方向一致。图3示出本发明的两榀主桁架3。如图1和图3所示，主桁架3设置在托桁架2的两侧。如图1所示，托桁架2的每一侧有至少两榀彼此平行的主桁架3，两侧的主桁架3相对于托桁架2对称设置，使得对称的主桁架3处于同一条直线上。优选地，主桁架3的一端连接在托桁架2上，例如通过焊接；主桁架3的另一端连接在混凝土支撑部7上。优选地，有柱建筑还包括在托桁架2的两侧设置的次桁架4、屋面钢梁5和边桁架6。次桁架4平行于托桁架2连接在主桁架3之间，使得多段次桁架4处于同一条直线上。优选地，在二次组拼主桁架3时两段主桁架3的连接位置处将次桁架4连接至主桁架3。屋面钢梁5平行于托桁架2设置在主桁架3之间、没有设置次桁架4的位置处。边桁架6与托桁架2平行地设置在混凝土支撑部7上并连接在主桁架3之间。

在本发明的一实施例中，有柱建筑的钢结构1包括托桁架2和主桁架3。示例性地，本实施例的托桁架2总长为约241.8m，高度为约6.6m，整榀重约300t；主桁架3总长为约49.3m，桁架高度为约3.6-6.6m，重约33t。以上各桁架的结构形式为H型钢平面钢桁架。屋面钢梁5总重为约1040t，杆件主要截面为箱型与H型钢。优选地，钢结构1的材料均为Q355B钢。

本实施例中，根据钢结构1的特点及现场施工条件，有柱建筑建筑结构屋面均采用平面钢桁架体系，平面钢桁架根据跨度要求进行地面组拼再进行分段吊装。优选地，现场的起重机械吨位的大小根据结构特点及构件吊重，主要采用150t履带吊和50t汽车吊进行吊装。本实施例的钢结构1的安装方法如下：

步骤A，在有柱建筑的场地上设置胎架9，见图4和图5。在有柱建筑的场地上测量出主桁架3、托桁架2、次桁架4、边桁架6等的轮廓定位点，在定位点处设置胎架9。胎架9采用规格□形600*400*20*16箱型梁，每个胎架9宽度约12m，胎架9长度约50m。在一个胎架9上进行2榀主桁架3的组拼。优选地，通过超平放线等测量技术进行胎架9定位。胎架9组拼完成后，在胎架9上进行主桁架3、托桁架2、次桁架4、边桁架6等的组拼。

步骤B，在胎架9上二次组拼主桁架3。如图4所示，由于现场组拼场地有限，因而将每榀主桁架3分成长度基本一样的两段。先在胎架9上进行各段主桁架3的组拼和焊接，然后对这两段主桁架3进行二次组拼。对主桁架3进行合理分段，分段后采取二次组拼，从而减小主桁架3的侧向变形。

具体地，先将材料吊装至胎架9就位，按照定位点进行定位，定位后为防止移动，在胎架9上焊接定位钢板对材料进行临时固定，同时通过水准仪测量保证主桁架3的平整度，之后对校正好的主桁架3进行焊接。主桁架3组拼顺序：下弦杆件定位-上弦杆件定位-竖向腹杆定位-斜腹杆定位-杆件节点螺栓连接、焊接，在主桁架3定位完成后，为防止侧向移动，在胎架9上加焊定位卡板对其进行临时固定约束。主桁架3组拼过程确保起拱值的精确度，组拼与焊接过程中也观测主桁架3矢高误差与杆件错口等缺陷，以便及时调整。

之后，进行二次组拼。二次组拼是将两段主桁架3进行对接焊接，以便形成一榀完整的主桁架3。优选地，二次组拼包括主桁架3的上、下弦杆两个对接口焊接，再将一根斜腹杆放置在两段主桁架3之间先进行栓接再焊接，最终达到整榀桁架组拼焊接完成。在施工过程中地面组拼方法可以有效解决钢构件在组拼时出现的错边等问题，便于焊接质量的精准控制，更在安全和施工进度方面得到有效保障。

步骤C，将托桁架2安装在砼柱8上。将在胎架9上预先组拼的至少两段托桁架2吊装就位，每段托桁架2的端部固定在有柱建筑的场地中部的砼柱8上。托桁架2的组拼类似于主桁架3，不再赘述。优选地，使用两台150t履带吊同时进行吊装，以便防止桁架结构发生扭曲变形；并且在吊装就位后，采取圆管及揽风绳进行支撑加固，确保钢桁架平面外的稳定。托桁架2依次吊装就位，并且进行连接，例如通过焊接连接。优选地，砼柱8顶部为铰接支座，托桁架2端部与砼柱8预留钢牛腿焊接连接，以保证托桁架2安装过程中的侧向稳定性。

步骤D，在每段托桁架2的两侧分别吊装主桁架3，使主桁架3位于同一直线。相对于托桁架2堆成的两个主桁架3的一端均连接在托桁架2上，例如通过焊接；另一端连接在混凝土支撑部7上，例如通过焊接。优选地，如图5所示，吊装每一榀主桁架3时均使用两台起重机，例如150t履带吊同时进行吊装。示例性地，主桁架3的一端与托桁架2焊接，另一端支承于砼柱8顶铰接支座上。铰接支座通过临时加固措施，以便解决铰接支座在桁架安装过程中的稳定性问题。

重复执行步骤C和步骤D直到完成所有托桁架2和主桁架3的吊装。

步骤C和步骤D中均涉及桁架（主桁架3和托桁架2）的吊装。为保证桁架在吊装时不出现左右摇摆现象，采用两台起重机同时吊装的方式，以便减小大跨度桁架柔性变形对安装偏差的影响，也是对桁架对接口焊缝的一种保护，防止焊缝撕裂。优选地，吊装还涉及吊装机械的选择以及吊点的数量和位置的确定。吊点的选择通过近似约束法（Midas）或惯性释放法（ANSYS）进行模拟来确定。在每榀桁架吊装前，每台起重机都将进行若干次试刹车及试吊。

优选地，有柱建筑的钢结构1还包括次桁架4、边桁架6、和屋面钢梁5的安装。由此，本实施例的安装方法还可包括：步骤E，在主桁架3之间安装次桁架4；步骤F，在主桁架3之间并且在混凝土支撑部7上安装边桁架6；以及步骤G，在主桁架3之间安装屋面钢梁5。

根据本实施例的安装方法中，各桁架采用两台起重机同时吊装的多点吊装。优选地，相邻主桁架3之间安装次桁架4及屋面钢梁5的步骤中，托桁架2安装在砼柱8的顶部时采取临时加固措施，确保钢桁架安装过程中的侧向稳定性。此外，在本实施例的安装方法的执行过程中进行施工模拟分析并且在组拼过程中预留各桁架竖向变形量以便控制钢结构1侧向变形。

根据本发明的另一实施例，示例性地，本实施例的托桁架2总长为约241.8m，高度为约6.6m，整榀重约300t；主桁架3总长为约49.3m，桁架高度为约3.6-约6.6m，重约33t（共计34榀）；次桁架4长度为约12m，高度为约3.3m，重约2.4t；边桁架6长度为约12m，高度为约3.3m，重约3.5t。以上桁架的结构形式为H型钢平面钢桁架。屋面钢梁5总重为约1040t，杆件主要截面为箱型与H型钢。优选地，钢结构1的材料均为Q355B钢。在该实施例中，有柱建筑包括四根砼柱8。托桁架2组拼及吊装依据四根砼柱8的位置及托桁架2重量分为五段。由此，示例性地，本实施例中，待安装的钢结构1包括一榀托桁架2（分为五段）、三十四榀主桁架3。每两榀主桁架3在同一直线上，每一条直线作为一根轴线，使得三十四榀主桁架3设置在第一轴线至第十七轴线上，一共十七轴线的主桁架3。

在本实施例中，托桁架2、主桁架3、次桁架4、边桁架6以及屋面钢梁5的具体安装，即吊装过程，采用前一实施例中的钢结构1安装方法的步骤A至步骤G。在本实施例中，有柱建筑的钢结构1的主桁架3安装采用两台150t履带吊从第一轴线的主桁架31开始安装，如图所示。托桁架2整榀重量达300t并且分为五段，吊装时候采用两台起重机同时进行吊装。次桁架4采用50t汽车吊进行吊装；边桁架6采用25t汽车吊进行吊装，屋面钢梁5采用25t汽车吊进行吊装。

钢结构1安装主要过程如下：采用前一实施例中的钢结构1安装方法的步骤A至步骤G，进行主桁架3、次桁架4整榀吊装，在结构吊装完第十三轴线的主桁架313时，起重机变为进行第十七轴的进行主桁架3等的吊装，最后，第十四轴线的主桁架314采用例如两台150t履带吊进行安装。

下面，具体地描述安装步骤如下：

步骤1，如图6所示，将第一段托桁架21安装就位。第一段托桁架21对应于第一轴线的主桁架31至第三轴线的主桁架33。优选地，利用两台起重机，例如，150t履带吊同时将第一段托桁架21吊装就位，然后固定在砼柱8上。

步骤2，如图7所示，将第二段托桁架22安装就位，并且与第一段托桁架21连接，例如焊接在一起。第二段托桁架22对应于从第三轴线的主桁架33至第七轴线的主桁架37。优选地，利用两台起重机，例如，150t履带吊同时将第二段托桁架22吊装就位，固定在砼柱8上并与第一段托桁架21焊接在一起。

步骤3，如图8所示，将第一轴线的主桁架31依次吊装就位，并将主桁架3连接在托桁架2和混凝土支撑部7上，例如焊接在一起。优选地，利用两台起重机，例如，150t履带吊同时将第一轴线的主桁架31依次吊装就位。

步骤4，如图9所示，将次桁架4和边桁架6安装在第一轴线的主桁架31和有柱建筑的混凝土支撑部7之间。优选地，利用50t汽车吊进行次桁架4和边桁架6的吊装。

步骤5，如图10所示，将屋面钢梁5安装在第一轴线的主桁架31和有柱建筑的混凝土支撑部7之间。优选地，利用25t汽车吊进行吊装。

步骤6，如图11所示，将第二轴线的主桁架32和第三轴线的主桁架33、以及第一轴线的主桁架31至第三轴线的主桁架33之间的次桁架4、边桁架6及屋面钢梁5安装就位。

步骤7，如图12所示，将第三段托桁架23安装就位，并且与第二段托桁架22连接，例如焊接在一起。第三段托桁架23对应于从第七轴线的主桁架37至第十一轴线的主桁架311。

步骤8，如图13所示，将第四轴线的主桁架34至第七轴线的主桁架37、以及第三轴线的主桁架33至第七轴线的主桁架37之间的次桁架4、边桁架6及屋面钢梁5安装就位。

步骤9，如图14所示，将第四段托桁架24安装就位，并且与第三段托桁架23连接，例如焊接在一起。第四段托桁架24对应于从第十一轴线的主桁架311至第十五轴线的主桁架315。

步骤10，如图15所示，将第八轴线的主桁架38至第十一轴线的主桁架311、以及第七轴线的主桁架37至第十一轴线的主桁架311之间的次桁架4、边桁架6及屋面钢梁5安装就位。

步骤11，如图16所示，将第五段托桁架25安装就位，并且与第四段托桁架24连接，例如焊接在一起。第五段托桁架25对应于第十五轴线的主桁架315、第十六轴线的主桁架316和第十七轴线的主桁架317。

步骤12，如图17所示，将第十二轴线的主桁架312和第十三轴线的主桁架313、以及第十一轴线的主桁架311至第十三轴线的主桁架313之间的次桁架4、边桁架6及屋面钢梁5安装就位。

步骤13，如图18所示，进行从第十七轴线的主桁架317至第十五轴线的主桁架315、以及第十七轴线的主桁架317至第十五轴线的主桁架315之间的次桁架4、边桁架6及屋面钢梁5安装就位。

步骤14，如图19所示，将第十四轴线的主桁架314中的一榀主桁架3、以及第十四轴中的一榀主桁架3和第十五轴线的主桁架315之间的次桁架4、边桁架6及屋面钢梁5安装就位，优选地，使用两台150吨履带吊同时进行该一榀主桁架3的吊装。

步骤15，如图20所示，拆除第十四轴线的主桁架314中的另一榀主桁架3的安装区域内的起重机，之后，将第十四轴线的主桁架314中的另一榀主桁架3、以及第十四轴线的主桁架314中的另一榀主桁架3和第十五轴线的主桁架315之间的次桁架4、边桁架6及屋面钢梁5安装就位，优选地，使用两台150吨履带吊同时进行该一榀主桁架3的吊装。

步骤16，如图21所示，将第十四轴线的主桁架314和第十三轴线的主桁架313之间的次桁架4、边桁架6及屋面钢梁5安装就位，优选地，使用两台150吨履带吊同时进行该一榀主桁架3的吊装。

本实施例的安装方法中主要解决的另一个问题在于如何解决吊装最后一榀主桁架3时履带吊如何占位、退车等问题。两台起重机同时吊装时履带吊的占车位置是保障桁架顺利起吊、吊装就位的前提，两台履带吊位置的确定需根据现场条件、净空高度等因素确定。因而，需要合理规划桁架的组拼及吊装步骤，减少因桁架组拼顺序错误而带来不必要的麻烦，为后续工作提供保障。因此，本实施例的安装方法做出进一步改进。在本实施例的钢结构1的方法中，将第十四轴桁架的吊装作为最后一次吊装，如上面的步骤12至步骤16中所描述的。

第十四轴线的主桁架314为有柱建筑的钢结构1安装过程中的最后一次吊装，如下图7所示。该吊装涉及到两台履带起重机占位位置情况，两台起重机同时吊装过程中的站车位置尤为重要，因而在本实施例的钢结构1的安装方法中采取了步骤13至步骤16，以便提前规划好行车路径，对后续吊装与拆车提供便利条件。步骤14和步骤15包括以下子步骤：

1、调整吊点。由于履带吊占车位置的变化，吊点的选择需根据计算重新确定并更改，第十四轴线的主桁架314吊装时，靠近主桁架36.6m矢高侧的原吊点位置需进一步靠近矢高顶点，保证整榀主桁架3的重量均匀分布到各吊耳上，使得受力均匀，并且在新吊点的两侧增加两块卡板，以便使吊耳稳定性与抗拉抗剪强度提高，保证主桁架3顺利吊装；

2、由于第十四轴线的主桁架314为最后一次吊装，场地及履带吊的回转半径有限，在起吊前，两台履带吊提前规划好占车位置，如上图所示，两台履带吊平行于屋架间隙进行占车，使得车位处于同一直线上，并且一履带吊需要跨托桁架2进行起吊，另一履带吊则不需要跨托桁架2进行起吊，这两台起重机同时起吊，保证主桁架3在起吊过程中保持水平，顺利吊装到位。

根据本申请的实施方式，有柱建筑采用高空原位分段安装施工方案，由于钢结构1桁架焊接工作量较大，方案中采用地面组拼焊接方法，首先是在地面平台上测量出每榀桁架轮廓定位点，再将钢构件吊装至胎架9就位，按照定位点对构件进行定位，定位后为防止其移动，在胎架9上焊接定位钢板对其进行临时固定，同时通过水准仪测量保证桁架的平整度，其次对校正好的桁架进行焊接。由于现场组拼场地有限，每榀桁架会分成两段，在整榀桁架吊装前将会对两段桁架进行二次组拼，二次组拼为对两段桁架对接口进行焊接，再将一根斜腹杆放置其两段桁架中间先进行栓接再焊接，最终达到整榀桁架组拼焊接完成。在施工过程中地面组拼方法可以有效解决钢构件在组拼时出现的错边等问题，便于焊接质量的精准控制，更在安全和施工进度方面得到有效保障。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，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。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种有柱建筑的钢结构（1）的安装方法，有柱建筑包括钢结构（1）、设置在有柱建筑的周边的混凝土支撑部（7）和设置在有柱建筑的中部的砼柱（8），利用混凝土支撑部（7）和砼柱（8）来支撑钢结构（1），钢结构（1）包括托桁架（2）和主桁架（3），托桁架（2）设置在砼柱（8）上，主桁架（3）设置在托桁架（2）的两侧并且相对于托桁架（2）对称设置，使得对称的主桁架（3）处于同一条直线上；

其特征在于，所述安装方法包括以下步骤：

步骤A，在有柱建筑的场地上设置胎架（9）；

步骤B，将每榀主桁架（3）分成长度大体一样的两段，在胎架（9）上进行各段主桁架（3）的组拼和焊接，然后将两段主桁架（3）进行对接焊接，以便形成一榀主桁架（3）；

步骤C，将托桁架（2）安装在砼柱（8）上，安装托桁架（2）的过程中使用两台起重机同时进行吊装；

步骤D，在托桁架（2）的两侧分别吊装主桁架（3），使主桁架（3）位于同一直线，吊装每一榀主桁架（3）时均使用两台起重机同时进行吊装。

2.根据权利要求1所述的安装方法，有柱建筑还包括在托桁架（2）的两侧设置的次桁架（4），次桁架（4）平行于托桁架（2）连接在主桁架（3）之间，使得多段次桁架（4）处于同一条直线上，其特征在于，所述安装方法包括：步骤E，在主桁架（3）之间安装次桁架（4）。

3.根据权利要求1所述的安装方法，有柱建筑还包括在托桁架（2）的两侧设置的屋面钢梁（5），屋面钢梁（5）平行于托桁架（2）设置在主桁架（3）之间、没有设置次桁架（4）的位置处，其特征在于，所述安装方法包括：步骤F，在主桁架（3）之间安装屋面钢梁（5）。

4.根据权利要求1所述的安装方法，有柱建筑还包括在托桁架（2）的两侧设置的边桁架（6），边桁架（6）与托桁架（2）平行地设置在混凝土支撑部（7）上并连接在主桁架（3）之间，其特征在于，所述安装方法包括：步骤G，在主桁架（3）之间并且在混凝土支撑部（7）上安装边桁架（6）。

5.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，在步骤C和步骤D中，通过近似约束法或惯性释放法进行模拟吊装，以便确定吊装时主桁架（3）和托桁架（2）的吊点的位置和数量。

6.一种有柱建筑的钢结构（1）的安装方法，有柱建筑包括钢结构（1）、设置在有柱建筑的周边的混凝土支撑部（7）和设置在有柱建筑的中部的四根砼柱（8），利用混凝土支撑部（7）和砼柱（8）来支撑钢结构（1），钢结构（1）包括一榀托桁架（2）、三十四榀主桁架（3）、多段次桁架（4）、多根屋面钢梁（5）和多段边桁架（6），托桁架（2）设置在砼柱（8）上，主桁架（3）设置在托桁架（2）的两侧并且相对于托桁架（2）对称设置，使得对称的主桁架（3）处于同一条直线上，次桁架（4）平行于托桁架（2）连接在主桁架（3）之间，使得多段次桁架（4）处于同一条直线上，屋面钢梁（5）平行于托桁架（2）设置在主桁架（3）之间、没有设置次桁架（4）的位置处，边桁架（6）与托桁架（2）平行地设置在混凝土支撑部（7）上并连接在主桁架（3）之间；

其特征在于，所述有柱建筑的钢结构（1）的安装方法包括：

根据四根砼柱（8）的位置将托桁架（2）分为第一段托桁架（21）至第五段托桁架（25）；

对称的每两榀主桁架（3）在同一直线上，每一条直线作为一根轴线，使得三十四榀主桁架（3）设置在第一轴线至第十七轴线上；

其中，第一段托桁架（21）对应于第一轴线的主桁架（31）至第三轴线的主桁架（33），第二段托桁架（22）对应于从第三轴线的主桁架（33）至第七轴线的主桁架（37），第三段托桁架（23）对应于从第七轴线的主桁架（37）至第十一轴线的主桁架（311），第四段托桁架（24）对应于从第十一轴线的主桁架（311）至第十五轴线的主桁架（315），第五段托桁架（25）对应于从第十五轴线的主桁架（315）至第十七轴线的主桁架（317）；

步骤1，将第一段托桁架（21）安装在砼柱（8）上；

步骤2，将第二段托桁架（22）安装在砼柱（8）上，并且与第一段托桁架（21）连接；

步骤3，将第一轴线的主桁架（31）依次安装就位，并将第一轴线的主桁架（31）连接在托桁架（2）和混凝土支撑部（7）上；

步骤4，将次桁架（4）和边桁架（6）安装在第一轴线的主桁架（31）和有柱建筑的混凝土支撑部（7）之间；

步骤5，将屋面钢梁（5）安装在第一轴线的主桁架（31）和有柱建筑的混凝土支撑部（7）之间；

步骤6，将第二轴线的主桁架（32）和第三轴线的主桁架（33）、以及第一轴线的主桁架（31）至第三轴线的主桁架（33）之间的次桁架（4）、边桁架（6）及屋面钢梁（5）安装就位；

步骤7，将第三段托桁架（23）安装就位，并且与第二段托桁架（22）连接；

步骤8，将第四轴线的主桁架（34）至第七轴线的主桁架（37）、以及第三轴线的主桁架（33）至第七轴线的主桁架（37）之间的次桁架（4）、边桁架（6）及屋面钢梁（5）安装就位；

步骤9，将第四段托桁架（24）安装就位，并且与第三段托桁架（23）连接；

步骤10，将第八轴线的主桁架（38）至第十一轴线的主桁架（311）、以及第七轴线的主桁架（37）至第十一轴线的主桁架（311）之间的次桁架（4）、边桁架（6）及屋面钢梁（5）安装就位；

步骤11，将第五段托桁架（25）安装就位，并且与第四段托桁架（24）连接；

步骤12，将第十二轴线的主桁架（312）和第十三轴线的主桁架（313）、以及第十一轴线的主桁架（311）至第十三轴线的主桁架（313）之间的次桁架（4）、边桁架（6）及屋面钢梁（5）安装就位；

步骤13，进行从第十七轴线的主桁架（317）至第十五轴线的主桁架（315）、以及第十七轴线的主桁架（317）至第十五轴线的主桁架（315）之间的次桁架（4）、边桁架（6）及屋面钢梁（5）安装就位；

步骤14，将第十四轴线的主桁架（314）中的一榀主桁架（3）、以及第十四轴中的一榀主桁架（3）和第十五轴线的主桁架（315）之间的次桁架（4）、边桁架（6）及屋面钢梁（5）安装就位；

步骤15，拆除第十四轴线的主桁架（314）中的另一榀主桁架（3）的安装区域内的起重机，之后，将第十四轴线的主桁架（314）中的另一榀主桁架（3）、以及第十四轴线的主桁架（314）中的另一榀主桁架（3）和第十五轴线的主桁架（315）之间的次桁架（4）、边桁架（6）及屋面钢梁（5）安装就位；

步骤16，将第十四轴线的主桁架（314）和第十三轴线的主桁架（313）之间的次桁架（4）、边桁架（6）及屋面钢梁（5）安装就位；

其中，在步骤1之前，在有柱建筑的场地上设置胎架（9），在胎架（9）上组拼托桁架（2）、主桁架（3）、次桁架（4）和边桁架（6）；

其中，在安装每榀主桁架（3）之前，将每榀主桁架（3）分成长度大体一样的两段，先在胎架（9）上进行各段主桁架（3）的组拼和焊接，然后将两段主桁架（3）进行对接焊接，以便形成一榀主桁架（3），并且

其中，在第一段托桁架（21）至第五段托桁架（25）、第一轴线的主桁架（31）至第十七轴线的主桁架（317）的安装过程中均使用两台起重机同时进行吊装。

7.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，

步骤14和步骤15还包括：在吊装第十四轴线的主桁架（314）时，将靠近主桁架（3）矢高的吊点位置调整为更靠近矢高顶点。

8.根据权利要求7所述的安装方法，其特征在于，

在调整后的吊点的两侧增加两块卡板。

9.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，

步骤14和步骤15还包括：吊装第十四轴线的主桁架（314）时，使两台起重机车位处于同一直线上，并且其中一台起重机跨托桁架（2）进行起吊。

10.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，在所述安装方法中，

主桁架（3）的安装采用两台150t履带进行吊装，托桁架（2）的吊装采用两台150t履带进行吊装，次桁架（4）采用50t汽车吊进行吊装，边桁架（6）采用25t汽车吊进行吊装，屋面钢梁（5）采用25t汽车吊进行吊装。