CN117874861A - 一种单层曲面钢网格结构的拼装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，包括：通过软件建立钢网格结构的三维模型，然后按照合理的尺寸将其划分为多个拼装单元；由于每个拼装单元均为不规则的曲面，其在组装时的姿态决定了施工高度，为了便于施工，选取拼装单元在组装时的最小矢高对应的平面为此拼装单元组装时的基准面；如此，能够以较小的高度完成每个拼装单元的组装施工，降低施工难度；确定好基准面后，建立组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元对应的组装图，然后构建与该拼装单元对应的胎架，在实际组装时，将多个主杆件与胎架进行定位安装，完成拼装单元的组装；如此，通过在胎架上按照组装图对拼装单元进行定位组装，能够实现拼装单元每个节点的精准定位。

Description

一种单层曲面钢网格结构的拼装方法

技术领域

本发明涉及钢网格结构技术领域，更具体地说，本发明涉及一种单层曲面钢网格结构的拼装方法。

背景技术

钢网格结构是由钢杆、钢管或钢板组成的网格结构，可以用于建筑物的屋顶、墙体以及地面等，钢网格结构应根据建筑物的使用要求和地形条件进行设计，满足建筑物的结构要求。单层曲面网壳结构具有受力均匀特性，能够完成大跨度的造型，可从建筑平面、外形等多方面满足设计需求。

单层曲面钢网格结构的特点是，面积大、柔软、双向矢高大，钢管网格三向相交，相贯空间角度多变；目前面临的问题是，在原位以空中姿态进行拼装时，拼装高度不利于施工作业，拼装过程有侧倾的风险，施工存在一定的复杂性和难度；钢管网格三向相交，相贯空间角度需要精确的定位。因此，有必要提出一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，包括：

建立钢网格结构的三维模型，并将钢网格结构划分为多个拼装单元；

确定每个拼装单元在组装时的最小矢高，以最小矢高对应的平面为此拼装单元组装时的基准面；

以所述基准面为水平面形成此拼装单元的组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元对应的组装图；

构建与此拼装单元对应的胎架，在胎架上完成此拼装单元的组装。

优选的是，还包括：在对应的胎架上完成拼装单元的组装后，将多个拼装单元按照拼装顺序依次进行拼装，形成钢网格结构。

优选的是，确定每个拼装单元在组装时的最小矢高，包括：

以拼装单元的任意三个角点形成目标平面，以目标平面为水平面建立空间坐标系；

测量空间坐标系中拼装单元的最大矢高；

对比每个目标平面对应的最大矢高，选取多个最大矢高中的最小值作为拼装单元在组装时的最小矢高，则对应的目标平面即为基准面，对应的空间坐标系即为组装空间坐标系。

优选的是，所述拼装单元包括：至少三个主杆件，每相邻的两个主杆件之间通过多个支杆连接，每个主杆件由多段主杆组装形成。

优选的是，绘制拼装单元的组装图，包括：

确定主杆件的个数、每个主杆件中主杆的段数以及支杆的数量，在组装空间坐标系下标识组装控制点；其中，所述组装控制点包括：用于确定主杆件与支杆连接位置的控制点、用于确定主杆件与胎架定位位置处的控制点。

优选的是，所述胎架包括：多个底梁，每个底梁上沿其长度方向设有多个立柱，立柱还通过斜支撑与底梁连接，相邻的底梁上的立柱之间还通过水平支撑连接，同一底梁上的两个相邻的立柱之间连接有横梁，所述横梁用于定位支撑拼装单元。

优选的是，所述胎架的立柱高度满足所有拼装单元在组装时的高度，每个底梁上立柱之间的间距满足所有拼装单元在组装时的定位要求。

优选的是，将多个拼装单元按照拼装顺序依次进行拼装，包括：

依据多个拼装单元的吊装位置，确定每个拼装单元的组装位置，并在组装位置处构建胎架；其中，所述组装位置要求在履带吊的吊装回转半径范围内；

在对应的胎架上完成拼装单元的组装，然后将组装好的拼装单元吊下胎架进行拼装。

优选的是，拼装单元的组装包括：

在胎架上定位放置第一主杆件的第一段主杆，使其与胎架连接；在胎架上定位放置与第一主杆件相邻的第二主杆件的第一段主杆，使其与胎架连接；然后利用多个第一支杆将两个相邻的第一段主杆进行连接；

在胎架上定位放置与第一主杆件的第一段主杆对接的第二段主杆，并将其与胎架连接；在胎架上定位放置与第二主杆件的第一段主杆对接的第二段主杆，并将其与胎架连接；利用多个第一支杆将两个相邻的第二段主杆进行连接；

按照上述第一段主杆和第二段主杆的安装方式，完成第一主杆件和第二主杆件的组装；

按照第一主杆件和第二主杆件的安装方式，完成第二主杆件和第三主杆件的连接；

第一支杆的隐蔽焊缝焊接完成后，组装与主杆件和第一支杆相贯的第二支杆。

优选的是，在组装拼装单元时，对拼装单元的各个节点的坐标进行定位；在拼装单元组装完成后，解除拼装单元与胎架的约束，使拼装单元为自由状态，并在此状态下检测拼装单元的尺寸是否符合设计要求。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法先通过软件建立钢网格结构的三维模型，然后按照合理的尺寸将其划分为多个拼装单元；由于每个拼装单元均为不规则的曲面，其在组装时的姿态决定了施工高度，为了便于施工，选取拼装单元在组装时的最小矢高对应的平面为此拼装单元组装时的基准面；如此，能够以较小的高度完成每个拼装单元的组装施工，降低施工难度；

确定好基准面后，建立组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元对应的组装图，然后构建与该拼装单元对应的胎架，在实际组装时，将多个主杆件与胎架进行定位安装，完成拼装单元的组装；如此，通过在胎架上按照组装图对拼装单元进行定位组装，能够实现拼装单元每个节点的精准定位。

本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法的流程图；

图2为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中某个拼装单元的示意图；

图3为图2中所示拼装单元在钢网格结构中的位置示意图；

图4为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中拼装单元的网格结构示意图；

图5为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中拼装单元的目标平面示意图；

图6为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中拼装单元在目标平面上的投影视图；

图7为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中以目标平面(XOY)为底面，XOZ平面为视平面的拼装单元的示意图；

图8为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中拼装单元的各节点示意图；

图9为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中胎架的立面结构示意图；

图10为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中胎架的截面结构示意图；

图11为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中胎架的三维结构示意图；

图12为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中安装好的胎架结构示意图；

图13为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中安装第一主杆件的第一段主杆的结构示意图；

图14为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中安装第二主杆件的第一段主杆的结构示意图；

图15为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中在两个第一段主杆之间安装第一支杆的结构示意图；

图16为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中安装与第一主杆件的第一段主杆对接的第二段主杆的结构示意图；

图17为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中安装与第二主杆件的第一段主杆对接的第二段主杆的结构示意图；

图18为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中安装第一主杆件和第二主杆件的后续主杆段的结构示意图；

图19为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中安装第三主杆件的结构示意图；

图20为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中安装第二支杆的结构示意图；

图21为某项工程拼装钢网格结构的实例中编号1-5拼装单元的拼装位置和起吊位置示意图；

图22为某项工程拼装钢网格结构的实例中编号6-9拼装单元的拼装位置和起吊位置示意图；

图23为某项工程拼装钢网格结构的实例中编号10-13拼装单元的拼装位置和起吊位置示意图；

图24为某项工程拼装钢网格结构的实例中编号15和17拼装单元的拼装位置和起吊位置示意图；

图25为某项工程拼装钢网格结构的实例中编号14和16拼装单元的拼装位置和起吊位置示意图；

图26为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中采用固定部件将任一段主杆约束在胎架上的结构示意图；

图27为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中固定部件的结构示意图；

图28为图27的俯视结构示意图；

图29为本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法中角钢板的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图3所示，本发明提供了一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，包括：

建立钢网格结构的三维模型，并将钢网格结构划分为多个拼装单元1；

确定每个拼装单元1在组装时的最小矢高，以最小矢高对应的平面为此拼装单元1组装时的基准面；

以所述基准面为水平面形成此拼装单元1的组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元1对应的组装图；

构建与此拼装单元1对应的胎架2，在胎架2上完成此拼装单元1的组装。

进一步地，所述拼装单元1包括：至少三个主杆件，每相邻的两个主杆件之间通过多个支杆连接，每个主杆件由多段主杆组装形成。

先通过软件建立钢网格结构的三维模型，然后按照合理的尺寸将其划分为多个拼装单元1，每个拼装单元1的主杆件的数量优选为3～4个，拼装单元1的宽度优选6～8米；长度依据吊装情况进行设定，一般采用单机吊作业时，长度优选15～30米，采用双机抬吊作业时，长度优选30-45米，具体的长度需要依据实际情况进行设定；拼装单元1的三角网格的边长一般设定为2.8米-3米，网格数量优选为10-30个；

由于每个拼装单元1均为不规则的曲面，其在组装时的姿态决定了施工高度，为了便于施工，选取拼装单元1在组装时的最小矢高对应的平面为此拼装单元1组装时的基准面；其中，矢高指的是拼装单元1从拱顶到拱脚的高度差；如此，能够以较小的高度完成每个拼装单元1的组装施工，降低施工难度；

确定好基准面后，以基准面为XOY平面，矢高方向为Z轴，建立组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元1对应的组装图，然后构建与该拼装单元1对应的胎架2，在实际组装时，将多个主杆件与胎架2进行定位安装，完成拼装单元1的组装；如此，通过在胎架2上按照组装图对拼装单元1进行定位组装，能够实现拼装单元1每个节点的精准定位。

进一步地，确定每个拼装单元1在组装时的最小矢高，包括：

以拼装单元1的任意三个角点形成目标平面，以目标平面为水平面建立空间坐标系；

测量空间坐标系中拼装单元1的最大矢高；

对比每个目标平面对应的最大矢高，选取多个最大矢高中的最小值作为拼装单元1在组装时的最小矢高，则对应的目标平面即为基准面，对应的空间坐标系即为组装空间坐标系。

首先确定拼装单元1的任意三个角点组成平面P₁，作图法确定出拼装单元1相对于平面P₁最大矢高H₁，然后更换角点组成新的平面P₂，作图法确定出拼装单元1相对于平面P₂的最大矢高H₂，按照上述方法穷举所有角点组成的平面P_n，对应的最大矢高H_n，然后选定其中的最小矢高H_min和对应的平面P_min；在一个方向的矢高较小(小于1000mm)的情况下，可简化上述步骤，以另一个方向的两个角点连线平面作为基准面。

拼装单元1在组装时的最小矢高的确定过程举例：

以图2中圈出来的拼装单元1举例说明，图3箭头所指为圈出来的拼装单元1所在的位置；如图4所示，将拼装单元1的四个角点分别命名为a、b、c、d，此时的坐标系为设计空间坐标系(建立钢网格结构三维模型时的坐标系)，然后以a、b、d三个点确定一个平面P_abd，如图5阴影所示的平面；平面P_abd中a点为原点，b点方向为x轴，d点方向为y轴，按照右手法则建立空间坐标系，如图6所示即为拼装单元1投影到平面P_abd的状态；然后改变视平面到XOZ平面(如图7所示)，测量拼装单元1的最大矢高；重复上述步骤，分别测量出平面P_abc、平面P_acd、平面P_bcd对应的最大矢高；

取四个最大矢高中的最小值和对应的平面作为基准面，对应的空间坐标系为组装空间坐标系，可以在此坐标系下测量拼装时所需要的数据，或者通过坐标系转化，将设计空间坐标系下各点坐标转化为组装空间坐标系下的坐标。

最大矢高的计算过程为：

如图8所示，步骤1、在任意坐标系下，分别获取拼装单元1各节点DSK1～DSK26的坐标(其中，DSK1即d点，DSK9即c点，DSK18即a点，DSK26即b点)；

步骤2、分别计算平面P_abd、平面P_abc、平面P_acd、平面P_bcd的方程；

例如：求平面P_abc的方程，设平面abc的方程一般形式为Ax+By+Cz+D＝0，已知a、b、c三点坐标分别为a(x₁,y₁,z₁)，b(x₂,y₂,z₂)，c(x₃,y₃,z₃)，则向量 向量/>从而可以求得法线向量/>然后根据点法式方程，取a、b、c任意一点代入，可以求得平面P_abc的方程；具体平面方程的求取过程为现有技术，此处不再赘述；

步骤3、分别计算各节点到平面P_abd、平面P_abc、平面P_acd、平面P_bcd的距离；分别选取各节点到平面距离的最大值为最大矢高；

其中，任一节点到平面的距离d的计算公式为：

其中，任一节点的坐标为(x_i,y_i,z_i)，A、B、C、D均为已知常数(通过步骤2获得)。

通过上述方法，能够寻找在确定的四个平面下，拼装单元1在每个平面的最大矢高，然后再比较四个平面的最大矢高，选取最小值，从而确定该平面通过的已知三个点，由该三个点确定的平面为平行于地面的基准面(基础拼装面)，基础拼装面与地面的距离确定为600mm高，胎架可以提前批量制作，有利于快速拼装，同时有利于焊接作业。

相较于钢网格结构以空中姿态拼装，会节约拼装工装材料，减少拼装高空作业，减少拼装过程的侧倾风险；拼装单元1的每一个节点与基准面即基础拼装面的距离确定，方便拼装过程的校核，提升拼装的准确性。

在一个实施例中，绘制拼装单元1的组装图，包括：

确定主杆件的个数、每个主杆件中主杆的段数以及支杆的数量，在组装空间坐标系下标识组装控制点；其中，所述组装控制点包括：用于确定主杆件与支杆连接位置的控制点、用于确定主杆件与胎架2定位位置处的控制点。

拼装单元1的组装图绘制，需要确定主杆件的个数，每个主杆件中主杆的段数，以及支杆的数量，并且需要标识拼装单元1组装时的组装控制点，组装控制点选自主杆件表面的特征点，这些特征点能够容易测量得到，并且能够定位出主杆件的长度、高度、角度和方向等；这样，在拼装单元1进行制作和拼装时，可以参考组装图对组装控制点进行标记以完成制作和拼装，提升拼装单元1制作和拼装的精准度。

如图9-图11所示，在一个实施例中，所述胎架2包括：多个底梁210，每个底梁210上沿其长度方向设有多个立柱220，立柱220还通过斜支撑230与底梁210连接，相邻的底梁210上的立柱220之间还通过水平支撑240连接，同一底梁210上的两个相邻的立柱220之间连接有横梁250，所述横梁250用于定位支撑拼装单元1。

多个底梁210之间的间距依据拼装单元1的组装图进行设定，为拼装单元1的组装提供良好的支撑力。

进一步地，所述胎架2的立柱220高度满足所有拼装单元1在组装时的高度，每个底梁210上立柱220之间的间距满足所有拼装单元1在组装时的定位要求。

如图9所示，胎架2依据拼装单元1进行设计和制作，以“山”字形胎架2为主要形式，调整横梁250的高度来实现胎架2的重复利用。

如图10所示，横梁250的高度可依据不同的拼装单元1的形状进行调整，立柱220的高度能够满足所有拼装单元1在组装时的高度；而每个底梁210上立柱220之间的间距满足所有拼装单元1在组装时的定位要求；这样仅通过调节横梁250的高度便可使得胎架2能够满足所有拼装单元1的组装定位，实现重复利用。

拼装单元1的主杆件在胎架2上的定位、固定以及横截面角度调整通过三角形钢板件来实现。

在一个实施例中，拼装单元1的组装包括：

在胎架2上定位放置第一主杆件110的第一段主杆，使其与胎架2连接；在胎架2上定位放置与第一主杆件110相邻的第二主杆件120的第一段主杆，使其与胎架2连接；然后利用多个第一支杆140将两个相邻的第一段主杆进行连接；

在胎架2上定位放置与第一主杆件110的第一段主杆对接的第二段主杆，并将其与胎架2连接；在胎架2上定位放置与第二主杆件120的第一段主杆对接的第二段主杆，并将其与胎架2连接；利用多个第一支杆140将两个相邻的第二段主杆进行连接；

按照上述第一段主杆和第二段主杆的安装方式，重复上述步骤，完成第一主杆件110和第二主杆件120的组装；

按照上述第一主杆件110和第二主杆件120的安装方式，完成第二主杆件120和第三主杆件130的连接；

第一支杆140的隐蔽焊缝焊接完成后，组装与主杆件和第一支杆140相贯的第二支杆150。

具体安装过程将结合附图做如下说明：

如图12所示，为依据拼装单元1安装好的胎架2；胎架2的横梁250上标记主杆件的定位标识；

然后如图13所示，任一主杆件均由多段主杆组装形成，从而使得任一段主杆均需要定位放置；在胎架2上放置第一主杆件110的第一段主杆，定位后设置挡板或其它固定部件，将其与第一段主杆固定，两者可采用焊接的方式，以使第一段主杆定位固定在胎架2上；

如图14所示，在胎架2上放置第二主杆件120的第一段主杆，与第一主杆件110相邻，以同样的方式将其定位固定在胎架2上；此时，两个第一段主杆均临时定位约束在胎架2上；

如图15所示，在两个第一段主杆之间安装第一支杆140，数量和位置均按照组装图来安装；

如图16所示，在胎架2上安装与第一主杆件110的第一段主杆对接的第二段主杆，按照同样的方式将其定位固定在胎架2上，然后如图17所示，按照上述顺序要求安装相邻的第二主杆件120的第二段主杆，并安装第一支杆140；

如图18所示，按照上述顺序要求安装后续的主杆段，并安装第一支杆140；

如图19所示，按照第一主杆件110和第二主杆件120顺序要求安装第三主杆件130，并在第二主杆件120和第三主杆件130间安装第一支杆140；

如图20所示，第一支杆140的隐蔽焊缝焊接完成后，安装与各主杆件和各第一支杆140相贯的第二支杆150，全部安装完成后，即完成了拼装单元1的组装。

如图26-图29所示，在任一段主杆8定位放置在胎架2上后，可采用固定部件将任一段主杆8与胎架2进行固定；所述固定部件包括：两个定位柱4，分别焊接在待固定的任一段主杆8两侧的下方；角钢板5，通过螺栓6与横梁250进行连接；所述角钢板5由两个垂直的板件相互连接形成，其中用于与横梁250连接的板件上设有多个长孔501，横梁250上设有多个用于与长孔501通过螺栓6连接的通孔251，另一个板件上设有与定位柱4对应的限位孔502；所述定位柱4的顶面且位于任一段主杆8长度方向的两侧设置有挡块7。在胎架2的横梁250上定位放置任一段主杆8后，为了保证其位置不发生偏移，需要胎架2对任一段主杆8形成约束，可先在此段主杆的下方安装角钢板5，角钢板5上的限位孔502内预先插接好定位柱4，定位柱4在挡块7的阻挡下，不会从限位孔502的下方滑脱，在安装角钢板5时，使定位柱4位于任一段主杆8的两侧，位置确定好后，使螺栓6穿过对应的长孔501和通孔251进行固定，然后再向上提起定位柱4，将定位柱4与任一段主杆8的两侧进行焊接，而定位柱4的底端还插接在限位孔502内，这样通过定位柱4能够保证任一段主杆8与横梁250进行定位后，均能够实现约束作用；并且，在拼装单元1全部组装完成后，仅需要将用于固定横梁250和角钢板5的螺栓6拆除，然后将角钢板5向下移动，角钢板5便可与定位柱4脱离插接，则约束便可以解除；而定位柱4的尺寸较小，可以不用拆除，留在任一段主杆8上，也不会影响后续的焊接。

其中，相贯是一种焊接形式，相贯焊就是沿着管与管之间相交形成的曲线对管进行无缝焊接。

组装的原则是先安装主杆件，后安装支杆，相贯的顺序是，主杆件贯通，然后支杆与主杆件相贯；两个支杆相贯，壁厚较小的支杆相贯在壁厚较大的支杆上；后安装的杆件相贯在先前安装的杆件上。

拼装单元1在组装时存在大量的焊接工作，若焊接操作控制不当容易造成较大焊接拼装变形；因此必须制定合理的焊接方案。

保证拼装单元1的拼装质量措施包括：

在拼装完胎架2后，需要根据施工图检测胎架2的位置、弧度以及角度等情况，检测合格后才可进行拼装单元1的组装；

预先计算拼装单元1的各类变形量，采取反变形措施；

采用先进的加工设备对拼装单元1进行制作，保证主杆件以及支杆的尺寸精度；

在拼装单元1进行组装时，其定位采用全站仪对其各个节点的坐标进行精确定位，以保证与组装图中各个节点的坐标相对应，降低组装误差。

进一步地，为了保证拼装单元1的拼装质量，在组装拼装单元1时，对拼装单元1的各个节点的坐标进行定位；在拼装单元1组装完成后，解除拼装单元1与胎架2的约束，使拼装单元1为自由状态，并在此状态下检测拼装单元1的尺寸是否符合设计要求。

保证拼装单元1的拼装精度措施如下：

焊接组装时应先进行点焊，全部组装好点焊固定后，经检查合格后再进行正式的焊接；同时组装点焊时应考虑焊接的变形采取适当地反焊接变形来消除焊接的变形，正式焊接时从拼装单元1的中间向两边进行焊接，并采用双数的焊工对称焊接，分段桁架的断口必须采用临时的杆件使桁架形成闭合结构。

组装前，矫正拼装单元1每一构件的变形，保证组装符合装配公差表的要求。

在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，严格控制层间温度，对称分布的方式施焊。

为拼装单元1安装精度以及检验是否达到工厂内整体拼装的精度要求，所以必须进行细致的测量，从而来保证吊装就位的正确、快捷；(注意，测量时必须拆去所有的定位块(上述固定部件)，使拼装单元1在自由状态下进行测量)。

另外，在进行胎架2的安装之前，需采用水平仪全面检测平台基准面的水平度，并记录，根据数据及实际情况，确定测量基准面的位置，并标记；在确定胎架2支撑拼装单元1的支撑点的高度时，将支撑点的测量值考虑其中，标高误差需≤±3mm，采用全站仪测量胎架2的垂直度，垂直度≤胎架高度/1000，且垂直度≤5mm，支撑点的高度即为拼装单元1与胎架2定位点的高度；可采用水平仪、全站仪、水平尺、钢尺等对胎架2和拼装单元1的安装进行检测。

在一个实施例中，还包括：在对应的胎架2上完成拼装单元1的组装后，将多个拼装单元1按照拼装顺序依次进行拼装，形成钢网格结构。

进一步地，将多个拼装单元1按照拼装顺序依次进行拼装，包括：

依据多个拼装单元1的吊装位置，确定每个拼装单元1的组装位置，并在组装位置处构建胎架2；其中，所述组装位置要求在履带吊3的吊装回转半径范围内；

通过履带吊3将组装好的拼装单元1吊下胎架2后，直接起吊进行拼装。

钢网格结构按需划分为多个拼装单元1，现场设置的胎架2的数量少于拼装单元1的数量，假设拼装单元1的数量为100个，则现场可设置8个胎架2，8个胎架2上可同时进行8个拼装单元1的组装，当这一组拼装单元1组装完成后被吊下胎架2，则现场根据下一拼装单元1的尺寸进行胎架2的更改后，再进行下一组拼装单元1的组装。

拼装单元1的拼装位置根据其吊装位置进行确定，要求在履带吊3(是履带式起重机的俗称，指具有履带行走装置的全回转动臂架式起重机)的吊装回转半径范围内，履带吊3将组装好的拼装单元1吊下胎架2后，直接起吊安装，所有拼装单元1均采用卧拼的方式进行拼装。

为了方便胎架2适用于不同的拼装单元1，以及便于更改胎架2，胎架2的立柱220按照最高的立柱高度进行设置，立柱220的间距要满足主杆件的定位要求，从而更改胎架2时只需要改变横梁250高度即可，便于施工。

以下为某项工程拼装钢网格结构的实例：如图21-图25为采用两个履带吊3对17个拼装单元1进行起吊安装的示意图，按照拼装顺序依次进行拼装，其中拼装单元1的拼装位置根据履带吊3的吊装位置进行确定；图21为编号1-5的拼装单元1的拼装位置和起吊位置的示意图，图22为编号6-9的拼装单元1的拼装位置和起吊位置的示意图，图23为编号10-13的拼装单元1的拼装位置和起吊位置的示意图，图24右下两个为编号15和17的拼装单元1的拼装位置和起吊位置的示意图，图25左上两个为编号14和16的拼装单元1的拼装位置和起吊位置的示意图。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，包括：

建立钢网格结构的三维模型，并将钢网格结构划分为多个拼装单元(1)；

确定每个拼装单元(1)在组装时的最小矢高，以最小矢高对应的平面为此拼装单元(1)组装时的基准面；

以所述基准面为水平面形成此拼装单元(1)的组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元(1)对应的组装图；

构建与此拼装单元(1)对应的胎架(2)，在胎架(2)上完成此拼装单元(1)的组装。

2.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，还包括：在对应的胎架(2)上完成拼装单元(1)的组装后，将多个拼装单元(1)按照拼装顺序依次进行拼装，形成钢网格结构。

3.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，确定每个拼装单元(1)在组装时的最小矢高，包括：

以拼装单元(1)的任意三个角点形成目标平面，以目标平面为水平面建立空间坐标系；

测量空间坐标系中拼装单元(1)的最大矢高；

对比每个目标平面对应的最大矢高，选取多个最大矢高中的最小值作为拼装单元(1)在组装时的最小矢高，则对应的目标平面即为基准面，对应的空间坐标系即为组装空间坐标系。

4.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，所述拼装单元(1)包括：至少三个主杆件，每相邻的两个主杆件之间通过多个支杆连接，每个主杆件由多段主杆组装形成。

5.根据权利要求4所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，绘制拼装单元(1)的组装图，包括：

确定主杆件的个数、每个主杆件中主杆的段数以及支杆的数量，在组装空间坐标系下标识组装控制点；其中，所述组装控制点包括：用于确定主杆件与支杆连接位置的控制点、用于确定主杆件与胎架(2)定位位置处的控制点。

6.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，所述胎架(2)包括：多个底梁(210)，每个底梁(210)上沿其长度方向设有多个立柱(220)，立柱(220)还通过斜支撑(230)与底梁(210)连接，相邻的底梁(210)上的立柱(220)之间还通过水平支撑(240)连接，同一底梁(210)上的两个相邻的立柱(220)之间连接有横梁(250)，所述横梁(250)用于定位支撑拼装单元(1)。

7.根据权利要求6所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，所述胎架(2)的立柱(220)高度满足所有拼装单元(1)在组装时的高度，每个底梁(210)上立柱(220)之间的间距满足所有拼装单元(1)在组装时的定位要求。

8.根据权利要求2所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，将多个拼装单元(1)按照拼装顺序依次进行拼装，包括：

依据多个拼装单元(1)的吊装位置，确定每个拼装单元(1)的组装位置，并在组装位置处构建胎架(2)；

在对应的胎架(2)上完成拼装单元(1)的组装，然后将组装好的拼装单元(1)吊下胎架(2)进行拼装。

9.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，拼装单元(1)的组装包括：

在胎架(2)上定位放置第一主杆件(110)的第一段主杆，使其与胎架(2)连接；在胎架(2)上定位放置与第一主杆件(110)相邻的第二主杆件(120)的第一段主杆，使其与胎架(2)连接；然后利用多个第一支杆(140)将两个相邻的第一段主杆进行连接；

在胎架(2)上定位放置与第一主杆件(110)的第一段主杆对接的第二段主杆，并将其与胎架(2)连接；在胎架(2)上定位放置与第二主杆件(120)的第一段主杆对接的第二段主杆，并将其与胎架(2)连接；利用多个第一支杆(140)将两个相邻的第二段主杆进行连接；

按照上述第一段主杆和第二段主杆的安装方式，完成第一主杆件(110)和第二主杆件(120)的组装；

按照第一主杆件(110)和第二主杆件(120)的安装方式，完成第二主杆件(120)和第三主杆件(130)的连接；

第一支杆(140)的隐蔽焊缝焊接完成后，组装与主杆件和第一支杆(140)相贯的第二支杆(150)。

10.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，在组装拼装单元(1)时，对拼装单元(1)的各个节点的坐标进行定位；在拼装单元(1)组装完成后，解除拼装单元(1)与胎架(2)的约束，使拼装单元(1)为自由状态，并在此状态下检测拼装单元(1)的尺寸是否符合设计要求。