分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖及其安装方法与流程

1.本发明涉及钢结构技术领域，具体涉及一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖及其安装方法。


背景技术：

2.随着大跨度，大面积，造型更为复杂的网架结构的不断涌现，无论是从施工成本、施工安全性还是施工效率的角度，传统的施工方法都已经逐渐无法满足现有的建造需求。所以不断的寻求更为先进的施工方法，与时俱进一直是建筑行业不可改变的一个重要目标。
3.某屋盖采用曲面焊接球网架 桁架的结构体系，其最大长度约为468.8m，最大跨度约为310m，屋盖总投影面积约为11.5万平方米，屋盖最高点标高为42m，其支撑体系包括：分叉标准支承柱、荷花谷柱和摇摆柱。标准支承柱顶为箱型平面桁架和天窗网架；荷花谷柱柱顶为八边形三角形桁架结构，长边长度为22.56m，短边长度为10.8m，荷花谷柱天窗为单层网壳结构，最大跨度为34m。
4.屋盖钢结构为大跨度焊接球网架 桁架的结构体系，下部支撑体系为变截面钢管分叉柱、荷花谷柱等，杆件类型多样，异型节点构造复杂，而且，钢结构施工的道路及材料堆放拼装场地非常有限，且支撑体系主要分布于楼层结构之上的内部区域，导致大型吊装机械很难展开作业，再者，整个结构周边及下部大量配套设施同时施工，导致主楼各施工区作业顺序及进度有较大差别，进而导致各提升区段钢结构所具备作业时间有较大差别。


技术实现要素：

5.本发明主要解决现有技术中存在结构稳定性差、施工周期长和效率低的不足，提供了一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖及其安装方法，其具有结构稳定性好、施工周期短和效率高的特点。减低施工安全隐患，提高安装便捷性。
6.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖的安装方法，包括如下操作步骤：第一步：将钢结构屋盖中间区域划定为a区，a区一侧依次为b区和c区，a区另一侧为d区，荷花谷柱组件所在与a区、b区连接的为e区。
7.第二步：在a区进行提升支架的布置准备工作，接着拼装提升a区中的支撑柱组件，支撑柱采用分叉柱和支承柱封边桁架的结构实现对周边屋盖网架的连接支撑。
8.第三步：通过提升支架将周边屋盖网架进行第一次提升，提升至分叉柱所在的高度，通过支承柱封边桁架将周边屋盖网架与分叉柱完成对接，完成对接后进行第二次提升，并完成a区的支撑柱和摇摆柱安装，并完成支撑柱和摇摆柱内混凝土的浇筑。
9.第四步：待a区的支撑柱和摇摆柱混凝土达到设计强度后，卸载提升a区的吊点并拆除提升支架。
10.第五步：拼装荷花谷柱封边桁架和荷花谷柱天窗网架，在地面拼装提升e区的周边
屋盖网架，提升至荷花谷柱封边桁架高度处，将二者对接后进行二次提升，直至结构设计标高。
11.第六步：安装e区提升的摇摆柱，并灌注混凝土，待混凝土达到设计强度后，卸载提升在e区的吊点并拆除提升支架，并将提升后的a区与提升后的e区连接，接着安装荷花谷柱。
12.第七步：根据a区的安装方法分别对c区和d区进行提升，卸载吊点并拆除提升支架将提升的a区和提升的d区进行对接。
13.第八步：根据a区的安装方法完成b区的提升，b区提升完毕后与与提升a区、提升c区、提升e区分别对接，对接完成后，卸载提升b区的吊点并拆除提升b区的提升支架，完成的屋盖网架安装过程。
14.作为优选，两相邻的分叉柱间通过齿形交错的连接杆进行支撑。
15.作为优选，荷花谷柱下部采用四肢圆管格构柱结构，上部通过弧形悬挑梁与荷花谷柱封边桁架连接固定。
16.作为优选，每次提升过程要确保同步性，以防止a区、b区、c区、d区和e区上的网架受力不均匀而产生附加变形。
17.一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖，包括若干呈矩形阵列等间距分布的荷花谷柱组件，所述的荷花谷柱组件一侧设有荷花谷柱组件，所述的荷花谷柱组件间、荷花谷柱组件与荷花谷柱组件间均设有周边屋盖网架。所述的荷花谷柱组件包括支撑柱，所述的支撑柱两端与周边屋盖网架间设有若杆分叉柱，所述的分叉柱与周边屋盖网架间均设有支撑柱封边桁架。所述的荷花谷柱组件包括荷花谷柱，所述的荷花谷柱与周边屋盖网架间设有荷花谷柱封边桁架。
18.作为优选，两相邻的分叉柱间均设有若杆连接杆。
19.作为优选，所述的荷花谷柱上端与荷花谷柱封边桁架间设有荷花谷柱天窗网架。
20.作为优选，所述的荷花谷柱组件四边角与周边屋盖网架间均设有提升支架。
21.作为优选，所述的荷花谷柱组件两侧端均设有若杆与周边屋盖网架相连接固定的摇摆柱。
22.本发明能够达到如下效果：本发明提供了一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖及其安装方法，与现有技术相比较，具有结构稳定性好、施工周期短和效率高的特点。减低施工安全隐患，提高安装便捷性。
附图说明
23.图1是本发明的结构示意图。
24.图2是本发明的支撑柱组件的结构示意图。
25.图3是本发明的支撑柱组件的俯视结构示意图。
26.图4是本发明的荷花谷柱组件的结构示意图。
27.图5是本发明的荷花谷柱组件的俯视结构示意图。
28.图6是本发明的摇摆柱的结构示意图。
29.图中：提升支架1，周边屋盖网架2，支撑柱组件3，荷花谷柱组件4，摇摆柱5，支撑柱
封边桁架6，连接杆7，分叉柱8，支撑柱9，荷花谷柱封边桁架10，荷花谷柱天窗网架11，荷花谷柱12。
具体实施方式
30.下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
31.实施例：如图1
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6所示，分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖及其安装方法，包括如下操作步骤：第一步：将钢结构屋盖中间区域划定为a区，a区一侧依次为b区和c区，a区另一侧为d区，荷花谷柱组件4所在与a区、b区连接的为e区；第二步：在a区进行提升支架1的布置准备工作，接着拼装提升a区中的支撑柱组件3，支撑柱9采用分叉柱8和支承柱封边桁架6的结构实现对周边屋盖网架2的连接支撑。两相邻的分叉柱8间通过齿形交错的连接杆7进行支撑。
32.第三步：通过提升支架1将周边屋盖网架2进行第一次提升，提升至分叉柱8所在的高度，通过支承柱封边桁架6将周边屋盖网架2与分叉柱8完成对接，完成对接后进行第二次提升，并完成a区的支撑柱9和摇摆柱5安装，并完成支撑柱9和摇摆柱5内混凝土的浇筑。
33.第四步：待a区的支撑柱9和摇摆柱5混凝土达到设计强度后，卸载提升a区的吊点并拆除提升支架1。
34.第五步：拼装荷花谷柱封边桁架10和荷花谷柱天窗网架11，在地面拼装提升e区的周边屋盖网架2，提升至荷花谷柱封边桁架10高度处，将二者对接后进行二次提升，直至结构设计标高。
35.第六步：安装e区提升的摇摆柱5，并灌注混凝土，待混凝土达到设计强度后，卸载提升在e区的吊点并拆除提升支架1，并将提升后的a区与提升后的e区连接，接着安装荷花谷柱12。荷花谷柱12下部采用四肢圆管格构柱结构，上部通过弧形悬挑梁与荷花谷柱封边桁架10连接固定。
36.第七步：根据a区的安装方法分别对c区和d区进行提升，卸载吊点并拆除提升支架1将提升的a区和提升的d区进行对接；第八步：根据a区的安装方法完成b区的提升，b区提升完毕后与与提升a区、提升c区、提升e区分别对接，对接完成后，卸载提升b区的吊点并拆除提升b区的提升支架（1），完成的屋盖网架安装过程。每次提升过程要确保同步性，以防止a区、b区、c区、d区和e区上的网架受力不均匀而产生附加变形。
37.一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖的控制方法，包括40个呈矩形阵列等间距分布的荷花谷柱组件3，荷花谷柱组件3四边角与周边屋盖网架2间均设有提升支架1。荷花谷柱组件3一侧设有荷花谷柱组件4，荷花谷柱组件3间、荷花谷柱组件3与荷花谷柱组件4间均设有周边屋盖网架2。荷花谷柱组件4两侧端均设有若杆与周边屋盖网架2相连接固定的摇摆柱5。荷花谷柱组件3包括支撑柱9，支撑柱9两端与周边屋盖网架2间设有4根分叉柱8，两相邻的分叉柱8间均设有12根连接杆7。分叉柱8与周边屋盖网架2间均设有支撑柱封边桁架6。荷花谷柱组件4包括荷花谷柱12，荷花谷柱12与周边屋盖网架2间设有荷花谷柱封边桁架10。荷花谷柱12上端与荷花谷柱封边桁架10间设有荷花谷柱天窗网架11。

技术特征：
1.一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖的安装方法，其特征在于包括如下操作步骤：第一步：将钢结构屋盖中间区域划定为a区，a区一侧依次为b区和c区，a区另一侧为d区，荷花谷柱组件（4）所在与a区、b区连接的为e区；第二步：在a区进行提升支架（1）的布置准备工作，接着拼装提升a区中的支撑柱组件（3），支撑柱（9）采用分叉柱（8）和支承柱封边桁架（6）的结构实现对周边屋盖网架（2）的连接支撑；第三步：通过提升支架（1）将周边屋盖网架（2）进行第一次提升，提升至分叉柱（8）所在的高度，通过支承柱封边桁架（6）将周边屋盖网架（2）与分叉柱（8）完成对接，完成对接后进行第二次提升，并完成a区的支撑柱（9）和摇摆柱（5）安装，并完成支撑柱（9）和摇摆柱（5）内混凝土的浇筑；第四步：待a区的支撑柱（9）和摇摆柱（5）混凝土达到设计强度后，卸载提升a区的吊点并拆除提升支架（1）；第五步：拼装荷花谷柱封边桁架（10）和荷花谷柱天窗网架（11），在地面拼装提升e区的周边屋盖网架（2），提升至荷花谷柱封边桁架（10）高度处，将二者对接后进行二次提升，直至结构设计标高；第六步：安装e区提升的摇摆柱（5），并灌注混凝土，待混凝土达到设计强度后，卸载提升在e区的吊点并拆除提升支架（1），并将提升后的a区与提升后的e区连接，接着安装荷花谷柱（12）；第七步：根据a区的安装方法分别对c区和d区进行提升，卸载吊点并拆除提升支架（1）将提升的a区和提升的d区进行对接；第八步：根据a区的安装方法完成b区的提升，b区提升完毕后与与提升a区、提升c区、提升e区分别对接，对接完成后，卸载提升b区的吊点并拆除提升b区的提升支架（1），完成的屋盖网架安装过程。2.根据权利要求1所述的分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖的安装方法，其特征在于：两相邻的分叉柱（8）间通过齿形交错的连接杆（7）进行支撑。3.根据权利要求1所述的分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖的安装方法，其特征在于：荷花谷柱（12）下部采用四肢圆管格构柱结构，上部通过弧形悬挑梁与荷花谷柱封边桁架（10）连接固定。4.根据权利要求1所述的分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖的安装方法，其特征在于：每次提升过程要确保同步性，以防止a区、b区、c区、d区和e区上的网架受力不均匀而产生附加变形。5.一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖，其特征在于：包括若干呈矩形阵列等间距分布的荷花谷柱组件（3），所述的荷花谷柱组件（3）一侧设有荷花谷柱组件（4），所述的荷花谷柱组件（3）间、荷花谷柱组件（3）与荷花谷柱组件（4）间均设有周边屋盖网架（2）；所述的荷花谷柱组件（3）包括支撑柱（9），所述的支撑柱（9）两端与周边屋盖网架（2）间设有若杆分叉柱（8），所述的分叉柱（8）与周边屋盖网架（2）间均设有支撑柱封边桁架（6）；所述的荷花谷柱组件（4）包括荷花谷柱（12），所述的荷花谷柱（12）与周边屋盖网架（2）间设有荷花谷柱封边桁架（10）。
6.根据权利要求5所述的一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖，其特征在于：两相邻的分叉柱（8）间均设有若杆连接杆（7）。7.根据权利要求5所述的一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖，其特征在于：所述的荷花谷柱（12）上端与荷花谷柱封边桁架（10）间设有荷花谷柱天窗网架（11）。8.根据权利要求5所述的一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖，其特征在于：所述的荷花谷柱组件（3）四边角与周边屋盖网架（2）间均设有提升支架（1）。9.根据权利要求5所述的一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖，其特征在于：所述的荷花谷柱组件（4）两侧端均设有若杆与周边屋盖网架（2）相连接固定的摇摆柱（5）。
技术总结
本发明涉及一种分叉柱和曲面网格一体化的钢结构屋盖其安装方法，所属钢结构技术领域，包括若干呈矩形阵列等间距分布的荷花谷柱组件，所述的荷花谷柱组件一侧设有荷花谷柱组件，所述的荷花谷柱组件间、荷花谷柱组件与荷花谷柱组件间均设有周边屋盖网架。所述的荷花谷柱组件包括支撑柱，所述的支撑柱两端与周边屋盖网架间设有若杆分叉柱，所述的分叉柱与周边屋盖网架间均设有支撑柱封边桁架。所述的荷花谷柱组件包括荷花谷柱，所述的荷花谷柱与周边屋盖网架间设有荷花谷柱封边桁架。具有结构稳定性好、施工周期短和效率高的特点。减低施工安全隐患，提高安装便捷性。提高安装便捷性。提高安装便捷性。


技术研发人员：周观根 游桂模 朱超伟 宋子阳 戴君南
受保护的技术使用者：浙江东南网架股份有限公司
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2021/6/29