飛翼型模殼空間桁架結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于鋼結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域，具體為飛翼型模殼空間桁架結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高，自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高 等優(yōu)點(diǎn)，因此其成為了我國(guó)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一，相對(duì)應(yīng)的鋼拉索在大跨度空間桁架中也得 到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和人們對(duì)功能性建筑也要求越來(lái)越高，不僅要求公共建筑有 漂亮的外觀，又要滿足使用功能及安全性和穩(wěn)定性，普通的剛結(jié)構(gòu)形式和施工方法已不能 滿足工程建設(shè)的需要。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的實(shí)際需要，本實(shí)用新型提供了一種新型鋼結(jié)構(gòu)形式，滿足了人 們對(duì)實(shí)用性和完美管外觀以及安全性的要求。
[0005] 具體方案為：飛翼型模殼空間桁架結(jié)構(gòu)包括主桁架、次桁架和平行弦桿桁架，主桁 架、次桁架和平行弦桿桁架相互焊接固定連接，形成"半球形"模殼空間桁架結(jié)構(gòu)，所述桁 架結(jié)構(gòu)還包括位于模殼空間桁架結(jié)構(gòu)之上的"圓弧狀"飛翼型桁架，飛翼型桁架通過(guò)拉索與 模殼空間桁架結(jié)構(gòu)的次桁架相連接，飛翼型桁架的兩圓弧端固定在支座上。
[0006] 進(jìn)一步，主桁架和平行弦桿桁架之間設(shè)有多榀相互平行的次桁架，次桁架之間連 接有連系桿，連系桿垂直于次桁架的上弦桿，并與次桁架上弦桿焊接連接。
[0007] 進(jìn)一步，所述主桁架和平行弦桿桁架設(shè)有與次桁架的上弦桿平行，與連系桿垂直 的支撐桿；支撐桿與主桁架及平行弦桿桁架的上弦桿焊接連接，與連系桿焊接連接。
[0008] 進(jìn)一步，所述次桁架包括次桁架上弦桿、次桁架下弦桿，次桁架上弦桿與主桁架上 弦桿和平行弦桿桁架上弦桿焊接連接，次桁架下弦桿與主桁架下弦桿和平行弦桿桁架下弦 桿焊接連接。
[0009] 進(jìn)一步，所述拉索上端連接在飛翼型桁架下弦桿上，拉索下端連接在次桁架上弦 桿與連系桿的交叉點(diǎn)上。
[0010] 進(jìn)一步，所述主桁架和飛翼型桁架的兩端分別通過(guò)球形支座與主桁架底座和飛翼 型桁架底座固定連接；平行弦桿桁架的平行弦桿桁架弦桿焊接有球形支座，球形支座與平 行弦桿桁架底座固定連接。
[0011] 進(jìn)一步，拉索為1670級(jí)高強(qiáng)鋼絲制成的鋼絲束拉索，直徑為Φ 22mm。
[0012] 有益效果：桁架每一部分通過(guò)焊接球連接起來(lái)，形成兩個(gè)半球，為了保證兩個(gè)半球 的穩(wěn)定性及穩(wěn)固性，每個(gè)半球增加一個(gè)飛翼型桁架通過(guò)拉索與半球的桁架連接起來(lái)。使得 整個(gè)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。采用手拉萌蘆及拉力器配合進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝及鋼拉鎖張拉，施工方法 簡(jiǎn)單、施工中采用的機(jī)械較少，保證了現(xiàn)場(chǎng)安全，同時(shí)也保證了施工質(zhì)量，大幅度降低了施 工成本。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為由兩個(gè)飛翼型模殼空間桁架結(jié)構(gòu)組成的整體立體圖；
[0014] 圖2為飛翼型模殼空間桁架結(jié)構(gòu)側(cè)面圖；
[0015] 圖3為單個(gè)飛翼型模殼空間桁架結(jié)構(gòu)正面圖；
[0016] 圖4為單個(gè)飛翼型模殼空間桁架結(jié)構(gòu)側(cè)面局部放大圖；
[0017] 圖中，1-主桁架；11-主桁架上弦桿；12-主桁架下弦桿；2-次桁架；21-次桁架上 弦桿；22-次桁架下弦桿；3-平行弦桿桁架；31-平行弦桿桁架上弦桿；32-平行弦桿桁架下 弦桿；4-飛翼型桁架；42-飛翼型桁架下弦桿；5-拉索；6-連系桿；7-支撐桿；81-主桁架底 座；84-飛翼型桁架底座；83-平行弦桿桁架底座。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 本工程地上一層地下一層，地下為展廳，地上為商業(yè)鋼桁架結(jié)構(gòu)，主要為空間三角 形管桁架結(jié)構(gòu)工程；其中包括焊接球、空間拉索。桁架每一部分通過(guò)焊接球連接起來(lái)，形成 兩個(gè)半球，為了保證兩個(gè)半球的穩(wěn)定性及穩(wěn)固性，每個(gè)半球增加一個(gè)飛翼型桁架通過(guò)拉索 與半球的桁架連接起來(lái)。使得整個(gè)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。整體形狀為分別長(zhǎng)有飛翼的對(duì)稱的兩 瓣模殼形狀，設(shè)計(jì)新穎，造型獨(dú)特，受力均勻。屋蓋水平投影尺寸約為38. 2mX 38. 8m，其覆 蓋面積大概750平米，鋼桁架頂標(biāo)高9. 746m，主次桁架主要為空間三角形桁架，桁架跨度為 38. 8m。桁架弦桿截面均為P180x8、腹桿為P114x4. 5,材質(zhì)均為Q235B。同時(shí)采用以1670級(jí) 高強(qiáng)鋼絲制成的鋼絲束拉索，直徑為22mm。
[0019] 飛翼型模殼空間桁架結(jié)構(gòu)包括主桁架1、次桁架2和平行弦桿桁架3,主桁架1、次 桁架2和平行弦桿桁架3相互焊接固定連接，形成"半球形"模殼空間桁架結(jié)構(gòu)，所述桁架 結(jié)構(gòu)還包括位于模殼空間桁架結(jié)構(gòu)之上的"圓弧狀"飛翼型桁架4,飛翼型桁架通過(guò)拉索5 與模殼空間桁架結(jié)構(gòu)的次桁架相連接，飛翼型桁架的兩圓弧端固定在支座上。
[0020] 主桁架1和平行弦桿桁架3之間設(shè)有多榀相互平行的次桁架2,次桁架2之間連接 有連系桿6,連系桿6垂直于次桁架2的上弦桿21，并與次桁架上弦桿21焊接連接。
[0021] 主桁架1和平行弦桿桁架3設(shè)有與次桁架2的上弦桿21平行，與連系桿6垂直的 支撐桿7 ;支撐桿7與主桁架1及平行弦桿桁架3的上弦桿焊接連接，與連系桿4焊接連接。
[0022] 次桁架2包括次桁架上弦桿21、次桁架下弦桿22,次桁架上弦桿21與主桁架上弦 桿11和平行弦桿桁架上弦桿31焊接連接，次桁架下弦桿22與主桁架下弦桿12和平行弦 桿桁架下弦桿32焊接連接。
[0023] 拉索5上端連接在飛翼型桁架下弦桿42上，拉索5下端連接在次桁架上弦桿21與 連系桿6的交叉點(diǎn)上，拉索的具體拉結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要經(jīng)過(guò)具體的力學(xué)計(jì)算，參見圖1所示， 拉索呈V形交替連接在飛翼型桁架和次桁架之間，參見圖3所示，飛翼型桁架與飛翼型桁架 在次桁架上投影的兩側(cè)的次桁架構(gòu)件之間均拉結(jié)有拉索。
[0024] 主桁架1和飛翼型桁架4的兩端分別通過(guò)球形支座與主桁架底座81和飛翼型桁 架底座84固定連接；平行弦桿桁架3的平行弦桿桁架弦桿32焊接有球形支座，球形支座與 平行弦桿桁架底座83固定連接。
[0025] 施工前準(zhǔn)備工作：針對(duì)本工程實(shí)施的技術(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)，施工前編制科學(xué)、合理的施工 方案及安全防護(hù)措施，并經(jīng)監(jiān)理建設(shè)單位審批后方可施工，對(duì)參與施工的人員，提前進(jìn)行有 針對(duì)性的技術(shù)培訓(xùn)及安全培訓(xùn)，使全體施工人員都能熟悉施工方案中的相關(guān)要求，保證施 工方案在施工過(guò)程中得到貫徹執(zhí)行。
[0026] 鋼結(jié)構(gòu)施工順序：測(cè)量放線一預(yù)埋件處理一支座安裝一構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)一主桁架拼接一 支撐腳手架搭設(shè)一主桁架安裝一次桁架安裝一連系桿安裝一支撐桿安裝一焊接一邊桁架 拼接一邊桁架安裝一拉索安裝一焊接一打磨一補(bǔ)油漆一防火涂料。
[0027] 利用數(shù)字化三維建模的方法將節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為三維模型圖，從模型中可以直觀的反應(yīng) 出各部位的連接方式，根據(jù)埋件上所放軸線、標(biāo)高將支座進(jìn)行定位，誤差控制最小范圍以 內(nèi)。
[0028] 具體施工步驟為：
[0029] 第一步，支座安裝：利用數(shù)字化三維建模的方法將節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為直觀的三維模型圖， 從模型中可以根據(jù)埋件上所放軸線、標(biāo)高，再轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中將支座進(jìn)行定位，誤差 控制最小范圍以內(nèi)，再利用人工進(jìn)行調(diào)整，做到支座安裝準(zhǔn)確無(wú)誤；
[0030] 第二步，半球主桁架安裝：因主桁架吊裝高度達(dá)10m，為了避免在吊裝過(guò)程中桁架 擺動(dòng)以及方便人員調(diào)整桁架的角度，故需進(jìn)行搭設(shè)腳手架進(jìn)行支撐主桁架，腳手架的搭設(shè) 高度為9m，采用Φ 48X3. Omm鋼管，立