双向弯曲管桁架安装技术论文
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异型大跨度双曲线管桁架结构安装简介:本文通过***公园中心岛***活动广场工程钢结构管桁架的安装过程,着重讲述在异型大跨度双曲线管桁架安装施工过程中遇到的问题以及解决方案。
关键词:异型、双曲线、管桁架、大跨度一、工程简介本工程钢结构总量约为300t,长约68m、宽约62m,面积约为3260m2。
本钢结构框架结构由10榀主桁架、20榀次桁架、水平支撑等构件组成。
构件形式主要是圆管。
外封闭为玻璃幕墙,上部封闭为膜结构,整体造型新颖别致,与周围景色合一。
二、施工难点及特点1、构件尺寸及形状本工程主桁架为倒三角形桁架,次桁架为正三角形桁架,且主桁架为上拱倒三角桁架。
2、测量工作复杂钢构件制作及安装控制由三维坐标点控制,为保证顺利安装,制作及安装过程中测量全程跟踪。
3 、可开启式活动屋架的安装与卸载由于可开启式活动屋架结构的特殊性以及台车厂家无法预先提供台车,因此我方安装GJ3、5桁架时无法生根,需要设置若干承重支点(如承重脚手架,承重平台等)以及以后对承重支点的卸载工作。
4、构件数量多、构件堆放需按指定位置,以便于构件的安装5、现场焊接本工程现场主要焊接为管对接和管相贯焊接,以及矩形管和圆管的相贯,基本上都是高空全位置焊接。
三、施工方法1、屋面桁架安装采用50t汽车吊作为安装主吊机,随时调遣25t、16t汽车吊协助安装。
考虑局部吊装困难,需要采用100t吨位的吊车。
2、钢桁架在工厂整体预拼装制作,然后分段,运至现场高空组拼。
3、安装要求工厂将桁架分段制作,桁架GJ1、2、3、4、5均分五段运至现场,现场再高空吊装就位。
次桁架工厂制作成整体,现场高空吊装就位。
4、安装顺序(1)考虑吊车及构件车需要在开启式顶棚下方作业,因此安装GJ3、5时将它们移到最外侧(即在GJ2、4的上方, ),同时也便于脚手架集中布置。
(2)根据现场施工场地及条件的限制(南侧无法进吊车及构件车以及舞台影响),对于屋面桁架安装顺序:GJ2-GJ4-GJ3-GJ5-GJ1钢柱-GJ1桁架。
大跨度钢结构管桁架的设计及施工安装技术探究摘要钢结构管桁架,作为建筑屋盖结构中比较重要的一种,特别适用于大型建筑工程。
一方能钢结构管桁架能够更好地保证建筑的安全性能,另一方面,钢结构管桁架伸缩能力强,高度符合现代建筑设计中讲求美观效果的理念,可以完美的表达出设计者对于建筑物设计的本意,体现设计者的意志。
并且,钢结构的成本相对较小,对于建筑企业施工成本是一项重要的保证。
钢结构管桁架作为一种结构体系,对于大跨度空间结构的发展也能够提供完美的保障,从而实现力与美的紧密融合。
钢结构管桁架设计的结构体系,已经被广泛的应用于实践当中,实践证明,这种体系形式具有很强的发展能力,必然会在今后的建筑中发挥更加积极的作用。
本文通过对篮球馆屋盖管桁架的设计及安装,进一步了解管桁架的相关知识。
关键词管桁架;大跨度;设计安装我国建筑业的蓬勃发展,带动了钢结构事业的不断前进,各种钢结构的理论建筑设计不断科学化、体系化。
钢结构的部件的质量也有了很大程度的提高。
对于大跨度管桁架设计上,钢结构的应用使得整个工程的质量与外观有了本质的提升。
本文旨在通过对大跨度钢结构管桁架的设计与安装,进行简要的讨论,以此来达到对钢结构空间管桁架体系的认识。
1管桁架的初步认识管桁架依据杆架布置的不同以及受力特征的不同,一般分为平面、空间两种管桁结构。
顾名思义,平面管桁结构就是上、下弦以及腹杆全部处于同一平面。
这种结构的外部刚度较差。
空间管桁结构的上、下弦同腹杆通常处在三角形截面上,这种结构的跨度大,稳定性高,外观通常也比较富有美感。
在外支撑不能布置的时候,采用稳定性高的三角形桁架来构建一个跨度大的空间。
这种结构方式减少了支撑够件的数量,所以比较经济。
2工程概况及施工安装浅析2.1工程概况坐落于“人间天堂”——苏州的苏州科技学院,为新校区建设篮球馆。
该篮球馆工程采用大跨度钢结构管桁架进行施工,整个篮球馆呈正方形,建筑设计边长为79.2m,最高处为22.22m。
双曲环形空间桁架安装施工工法双曲环形空间桁架安装施工工法一、前言双曲环形空间桁架安装施工工法是一种常用于大型建筑工程的桁架安装方法。
通过精确的计算和施工工艺,可以确保大型空间结构的稳定运行和安全性。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析。
二、工法特点双曲环形空间桁架安装施工工法具有以下特点:1. 结构强度优良:该工法采用双曲线组成的结构,能够提供较好的力学性能,确保结构的强度和稳定性。
2. 适应性强:该工法适用于各种环境条件下的建筑工程,能够满足不同项目的需求。
3. 施工周期短:采用该工法,可以提高施工效率,缩短施工周期。
4. 操作简便:通过精确的计算和预先制作好的构件,可以实现简化施工工序。
5. 安全性高:该工法采用合理的安全措施,确保施工过程中的安全,降低事故发生的风险。
三、适应范围双曲环形空间桁架安装施工工法适用于大型建筑工程,包括体育馆、展览中心、航空展示厅等需要较大空间跨度的建筑项目。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过精确的计算和有序的施工工序,确保结构的强度和稳定性。
根据实际工程要求,采用高强度的材料制作桁架构件,并且将其现场拼接组装成双曲环形空间桁架结构。
在施工过程中,采取一系列的技术措施,包括测量、调整、焊接等,以确保结构的准确性和稳定性。
五、施工工艺1. 材料准备:根据设计要求和计算结果,制作高强度的桁架构件。
2. 场地准备:对施工场地进行清理,并搭建所需的支撑设施。
3. 桁架组装:根据图纸和设计要求,在支撑设施上将桁架构件进行精确的组装。
4. 桁架调整:通过测量和调整,确保桁架结构的准确性和稳定性。
5. 桁架连接:采用焊接等技术,将桁架结构进行连接,形成一个完整的双曲环形空间桁架。
6. 桁架清理:对焊接部位进行清理,并进行防腐处理。
7. 结构验收:进行结构的验收,确保满足设计和安全要求。
六、劳动组织在施工过程中,需要建立一套完善的劳动组织体系,包括施工人员的分工和协调、施工进度的控制和安全事项的管理。
探讨异形大跨度双曲线管桁架钢结构施工技术朱峰【摘要】本文通过实际工程为例,重点阐述了在异形大跨度双曲线管桁架施工技术的运用,以及施工过程中遇到的问题及解决方案.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】2页(P34-35)【关键词】异形大跨度;双曲线;钢结构施工【作者】朱峰【作者单位】中铁六局集团建筑安装工程有限公司内蒙古呼和浩特市【正文语种】中文【中图分类】TU758.11本工程钢结构总量约为300t,建筑南北约68m、东西约62m,跨中高度26m,面积约为3260m2。
本工程钢结构由10榀主桁架、20榀次桁架、水平支撑等构件组成,构件形式主要是圆管,整体结构为异型大跨度双曲线管桁架。
本钢结构框架由10榀主桁架、20榀次桁架及水平支撑等构件组成。
本工程上部分为东、西二个钢结构独立罩棚,罩棚采用空间钢管桁架结构,其中,东西看台钢结构罩棚平面呈扇形,相向布置。
屋面采用钢管桁架结构体系,桁架与混凝土柱铰接,桁架节点采用钢管之间直接相贯的焊接节点,屋面采用ETFE和PTFE膜结构。
钢结构为双向桁架结构,结构分布面积大,结构杆件多,桁架跨度大。
2.1 施工平面布置合理布置现场,规划好构件临时堆场和拼装场地,减少场内二次倒运。
既要满足施工,方便施工管理,又要能确保施工质量、安全、进度和环保的要求,不能顾此失彼。
施工布置需整洁、有序,做好文明施工。
2.2 工程施工重难点分析(1)交叉作业范围广,施工场地协调难度大;屋盖结构安装需要大量支撑架,而下部混凝土看台承载力有限,需要大量楼面加固,而土建结构砌体工程、机电、暖通等工作的展开严重影响楼面加固方案的实施。
另外,现场现有的施工场地要同时满足钢结构大面积拼装、堆放及施工通道的需求和土建结构后期的模板堆放等工作。
对策:要提前与土建协调做好场地的总体规划。
(2)本工程含有大量管桁架,节点连接以相贯焊缝连接为主;因此对钢结构的制作精度提出了很高的要求。
空间双曲异形超大截面管桁架施工工法一、前言空间双曲异形超大截面管桁架施工工法是一种应用于大跨度建筑结构的施工方法。
它通过将双曲面形式的轴对称截面管桁架与异形截面管桁架结合起来,形成稳定的结构,并能够满足大跨度建筑的承载要求。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点空间双曲异形超大截面管桁架施工工法具有以下特点:1. 结构稳定:通过合理的组合双曲面形态和异形截面,确保结构整体的稳定性和承载能力。
2. 施工高效:采用预制装配和模块化施工方式,减少现场施工时间,提高施工效率。
3. 空间利用率高:由于结构的特殊形态,能够最大限度地利用建筑空间,提供灵活的功能布局。
4. 施工质量可控:采用标准化的构件和严格的质量控制,确保施工质量达到设计要求。
5. 绿色环保:采用轻型材料和可回收材料,降低资源消耗和环境污染。
6. 耐久性高:结构配备防腐蚀和防火措施,延长使用寿命。
三、适应范围空间双曲异形超大截面管桁架施工工法适用于大跨度建筑,包括体育馆、展览馆、会议中心等。
其特殊的形态和高度可塑性,能够满足不同功能和美观要求的建筑设计。
四、工艺原理空间双曲异形超大截面管桁架施工工法的理论依据是将施工工法与实际工程之间的联系紧密结合起来,采取适当的技术措施来确保工法的可行性和稳定性。
具体原理包括双曲面形态的力学分析、异形截面的承载能力计算、构件的预制装配等。
五、施工工艺空间双曲异形超大截面管桁架施工工艺涉及多个施工阶段,包括基坑开挖、地基处理、承台制作、主体结构安装等。
在每个施工阶段,都需要进行详细的施工工艺描述,包括施工顺序、施工方法、材料使用等。
六、劳动组织在施工过程中,需要设计合理的劳动组织来协调施工人员的工作。
包括人员分工、工作安排、质量监督等。
劳动组织的设计应考虑施工效率和质量控制的要求。
七、机具设备空间双曲异形超大截面管桁架施工过程中需要使用各种机具设备,包括起重机、吊篮、焊接设备等。
大跨度曲面管桁架结构安装技术摘要:某项目游泳馆屋面由13榀管桁架倒放三角锥主桁架组成,上弦杆弧长73.16 m,下弦杆弧长65.62m,单榀桁架重量达32.6t左右,根据现场施工情况及其结构本身特点,在钢结构加工工厂里进行散件制作,到施工现场安装时设立支撑胎架,通过“地面拼装、分段吊装、高空合拢”的钢桁架施工技术,达到了加快施工速度、降低成本、安全风险小、质量易控制的目的。
关键词:大跨度;管桁架;焊接;安装1、工程概况平桂文化体育中心工程(一期)工程,总建筑面积24507.72㎡。
其中游泳馆建筑面积10015.44㎡,地上一层,地下一层,高度19.13m。
游泳馆屋面采用管桁架结构,管桁架屋面平面尺寸115.2m×69.3m,由13榀倒放三角锥主桁架组成。
上弦杆弧长73.16m,下弦杆弧长65.62m,总用钢量589t,单榀桁架重量32.6t,屋面由三跨组成,最大跨平面跨度为49.35m。
根据现场施工情况及其结构本身特点,屋盖桁架的吊装必须选用大吨位起重机械,采用将整榀桁架分成两段,用吊车直接吊装就位的方法施工,同时充分发挥计算机放样下料技术、激光(全站仪)测量等先进技术保证了管桁架的安装质量。
2、工程重点难点2.1桁架拼装方法本工程结构复杂,桁架拼装工作量大,拼装精度要求高。
而桁架拼装精度受拼装环境、胎架适用性及温度变化等多方面的影响,特别是在高空桁架对接用耳板的精度保证。
所以桁架拼装的质量将直接影响到整个工程的质量,必须保证拼装的质量。
2.2钢结构的吊装本工程主桁架跨度长达69.3m,且单榀桁架重量达32.6t左右,根据现场施工情况及其结构本身特点,屋盖桁架的吊装必须选用大吨位起重机械,宜采用将整榀桁架分成两段用吊车直接吊装就位的方法施工。
2.3施工测量游泳馆造型独特,结构以圆弧为主,游泳馆平面的横向轴线和纵向轴线的测量,对预埋件的相对位置、绝对位置、标高精度要求高,使得测量放线施工难度大。
大跨度空间曲面管桁架拼装关键施工技术徐龙1,杨智如2(1. 诸城市龙城建设投资集团有限公司,山东诸城 262200;2. 中交一公局集团华中工程有限公司,湖北武汉 430014)[摘要]为探究大跨度空间曲面管桁架拼装关键施工技术,确保管桁架施工精度和进度,文章以威海国际经贸交流中心项目为依托,采用Tekla和CAD三维定位技术进行三维建模,生成数据,并采用Midas有限元对管桁架施工进行分析,精确控制施工精度,使管桁架的制作以及施工精度都得到大幅度的提升。
[关键词]管桁架;空间曲面;钢结构[中图分类号]TU745.2 [文献标识码]B [文章编号]1001-554X(2023)07-0082-05Key construction techniques for assembling large-span space curved pipe trussesXU Long,YANG Zhi-ru近年来,由于对结构的整体性能以及外观、制作、安装、翻身、起吊等方面的要求越来越高,大跨度空间曲面管桁架结构应运而生,其具有空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点,被广泛应用在现代建筑中[1]。
相关学者针对空间曲面管桁架结构施工技术做了大量研究。
鲁凤明针对兰州某展览中心大跨度曲面管桁架结构做了地震响应研究,主要分析了引起地震动空间变化的行波效应、部分相干效应以及组合效应对结构地震响应的影响[2];唐兵传等从相贯口切割、胎架变形、组装程序、标高和节点定位等方面对大跨度空间曲面管桁架的施工技术进行了总结[3];陈海洋等以青岛2015年世界休闲体育大会体育场为依托,针对大跨空间曲面交叉管桁架结构体系的设计、施工及支撑架卸载方法等环节制定了相关措施,且实施效果较好[4];徐琳等以淮安体育馆屋盖为研究对象,对大跨空间曲面管桁架屋盖的受力性能进行了研究[5];宋永恒通过计算机三维建模,研究了大型钢结构空间曲面管桁架的制作技术,解决了复杂的异形曲面管桁架加工制作的难题,使其生产效率以及制作精度都得到大幅度提高[6];尹雄等以贵州湄潭体育场看台罩棚为研究对象,采用参数化方法建立曲面管桁架模型,对其关键节点和杆件进行精细化建模分析,为贵州湄潭体育场罩棚结构的设计做参考[7];熊秉贤等采用ABAQUS有限元和试验相结合的方法,基于弹性理论分析了空间管桁架的剪切、滑移双重效应[8];钢结构受力性能复杂,而且容易遭到腐蚀损坏[9,10];陈建兵等为探究设计参数对空间三角形管桁架组合梁受力性能的影响,对管桁架结构的试验和有限元模拟分析相对比,结果较为吻合[11];王宇等研究了现代信息技术在大跨度空间曲面管桁架结构施工中的实践和应用[12]。
浅谈大跨度双曲面管桁架悬挑雨篷施工技术随着社会的日益进步和城市规模的不断扩大,大量大空间公共建筑不断的出现,大跨度双曲面管桁架悬挑雨篷也应用而生,既在空間上减少了实际占地面积,又在功能上达到了遮雨防晒的使用要求;由于双曲面流线造型又为城市增添了动的美感,符合现代建筑结构科学、建筑美学的基本要求和理念。
标签:管桁架;相贯面;计算机辅助设计;空间定位测量;变形;焊接质量1 概念要点空间管桁架就是由各类不同直径的钢管,通过相贯面拼装与焊接而成的空间构架体系。
大跨度双曲面悬挑管桁架雨篷由于在空间上双向起弧,施工中不仅要解决管架外侧无约束自重变形,还要解决空间双向起弧所造成管件长度方向弯曲、长短不一,各相贯面角度不一、拼装焊接温度效应偏差等问题,施工中通常会用到借助计算机辅助设计、工厂化生产设备、精准测量控制、严格拼装顺序及施焊质量等技术条件及良好过程管理,分散管件逐一现场拼接成型。
2 施工技术要点2.1 双曲面管桁架悬挑雨篷介绍通常管桁架雨篷设计垂直于端柱(框加边柱)的主管桁梁各一道,根部加肋焊接,端部悬挑,由于造型各异,长度各有不同;不论主次管桁梁由上下弦杆及腹杆组成,平行于框架柱的第一榀次管桁梁通常只平行变曲,并固定于室外地坪销轴支座,第二榀依次到封檐次管桁梁则由最高点向下光滑曲面向第一榀支座延伸,随着悬挑的长度不同,销轴支座也可以增加。
中间各主次管桁架由腹杆进行相贯连接。
2.2 施工测量空间测量控制要结合现场实际进行布控。
如场地限制全站仪须设置于于脚手架上时,要求其稳定并无振摆时才可进行测量,对各主桁架端部预设的钢埋件的垂直度、中心位置偏差以制定纠偏措施,各埋件相对竖向偏差值要求输入计算机以便对各端部第一支管件进行长度修正,保证各主管第一个十字相贯点为一个垂直面。
按照专项方案中施工顺序及节点拼装工艺要求,对空间各节点要进行实际测量,以便及时调整各管件的长度及相贯角度,避免累计误差的产生。
2.3 施工脚手架与胎架施工胎架就是为钢结构拼装连接临时搭设固定钢管位置,角度等的定型模具的支撑架,通常固定于施工脚手架并共同支撑上层荷载,施工脚手架座落于自然地坪,搭设前必须对地基进行满夯处理,必要时可预先浇筑台阶基底混凝土垫层提前施工后再进行搭设。
双向弯曲管桁架安装技术论文
【摘要】通过对本工程双向弯曲管桁架在安装施工阶段,从施工前准备、吊装机械设备选择到安装完工后承重支架卸载等过程中积累下来相关经验教训的总结,为以后施工类似或更高难度的工程项目奠定了坚实基础。
1、工程概况及工程特点
合肥滨湖国际会展中心位于合肥市滨湖新区,项目总投资约15亿元,总建筑面积为33.28万㎡,建成后将成为亚洲展览面积最大及配套设施最齐全的会展中心之一。
其中,会展登录大厅作为项目标志性建筑,造型新颖、大气,在功能上将成为会展登录、开幕活动、贵宾接待的重要场所。
主要结构形式为异形曲面空间网格和管桁架结构,最高点为28.965m,底部立柱为组合式钢管格构柱,格构柱为倒四角锥组合式钢管柱,幕墙柱为平面桁架;主次桁架为空间异形三维钢管桁架。
登陆大厅结构体上大量采用空间双向弯曲桁架交错布置。
主、次桁架梁之间采用钢管单层双曲面网壳结构,降低了用钢量,实现了屋盖新颖造型;墙面桁架与屋面桁架间环向布置弧形转化桁架梁,确保主体结构贯通,实现结构传力。
主要杆件管径大,管壁厚,桁架间的单层网格桁架梁同样为双曲面,且在结构对称轴一侧的每网格区内弯曲角度均不相同,整个工程对构件的制作和安装精度要求很高。
2.结构安装流程
登陆大厅结构安装工期约90天,根据其结构特性将整个主体结构分为两个施工区(图3),两榀ZG桁架之间部分为施工一区,也是结构主受力区域,先进行此区域的结构安装;施工一区东西两侧作业区统称为施工二区,在一区主结构安装完成后东、西两区构件安装同步施工,有效地保证一区主结构受力均衡。
3 桁架现场安装
3.1 施工准备
桁架在专用胎具上分段制作,严格控制尺寸偏差,在断点位置使用槽钢连接防止焊接应力使对接点的尺寸发生偏差。
主构件分段制作完成后运输至施工现场安装时需在断点位置架设承重支架。
所有承重支架均经过相应地基承载力、抗倾覆能力、强度及稳定性检算,主要构件采用φ60*3钢管,钢管上设U托,U托上敷设槽钢,槽钢上铺工字钢,工字钢上垫枕木,在桁架安装过程中通过U托来调整桁架的标高,使用倒链调整其水平偏差。
3.2吊车选用及安装
本项目主桁架构件均为分段制作分段吊装。
以ZG桁架为例,该桁架是本工程中重量最大的构件,共2榀。
长度约为71.53m,投影宽度约为3.3m,弦高约为3.6m.,自重约为135t,构件分四段安装。
双曲面弯曲管桁架吊装工况较为复杂,为保证施工的安全性,应选取技术参数为安装高度25m、起吊重量40t、回转半径8m的适配机型,结合吊车性能参数表最终决定选用QY200型汽车满足施工需要。
分段
后单体重量约40t,选用φ46mm、钢丝直径为φ3.0mm的钢丝绳即可满足施工需要。
ZG、HL桁架安装后效果图如图。
构件运输至安装工位附近,吊车垂直于按结构件投影方向站位,以减少吊车工作半径。
桁架安装先进行与拱脚柱连接部分的安装,之后再安装中间桁架,以减少桁架自重施加给拱脚柱的水平力,确保拱脚柱受力均衡。
3.3承重支架卸载
承重支架的卸载遵循"分区分级同步卸载"原则,避免临时支撑内力或结构体系的杆件内力变化过大而出现破坏现象,保证结构体系受力转换可靠、稳步形成。
具体分析时,分析时,将承重支架视为结构本身的支座(只考虑Z向约束),建立结构总体模型进行计算。
计算时,通过不同的支座变位值来模拟结构卸载过程,确定最终卸载的先后顺序。
卸载过程是一个循序渐进的过程,整个过程应严密监测以确保结构受力体系转换平稳过渡。
本工程分区施工,一区承重支架达22座,二区承重支架达24坐,根据结构特性,承重支架分区分级卸载。
卸载开始前对主结构进行必要的检查,重点关注安装焊接质量方面,避免漏装、漏焊和焊缝质量问题,确保主结构系统形成一个完整的整体。
4.结束语
通过对本工程双向弯曲管桁架在安装施工阶段,从施工前准备、吊装机械设备选择到安装完工后承重支架卸载等过程中积累下来相
关经验教训的总结,为以后施工类似或更高难度的工程项目奠定了坚实基础。
【参考文献】
[1]钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)
[2]《建筑钢结构施工手册》中国钢结构协会编著。