一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法与流程

本发明涉及大型钢结构装配，尤其涉及一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法。

背景技术：

1、现有同类构筑物主要采用现场整体焊接成型工艺，存在以下技术缺陷：

2、1、构筑物整体尺寸过大，长度约12m、高度约10m，整体成品超限，无法整车运输，仅能现场散拼焊接；

3、2、现场焊接作业量大，钢结构热变形大、钢板蒙皮平整度差，整体外形轮廓尺寸精度低，无法满足三维扫描外形复核的精度要求；

4、3、整体焊接结构不可拆卸，使用周期结束后仅能切割拆除，构件损毁严重，无法二次利用，建设成本高；

5、4、戈壁滩野外风沙大、昼夜温差大、紫外线强，按照传统施工方式，少数大块模块拼装结构单件重量过大，吊装设备选型要求高，野外场地施工难度大，模块分割粗放，异形曲面贴合度较差；

6、5、常规标准化箱式模块仅适用于规则长方体结构，无法适配本构筑物复杂凹凸、斜面、八角开孔的异形外形。

7、因此，目前行业缺乏一种适配异形复杂外形、模块精细化分割、高精度、全螺栓装配、完全可拆卸、可重复周转、适配戈壁野外恶劣工况的大型构筑物钢结构体系，亟需技术改进。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是解决大型钢结构构筑体无法整体运输而分割焊接工作量大的问题。

3、（二）技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法，包括以下步骤：

5、ⅰ.依据构筑体的外形轮廓的自然结构棱线、折角分界线进行预分割，使拼缝落在几何特征线上，以将构筑体整体拆分为若干个候选模块；

6、ⅱ.校核各个候选模块的外包络尺寸是否满足公路运输限界，超限的候选模块进一步细分以满足公路运输限界；同时校验各候选模块的重量是否满足起重设备额定起重重量，并检查各个候选模块的重量离散度，对重量不均衡的区域调整分割线以实现重量均衡；

7、ⅲ.迭代计算后确认最终的分割方案，分割数量不多于9个，包括但不限于主体模块、侧模块、围合模块、悬挑模块、斜切模块、八角窗口模块、侧向支座模块、斜向封板模块和凸块模块；将分割的模块运输至场地进行拼接；

8、ⅳ.先场地找平、放线，吊装底部主体模块就位，调平并临时固定；依次拼装侧模块、侧向支座模块，随后安装围合模块；然后依次吊装悬挑模块、八角窗口模块和凸块模块；最后吊装斜向封板模块和斜切模块，完成上部结构合拢；

9、ⅴ.扭矩扳手分级紧固各个模块之间的全部高强螺栓；在各个模块外安装蒙皮，并在接缝处搭接封板、密封胶条，完成整体密封防护。

10、作为对本发明的进一步说明，优选地，分割线分布在结构次要受力过渡区域，避开八角开孔加强区、悬挑受力构件和顶部斜向主梁受力位置。

11、作为对本发明的进一步说明，优选地，蒙皮厚度为2mm，蒙皮搭接封板异形斜面、折角、倒角、凹凸位置处采用整体折弯一体成型工艺。

12、作为对本发明的进一步说明，优选地，相邻模块法兰对接面设有定位销结构以实现快速对位。

13、作为对本发明的进一步说明，优选地，法兰对接面设有厚度调整垫片以抵消制造公差。

14、作为对本发明的进一步说明，优选地，侧模块内设有整体承重底座框架以保证野外场地安装稳定，斜切模块和斜向封板模块的斜切坡面自带排水坡度以防止积水积尘。

15、（三）有益效果

16、本发明的上述技术方案具有如下优点：

17、1、本发明的各模块整体结构工厂预制、一体折弯成型，采用沿轮廓棱线精细化进行模块分割，异形曲面贴合度高；无现场焊接变形，整体外形轮廓精准，可满足三维激光扫描高精度外形复核要求；

18、2、相比少数大块模块方案，本发明拆分为9个独立单元，分割线严格沿外形自然棱线布置，完美适配八角开窗、多级凹凸、斜切顶面复杂外形，区别于传统标准箱体模块单件体积、重量更加均衡，普通货车即可完成运输，小型起重机满足吊装需求，野外场地适应性更强；

19、3、全螺栓装配结构，无焊接连接，可完整拆解、分块运输、异地重组，解决12m×10m大型构筑物超限运输难题；若局部构件受损时，可单独拆卸对应模块进行维修替换，无需整体拆解构筑物；现场无焊接、无涂装作业，仅螺栓装配，施工周期短、现场施工质量可控；

20、4、全封闭蒙皮＋接缝多重密封结构，能有效抵抗戈壁风沙、温差、紫外线侵蚀；拆装无构件损坏，可多次周转使用，大幅降低野外试验构筑物建设成本。

1.一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法，该构筑体长度不小于12m、高度不小于10m并包含多级凹凸结构、侧向悬挑凸台、八角形贯通开孔、顶部双向斜切坡面和若干处斜向倒角；其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法，其特征在于：分割线分布在结构次要受力过渡区域，避开八角开孔加强区、悬挑受力构件和顶部斜向主梁受力位置。

3.根据权利要求2所述的一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法，其特征在于：蒙皮厚度为2mm，蒙皮搭接封板异形斜面、折角、倒角、凹凸位置处采用整体折弯一体成型工艺。

4.根据权利要求3所述的一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法，其特征在于：相邻模块法兰对接面设有定位销结构以实现快速对位。

5.根据权利要求4所述的一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法，其特征在于：法兰对接面设有厚度调整垫片以抵消制造公差。

6.根据权利要求1所述的一种异型钢结构构筑体的模块化分割拼接方法，其特征在于：侧模块（2）内设有整体承重底座框架以保证野外场地安装稳定，斜切模块（5）和斜向封板模块（8）的斜切坡面自带排水坡度以防止积水积尘。