异形单层球面网壳整体提升下吊点设置和安装方法与流程

1.本发明属于建筑施工行业钢结构施工领域，具体涉及一种异形单层球面网壳整体提升下吊点设置和安装方法。


背景技术：

2.网壳结构为建筑结果提供了一种新颖合理的结构形式，网壳结构兼有杆件结构和薄壳结构的主要特性，受力合理，可以跨越较大的跨度。网壳结构是典型的空间结构，合理的曲面可以使结构力流均匀，结构具有较大的刚度，结构变形小，稳定性高，节省材料。
3.在建筑平面上可以适应多种形状，如圆形、矩形、多边形、扇形以及各种不规则的平面。在建筑外形上可以形成多种曲面。
4.网壳结构主要应对使用阶段的外荷载(包括竖向和水平向)进行内力和位移计算，对单层网壳通常要进行稳定性计算，并据此进行杆件设计。
5.网壳整体提升技术在施工效率、质量、安全、经济方面有较大优势，在一些单层网壳结构的施工中，由于一些整体提升结构为异型单层球面网壳结构，结构刚性差，且提升下吊点处结构为网壳焊接节点不利于设置下吊点。因此，如何控制网壳提升过程中结构体系的应力、应变，提升过程中的同步性，如何在加固异性单层球面网壳的吊点设置施工中尤其重要。
6.综上所述，在单层网壳提升的施工中，需要一种安全稳定方便操作的异形单层网壳吊点设置的方法。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是：提供一种异形单层球面网壳整体提升下吊点设置和安装方法，解决了现有技术中异形单层网壳提升中下吊点设置难度大的问题。
8.本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
9.异形单层球面网壳整体提升下吊点设置和安装方法，异形单层球面网壳结构组装焊接完成后，在网壳结构的外环梁位置环向设置若干提升下吊点；在所有提升下吊点位置的网壳结构上表面安装提升下吊点三角提升架，所述三角提升架包括一根竖向杆件和两根斜向杆件，将三角提升架的竖向杆件作为主受力杆件，其上端作为下提升点通过下提升连接件与提升钢绞线的下端连接，下端与网壳结构外环梁连接；两根斜向杆件分别与网壳结构上表面连接，作为三角提升架的次受力杆件，与竖向杆件组成三角支撑结构。
10.所述下提升点包括圆柱形本体，圆柱形本体上表面焊接提升吊耳，下表面焊接三角提升架的竖向杆件，侧面焊接两根斜向杆件。
11.所述吊耳与圆柱形本体上表面之间、三角提升架竖向杆件与圆柱形本体下表面之间均焊接设置加劲肋板。
12.在竖向杆件的两侧与提升单元外环梁之间各拉设一根钢丝绳并收紧；用于保持下提升点三角提升架受力体系的稳定。
13.两根钢丝绳分别固定在圆柱形本体的两侧。
14.吊耳包括平行设置的两块钢板，钢板的上端设置通孔，用于穿过销轴固定上提升连接件。
15.所述钢板的顶端为弧形。
16.所述提升下吊点与上吊点一一对应设置。
17.所有焊接件之间采用等强焊缝连接。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.1、该方案解决了提升点处网壳焊接节点不利于设置下提升点的实际困难；通过三角支撑件结构方便安装提升下吊点。
20.2、增加了提升点结构受力面积，能有效解决因提升点受力集中而可能造成单层球面网壳局部变形的影响，确保结构提升安全。
附图说明
21.图1为本发明网壳结构主体断面图。
22.图2为本发明穹顶网壳结构分区示意图。
23.图3为本发明提升下吊点布置图。
24.图4为本发明提升系统立面图。
25.图5为本发明提升下吊点局部放大图。
26.图6为本发明下提升点详图；其中，a为下提升点结构示意图，b为沿1-1方向视图，c为沿2-2方向视图，d为沿3-3方向视图。
27.图7为本发明下提升点连接件详图；其中，a为连接件结构示意图，b为沿1-1方向视图，c为沿2-2方向视图，d为销轴结构示意图。
28.图8为本发明提升下吊点三维模型示意图。
29.其中，图中的标识为：1-提升下吊点；2-提升钢绞线；3-网壳外环梁；4-竖向杆件；5-斜向杆件；6-下提升点；7-下提升连接件；8-钢丝绳；9-肋板；10-连接板；11-加强板；12-销轴。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
31.该方案提出一种异形单层球面网壳整体提升下吊点设置和安装方法，旨在解决异型单层球面网壳结构刚性差、提升点处网壳焊接节点不利于设置提升下吊点的实际困难，确保整体提升顺利进行。
32.异形单层球面网壳整体提升下吊点设置和安装方法，异形单层球面网壳结构组装焊接完成后，在网壳结构的外环梁位置环向设置若干提升下吊点；在所有提升下吊点位置的网壳结构上表面安装提升下吊点三角提升架，所述三角提升架包括一根竖向杆件和两根
斜向杆件，将三角提升架的竖向杆件作为主受力杆件，其上端作为下提升点通过下提升连接件与提升钢绞线的下端连接，下端与网壳结构外环梁连接；两根斜向杆件分别与网壳结构上表面连接，作为三角提升架的次受力杆件，与竖向杆件组成三角支撑结构。
33.具体实施例，如图1至图8所示，
34.该实施例以某工程为例进行说明，主楼是一个外形如“太阳”的空心球体钢结构建筑，地上19层，建筑高度97.8m，是世界上最大的球体单体建筑。主楼主体结构是以极坐标系为主轴方向的大直径空心球体高层异形框架支撑钢结构，3层及以下主体结构呈圆柱形，结构外径为74.4m；4层及以上主体结构呈球壳形(内部中庭空间为球形)，最大水平外径为97.2m，结构高度为87m；主楼标准建筑平面由环状区域与竖向垂直交通盒组成，环状区域沿环向均分为44个主要开间；中庭上部屋面穹顶结构为联方-凯威特混合型单层球面网壳，跨度58.8m，矢高10.1m，由焊接节点和箱型杆件组成，连接方式为焊接连接。
35.穹顶结构安装采用高空拼装和弦支自平衡整体提升组合安装方法，即在球体结构顶层环状区域与竖向垂直交通盒区域采用高空拼装、中庭部位采用弦支自平衡整体提升的组合安装方法。
36.中庭部位提升网壳结构外形如蝴蝶状，为非完整的球面网壳。中庭网壳提升是在19层主体结构设置6个提升点，每个提升点配置1台60t液压提升器进行网壳提升。
37.由于整体提升结构为异型单层球面网壳结构，结构刚性差，且提升下吊点处结构为网壳焊接节点不利于设置下吊点。本专利提出一种异型单层球面网壳整体提升下提升点设置和安装方法，旨在解决上述困难，确保网壳整体提升顺利进行。
38.在提升下吊点处网壳结构上表面设置1根p100
×
6的竖向杆件，作为提升下吊点主要受力构件，并设置2根p100
×
6的斜向支撑杆件组成较为牢固的三角支撑体系，在竖向杆件的两侧拉设2根钢丝绳，确保提升受力杆件的稳定性；竖向受力杆件顶端通过销轴与提升用钢绞线下锚固点进行连接。
39.异形单层球面网壳整体提升下吊点设置和安装方法，包括如下步骤：
40.第一步、中庭部位提升部分网壳在三层/四层楼面上的投影位置进行组装、焊接；
41.第二步、异形单层球面网壳结构组装焊接完成后，在网壳结构的外环梁位置环向设置6个提升下吊点1；
42.第三步、在每个提升下吊点1位置的网壳结构上表面安装提升下吊点三角提升架，所述三角提升架包括一根竖向杆件4和两根斜向杆件5，将三角提升架的竖向杆件4作为主受力杆件，其上端作为下提升点6通过下提升连接件7与提升钢绞线2的下端连接，下端与网壳结构外环梁3连接；两根斜向杆件5分别与网壳结构上表面连接，作为三角提升架的次受力杆件，与竖向杆件5组成三角支撑结构。
43.该实施例的三角提升架的制作方法如下：
44.焊接设置1根p100
×
6的竖向杆件作为提升下吊点主受力构件，同时焊接2根p100
×
6的斜向杆件作为提升下吊点次受力杆件，并与网壳结构组成较为牢固的三角支撑体系。
45.所述下提升点包括圆柱形本体，圆柱形本体上表面焊接提升吊耳，下表面焊接三角提升架的竖向杆件，侧面焊接两根斜向杆件。
46.所述吊耳与圆柱形本体上表面之间、三角提升架竖向杆件与圆柱形本体下表面之间均焊接设置加劲肋板9。
47.在竖向杆件的两侧与提升单元外环梁之间各拉设一根钢丝绳8并用手拉葫芦收紧；用于保持下提升点三角提升架受力体系的稳定性。
48.两根钢丝绳分别固定在圆柱形本体的两侧。
49.吊耳包括平行设置的两块钢板，钢板的上端设置通孔，用于穿过销轴12固定上提升连接件。
50.所述钢板的顶端为弧形。
51.所述下提升连接件7包括两个吊耳，两个吊耳的内侧均设置连接板10，两个吊耳之间设置加强板11；下提升连接件7和下提升点6通过销轴12连接。
52.所述提升下吊点与上吊点一一对应设置。
53.提升钢绞线下端穿过下提升点连接件中的下锚固板并进行紧固，通过ф50的销轴将下提升点连接件与下提升点竖向受力杆件连接。提升钢绞线上端穿过安装在上提升支架上的液压提升器并锚固固定。
54.所有焊接件之间采用等强焊缝连接。
55.本方案提出的一种异形单层球面网壳整体提升下吊点设置和安装方法，具有以下优点：
56.1、解决了提升点处网壳焊接节点不利于设置下提升点的实际困难；
57.2、增加了提升点结构受力面积，能有效解决因提升点受力集中而可能造成单层球面网壳局部变形的影响，确保结构提升安全。
58.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
59.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
60.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
61.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
62.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
63.涉及到电路和电子元器件和设备均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本技术保护的内容也不涉及对于软件的改进。
64.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。