[發明專利]大型懸挑鋼結構安裝方法

有效

• 申請號: 201310335088.8
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103388405A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 黃紅剛;程勝;劉鐵穩
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: E04G21/14
• 分類號: E04G21/14
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 徐祥生

技術領域

本發明涉及鋼結構安裝方法，具體而言是大型懸挑鋼結構安裝方法。

背景技術

近年來大跨度空間結構的施工技術發展迅速，涌現出許多先進的空間結構施工技術，如高空散裝技術、分條或分塊吊裝技術、整體安裝施工法和整體提升法、滑移吊裝技術等。

高空散裝法包括全支架法和懸挑法，它將小拼單元或散件直接在結構的設計位置進行拼裝，其中懸挑法將小型的拼接單元構件吊裝到預設的位置進行高空拼接，施工中無需大型起重設備，但現場高空作業工程量大。

分條或分塊吊裝法按結構組成特點及起重機設備能力將整個構件分解為若干單元，在地面組裝后再分別吊裝就位拼接，從而完成結構的整體構型。它只適用于分割后結構的剛度和受力狀況改變較小的屋面網架結構，而不適用于懸挑重型鋼構。

整體安裝施工法是將結構在地面或胎架上拼接完成后再運送并安裝到設計位置的施工方法，它適用于支點較少的點支承網架安裝而且需要超大型吊裝設備。

滑移法是指按擬定的施工方案安裝好滑動軌道，利用滑軌把在地面上劃分組裝好的結構單元或整體結構逐步滑移到預先設定好的幾何位置，然后再組裝成整體的施工方法。當柱距大或柱頂無聯系橫梁時，架設臨時滑道支撐架費用較高。

上述技術均不能直接滿足結構復雜、懸挑水平距離大的大型懸挑鋼構施工需要，因此，設計出一種能確保施工過程安全，有效控制構件內力，減少高空作業，提高施工效率的大型懸挑鋼結構安裝方法十分必要。

發明內容

本發明的目的就是提供一種構件內力較低、安裝過程安全、高空作業量小、施工效率高的大型懸挑鋼結構安裝方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：大型懸挑鋼結構安裝方法，包括以下步驟：

S1.?設定控制目標；

S11.設定位移控制目標：

每次吊裝散件或者整體拼裝桁架，其最外端點的側移不超過5mm；

S12.設定內力控制目標：

結構構件的軸力、彎矩和剪力的計算值與允許值之比不超過1；

S2.建立施工模型；

采用SAP2000靜力分析模型，輸入材料屬性、截面屬性及荷載信息，建立鋼結構施工模擬計算模型；

S3.驗證并確定施工模型；

在步驟S2建立的鋼結構施工模擬計算模型上施加荷載，計算出各控制點在恒載和活載作用下的位移，與設計值比較，若計算結果相對誤差超過設計允許值，則加大桿件的剛度，重新荷載、計算，直到計算結果相對誤差低于設計允許值，確定鋼結構施工模擬計算模型；

S4.利用施工模型設計支撐胎架；

將懸挑鋼結構分解成若干桁架，在應力集中部位分別設置支撐胎架，然后在步驟S3確定的鋼結構施工模擬計算模型上施加荷載，計算支撐胎架的支撐反力，根據計算結果設計支撐胎架；

S5.制作支撐胎架；

按照步驟S4的設計，制作各支撐胎架；

S6.確定安裝順序；

結合實際工況，根據由內向外、局部成形的原則，確定安裝順序，并在步驟S3確定的鋼結構施工模擬計算模型上驗算桿件內力；

S7.?按照步驟S6確定的安裝順序，運用步驟S5制作的支撐胎架，進行安裝，在安裝過程中，有效地固定構件活動端；

S8.?卸載支撐胎架；

S81.?在步驟S3確定的鋼結構施工模擬計算模型上計算各支撐胎架反力，按計算出的反力大小將支撐胎架位置排序，將最大反力處的支撐胎架卸載；

S82.?重復步驟S81，每重復一次步驟S81，卸載一個支撐胎架，直至支撐胎架卸載完畢。

采用本發明，能確保施工過程安全，有效控制構件內力，減少高空作業，提高施工效率。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本發明的限制：

一、工程概況

博物館工程，建筑高度約43.8米，總建筑面積8315.3m²，全部采用鋼結構形式，其懸挑大跨結構由上下兩個球面構成，懸挑水平距離最大達到22m。

二、安裝方法

博物館工程大型懸挑鋼結構安裝方法，包括以下步驟：

S1.?設定控制目標；

S11.設定位移控制目標：

每次吊裝散件或者整體拼裝桁架，其最外端點的側移不超過5mm；

S12.設定內力控制目標：

結構構件的軸力、彎矩和剪力的計算值與允許值之比不超過1；

S2.建立施工模型；