屋盖管桁架与钢管柱的连接结构及施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种屋盖管桁架与钢管柱的连接结构及施工方法，施工方法包括以下步骤：拼装单榀屋盖管桁架；在拼装完成的单榀屋盖管桁架的下端焊接连接钢管柱柱头；重复上述施工步骤完成多榀屋盖管桁架与钢管柱柱头的焊接连接；通过次桁架连接杆将相邻榀屋盖管桁架焊接拼装成屋盖管桁架吊装单元分块；将拼装完成的屋盖管桁架吊装单元分块进行吊装，使所述屋盖管桁架吊装单元分块下端的钢管柱柱头焊接连接至钢管柱柱体上。通过采取钢管柱柱头与钢管柱柱体分离，将钢管柱柱头与上、下弦杆、腹杆及次桁架进行预拼装，钢管柱柱体后焊接施工的方式，减少了高空焊接作业量，降低了屋盖管桁架与钢管柱焊接难度大。
【专利说明】屋盖管桁架与钢管柱的连接结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程建设领域，尤其涉及对于钢结构体系，高空焊接作业量大，管桁架与钢管柱焊接连接节点复杂，焊接精度要求高的屋盖管桁架与钢管柱焊接结构及施工方法。
【背景技术】
[0002]网架结构就是一种由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间钢结构产品。由于它具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构通常是由双向或三向平面桁架所组成的一种空间结构，也有是用杆件组成的四角倒锥体空间结构。前者施工简单，同时适合各种型式的节点的联接，如首都体育馆、国际俱乐部网球馆，以及最近建成的上海体育馆等屋盖结构，都属此类。一般矩形平面的中、大跨度(30?100米跨)的屋盖结构，采用双向较合理，因杆件较少，节点处理简单的特点。
[0003]近年来，网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂，尤其网架结构中的球形节点，焊接难度大，很难保证焊接精度。合理的安装、焊接工艺对确保网架结构的施工尤为重要，因此，对于网架结构中管桁架与球形节点连接施工方法有必要提出一种新的施工方法。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种通过采用钢管柱柱头与管桁架单元分块预先整体焊接的处理方式，减少高空焊接作业量，提高焊接精度，降低屋盖管桁架与钢管柱焊接难度大，保证施工质量及安全，加快施工进度的屋盖管桁架与钢管柱的连接结构及施工方法。
[0005]为实现上述技术效果，本发明公开了一种屋盖管桁架与钢管柱的连接施工方法，包括以下步骤:
[0006]拼装单榀屋盖管桁架；
[0007]在拼装完成的单榀屋盖管桁架的下端焊接连接钢管柱柱头；
[0008]重复上述施工步骤完成多榀屋盖管桁架与钢管柱柱头的焊接连接；
[0009]通过次桁架连接杆将相邻榀屋盖管桁架焊接拼装成屋盖管桁架吊装单元分块；
[0010]将拼装完成的屋盖管桁架吊装单元分块进行吊装，使所述屋盖管桁架吊装单元分块下端的钢管柱柱头焊接连接至钢管柱柱体上。
[0011]所述施工方法进一步的改进在于，所述单榀屋盖管桁架包括上弦杆、下弦杆及焊接于所述上弦杆与所述下弦杆之间的腹杆，所述钢管柱柱头焊接连接至所述下弦杆及所述腹杆的下端。
[0012]所述施工方法进一步的改进在于，所述钢管柱柱体呈倾斜布置。
[0013]本发明还公开了一种屋盖管桁架与钢管柱的连接结构，包括屋盖管桁架和钢管柱，所述钢管柱包括柱体及焊接于所述柱体顶部的柱头，所述柱头焊接于所述屋盖管桁架的下端。
[0014]所述连接结构进一步的改进在于，单榀所述屋盖管桁架包括上弦杆、下弦杆及焊接于所述上弦杆与所述下弦杆之间的腹杆，所述柱头的顶部呈一球面，所述下弦杆及腹杆的下端焊接于所述球面上。
[0015]本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是:充分考虑了屋盖管桁架吊装单元自重大、与钢管柱连接的上、下弦杆及水平腹杆、连接系杆多且焊接工作量大。通过采取钢管柱柱头与钢管柱柱体分离，将钢管柱柱头与上、下弦杆、腹杆及次桁架进行预拼装，钢管柱柱体后焊接施工的方式，减少了高空焊接作业量，提高了焊接精度，降低了屋盖管桁架与钢管柱焊接难度大，保证了施工质量及安全，加快了施工进度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的屋盖管桁架与钢管柱的连接结构示意图。
[0017]图2是本发明的单榀屋盖管桁架的结构示意图。
[0018]图3是本发明的屋盖管桁架与钢管柱的连接结构细部放大示意图。
[0019]图4是本发明的屋盖管桁架与钢管柱柱头的连接示意图。
[0020]图5是本发明的屋盖管桁架与钢管柱柱头的连接结构细部放大示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0022]首先参阅图1所示，本发明屋盖管桁架与钢管柱的连接结构包括屋盖管桁架13和钢管柱10，配合图2所示，单榀屋盖管桁架13包括上弦杆131、下弦杆132及焊接于上弦杆131与下弦杆132之间的腹杆133。再结合图3所示，钢管柱10包括柱体12及焊接于柱体12顶部的柱头11，柱头11的顶部呈一球面，与屋盖管桁架13的下弦杆132及腹杆133的下端焊接连接；柱头11的底部呈一平面，与柱体12的顶部焊接连接。本发明屋盖管桁架与钢管柱的连接施工方法充分考虑了屋盖管桁架吊装单元自重大、与钢管柱连接的上、下弦杆及水平腹杆、连接系杆多且焊接工作量大。通过采取钢管柱柱头11与钢管柱柱体12分离，将钢管柱柱头11与上、下弦杆、腹杆及次桁架进行预拼装，钢管柱柱体12后焊接施工的方式，减少了高空焊接作业量，提高了焊接精度，降低了屋盖管桁架与钢管柱焊接难度大，保证了施工质量及安全，加快了施工进度，具体包括如下施工步骤:
[0023]首先现场布置屋盖管桁架拼装平台，在拼装平台上完成一榀屋盖管桁架13上弦杆131、下弦杆132及腹杆133的精确定位及焊接施工，如图2所示；
[0024]将钢管柱柱头11与下弦杆132及连接腹杆133的端头进行焊接连接，如图4和图5所示；
[0025]重复上述施工步骤完成多榀屋盖管桁架13与钢管柱柱头11焊接连接；
[0026]通过次桁架连接杆将相邻榀屋盖管桁架13焊接连接成屋盖管桁架吊装单元分块；
[0027]焊缝检测合格后进行屋盖管桁架吊装单元分块吊装；
[0028]屋盖管桁架吊装单元分块通过其下端的钢管柱柱头11与钢管柱柱体12通过焊接连接，如图1所示；
[0029]待全部屋盖管桁架吊装单元分块吊装焊接完成，进行钢管柱柱体12后焊接施工；
[0030]全部钢管柱柱体12焊接完成结构变形趋于稳定，拆除临时支撑屋盖管桁架，完成施工。
[0031]以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种屋盖管桁架与钢管柱的连接施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤: 拼装单榀屋盖管桁架； 在拼装完成的单榀屋盖管桁架的下端焊接连接钢管柱柱头； 重复上述施工步骤完成多榀屋盖管桁架与钢管柱柱头的焊接连接； 通过次桁架连接杆将相邻榀屋盖管桁架焊接拼装成屋盖管桁架吊装单元分块； 将拼装完成的屋盖管桁架吊装单元分块进行吊装，使所述屋盖管桁架吊装单元分块下端的钢管柱柱头焊接连接至钢管柱柱体上。
2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述单榀屋盖管桁架包括上弦杆、下弦杆及焊接于所述上弦杆与所述下弦杆之间的腹杆，所述钢管柱柱头焊接连接至所述下弦杆及所述腹杆的下端。
3.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述钢管柱柱体呈倾斜布置。
4.一种屋盖管桁架与钢管柱的连接结构，包括屋盖管桁架和钢管柱，其特征在于:所述钢管柱包括柱体及焊接于所述柱体顶部的柱头，所述柱头焊接于所述屋盖管桁架的下端。
5.如权利要求4所述的连接结构，其特征在于:单榀所述屋盖管桁架包括上弦杆、下弦杆及焊接于所述上弦杆与所述下弦杆之间的腹杆，所述柱头的顶部呈一球面，所述下弦杆及腹杆的下端焊接于所述球面上。
【文档编号】E04B1/58GK103883131SQ201410125470
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】王建勋, 王东, 杨明, 亓立刚, 崔爱珍 申请人:中国建筑第八工程局有限公司