一种超高层建筑加强层伸臂桁架与外环桁架的连接方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种超高层建筑加强层伸臂桁架与外环桁架的连接方法。

背景技术

随着我国钢结构建筑的蓬勃发展，超高层建筑向功能多样化、结构复杂化逐步发展，越来越多高层建筑需以外框架+核心筒+伸臂桁架等的抗侧力结构体系来满足结构设计要求。其中，伸臂桁架将外环桁架和核心筒内环桁架联系起来，增强了结构的整体性，充分发挥空间整体作用，从而进一步增强结构的整体抗侧刚度。

在施工过程中，核心筒内环桁架和外环桁架与伸臂桁架之间的连接，主要的连接节点采用栓焊连接，但由于核心筒内环桁架和外环桁架的沉降不均匀，则会造成伸臂桁架内将累积内应力，易导致连接节点位置变形或焊缝断裂等情况，影响整个桁架结构的稳定性，和安全性。而待沉降后在进行伸臂桁架的安装，则会因为沉降的原因，造成连接板与伸臂桁架和内环桁架（外环桁架）上的螺孔的位置发生偏移、错位等，不仅降低了安装精确度，并且安装非常麻烦，大大降低了安装效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决因内环桁架和内环桁架沉降而导致伸臂桁架累积应力，易导致伸臂桁架变形、损坏的问题，提供一种超高层建筑加强层伸臂桁架与外环桁架的连接方法，施工方便、快捷，安装精确度高，稳定性好，从而提高安装效率；并且能够有效避免伸臂桁架累积应力，从而防止伸臂桁架变形、损坏，大大提高整个桁架结构的稳定性和安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种超高层建筑加强层伸臂桁架与外环桁架的连接方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）根据设计要求搭建内环桁架和外环桁架，在内环角柱和外框角柱上分别搭设两外伸牛腿和两内伸牛腿，所述外伸牛腿和内伸牛腿均采用h型钢，在外伸牛腿和内伸牛腿的腹板的端部分别开始若干第一螺孔；

2）搭建伸臂桁架，其中，伸臂桁架的上弦梁和下弦梁也采用h型钢，在伸臂桁架的上弦梁和下弦梁的腹板的两端分别开设有若干第二螺孔；将伸臂桁架的上弦梁和下弦梁的一端通过栓焊的方式与内伸牛腿相连；

3）根据根据受力分析设计并制作临时连接板，其中，所述临时连接板的一端呈圆弧型，在临时连接板的圆弧形端设有一销孔，该销孔的中心与临时连接板的圆弧形端所在圆的圆心重合，且销孔的孔径大于第二螺孔的孔径；在临时连接板的另一端预开设第一连接孔，所述第一连接孔的位置及大小与第二螺孔的位置及大小相对应；

4）在两内伸牛腿的腹板两侧分别设置一块临时连接板，所述临时连接板通过连接螺栓与内伸牛腿的腹板相连，其中，该连接螺栓穿过两临时连接板和内伸牛腿腹板对应位置的第一连接孔和第二螺孔；

5）在上弦梁和下弦梁的腹板上，对应两临时连接板上销孔的位置开设销轴定位孔，上弦梁或下弦梁两侧的临时连接板通过穿过该销轴定位孔和两临时连接板上的销孔的销轴相连；其中所述销孔的孔径大于销轴定位孔的直径；

6）待内环桁架和外环桁架沉降结束后，将上弦梁和下弦梁的上翼缘板和下翼缘板对应与内伸牛腿的上翼缘板和下翼缘板焊接；

7）拆下上弦梁和下弦梁其中一侧的临时连接板，然后在另一侧的临时连接板上标记上弦梁和下弦梁的腹板上的第二螺孔的位置，然后将该临时连接板拆下，并在标记位置开设第二连接孔；

8）在先拆下来的临时连接板上，对应第二螺孔的位置也开设第二连接孔；

9）最后，再将临时连接板复位到上弦梁和下弦梁的腹板两侧，并通过高强螺栓紧固。

进一步地，所述销孔为竖直设置的条形孔。

进一步地，所述临时连接板的上边缘和下边缘与牛腿的上翼缘板和下翼缘板之间均具有间隙，且该间隙的距离为预估沉降的最大距离。

进一步地，所述临时连接板沿其长度方向均分为三个区域，其中，所述第一连接孔位于临时连接板远离弧形端的区域，第二连接孔位于中间区域。

进一步地，步骤8中，将两临时连接板重叠，然后在未开第二连接孔的临时连接板上标记第二连接孔的位置，再进行开孔。

进一步地，步骤7）和8）中，分别对拆下的临时连接板进行标号。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、在伸臂桁架与外环桁架的内伸牛腿的连接节点使用整体呈u型的临时连接板，通过u型临时连接板与销轴的配合，由于内环桁架或外环桁架的沉降而产生的累积内力能够得到有效的释放，从而防止累积造成伸臂桁架与内环桁架及外环桁架的连接处变形及损坏，从而有效提高整个桁架的稳定性和安全性。

2、u型临时连接板的自由端与上弦梁和下弦梁活动连接，其中间区域的第二连接孔根据现场沉降后的实际位置进行加工钻孔，从而能够有效的避免由于不均匀沉降导致连接节点的第二螺孔和第二连接孔的孔位出现偏差，从而保证高强螺栓能自由穿入，提高了桁架的安装精度，并提高了安装效率，且经济适用。

3、u型临时连接板在伸臂桁架栓焊节点对接时起到临时固定措施，也是永久结构，进一步保证了整个桁架的稳定性和安全性。

附图说明

图1为本发明中未安装临时连接板时的结构示意图。

图2为本发明中临时连接板的初始安装结构示意图。

图3为本发明安装完成后的结构示意图。

图中：1—伸臂桁架，2—内伸牛腿，3—第一螺孔，4—第二螺孔，5—临时连接板，6—销孔，7—第一连接孔，8—第二连接孔。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1、图2以及图3，一种超高层建筑加强层伸臂桁架与外环桁架的连接方法，包括如下步骤：

1）根据设计要求搭建内环桁架和外环桁架，在内环角柱和外框角柱上分别搭设两外伸牛腿和两内伸牛腿2，所述外伸牛腿和内伸牛腿2均采用h型钢，在外伸牛腿和内伸牛腿2的腹板的端部分别开始若干第一螺孔3。

2）搭建伸臂桁架1，其中，所述伸臂很久包括上弦梁、下弦梁和斜腹梁，伸臂桁架1的上弦梁和下弦梁（包括斜腹梁）也采用h型钢。在伸臂桁架1的上弦梁和下弦梁的腹板的两端分别开设有若干第二螺孔4；将伸臂桁架1的上弦梁和下弦梁的一端通过栓焊的方式与内伸牛腿2相连。

3）根据根据受力分析设计并制作临时连接板5，其中，所述临时连接板5的一端呈圆弧型，使临时连接板5的整体呈u型；这样更便于临时连接板5的转动。在临时连接板5的圆弧形端设有一销孔6，该销孔6的中心与临时连接板5的圆弧形端所在圆的圆心重合，且销孔6的孔径大于第二螺孔4的孔径；具体实施时，所述销孔6为竖直设置的条形孔，即销孔6的长度方向与临时连接板5的长度方向垂直；这样更便于对应力的释放，并且这样使得临时连接板5上的孔的面积更小，更有利于保证临时连接板5的强度，提高稳定性和可靠性。在临时连接板5的另一端预开设第一连接孔7，所述第一连接孔7的位置及大小与第二螺孔4的位置及大小相对应。在加工过程中国，所述临时连接板5沿其长度方向均分为三个区域，其中，所述第一连接孔7位于临时连接板5远离弧形端的区域，第二连接孔8位于中间区域；这样，结构更加合理，能有效提高连接的稳定性。

4）在两内伸牛腿2的腹板两侧分别设置一块临时连接板5，所述临时连接板5通过连接螺栓与内伸牛腿2的腹板相连，其中，该连接螺栓穿过两临时连接板5和内伸牛腿2腹板对应位置的第一连接孔7和第二螺孔4。所述临时连接板5的上边缘和下边缘与牛腿的上翼缘板和下翼缘板之间均具有间隙，且该间隙的距离为预估沉降的最大距离；由于初始状态下，上弦梁和下弦梁与内伸牛腿2是对齐的，这就使得临时连接板5的上下边缘与上弦梁和下弦梁上翼缘板和下翼缘板均存在相对应的间隙，这样能够使得沉降引起的应力不会传递到伸臂桁架1上。

5）在上弦梁和下弦梁的腹板上，对应两临时连接板5上销孔6的位置开设销轴定位孔，上弦梁或下弦梁两侧的临时连接板5通过穿过该销轴定位孔和两临时连接板5上的销孔6的销轴相连；其中所述销孔6的孔径大于销轴定位孔（销轴）的直径。

6）待内环桁架和外环桁架沉降结束后，将上弦梁和下弦梁的上翼缘板和下翼缘板对应与内伸牛腿2的上翼缘板和下翼缘板焊接。通常，超高层建筑会设置2-3个加强层，核心筒内环桁架与外环桁架将会产生不均匀沉降，临时连接板5通过销轴与伸臂桁架1配合相连，这样，桁架杆件由于沉降产生的内力能够得到有效的释放，待上层加强层安装完成后（沉降基本结束），再将下层加强层伸臂桁架1与外环桁架连接节点处的上下翼缘板焊接。

7）拆下上弦梁和下弦梁其中一侧的临时连接板5，然后在另一侧的临时连接板5上标记上弦梁和下弦梁的腹板上的第二螺孔4的位置，然后将该临时连接板5拆下，并在标记位置开设第二连接孔8；在拆下的过程中，分别对拆下的临时连接板5进行标号，以标记临时连接板5的安装位置。

8）在先拆下来的临时连接板5上，对应第二螺孔4的位置也开设第二连接孔8；在拆下的过程中，分别对拆下的临时连接板5进行标号，以标记临时连接板5的安装位置。施工过程中，将两临时连接板5重叠，然后在未开第二连接孔8的临时连接板5上标记第二连接孔8的位置，再进行开孔，从而能够使开孔更加方便、快捷。

9）最后，再将临时连接板5复位到上弦梁和下弦梁的腹板两侧，并通过高强螺栓紧固。

本发明在伸臂桁架1与外环桁架的内伸牛腿2的连接节点使用整体呈u型的临时连接板5，通过u型临时连接板5与销轴的配合，由于内环桁架或外环桁架的沉降而产生的累积内力能够得到有效的释放，从而防止累积造成伸臂桁架1与内环桁架及外环桁架的连接处变形及损坏，从而有效提高整个桁架的稳定性和安全性。同时，u型临时连接板5的自由端与上弦梁和下弦梁活动连接，其中间区域的第二连接孔8根据现场沉降后的实际位置进行加工钻孔，从而能够有效的避免由于不均匀沉降导致连接节点的第二螺孔4和第二连接孔8的孔位出现偏差，从而保证高强螺栓能自由穿入，提高了桁架的安装精度，并提高了安装效率，且经济适用。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。