异型筒状钢结构的安装方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，特指一种异型筒状钢结构的安装方法。

背景技术：

随着劳动力市场价格的迅速攀升，建筑材料成本在项目建造中所占的比重将越来越低，尤其是近年我国钢材产能严重过剩，钢材价格在未来一段时间内将低位保持相对稳定，钢结构建筑将会得到进一步发展，与传统施工安装方法相比，技术革新能够进一步提高钢结构安装施工速度、安全和质量，钢结构建筑的经济效益和社会效益将大大凸显。

随着人们对建筑外形的艺术观感的要求不断的提高，钢结构的形状在不断的变化，在公共建筑、厂房以及活动场馆等的设计过程中，常常出现异型钢结构，其相较于规整的框架式钢结构来说，施工较为复杂。在异型筒状钢结构(如锥筒或圆筒)的安装施工中，一般采用人字形节点和倾斜柱拼装形成，在安装时通常在下层楼板上锥筒或圆筒覆盖区域搭设满堂临时支撑架体，搭设完成后，将倾斜柱与“人”字形节点吊装到位，校正完成后进行临时固定。接下来开始剩余倾斜柱与“人”字形节点安装，锥筒或圆筒安装闭合后，拆除锥筒或圆筒覆盖区域搭设满堂临时支撑架体，再吊装“人”字形节点之间的钢连梁及向外辐射的钢梁，最后拆除钢梁下的满堂临时支撑架体。一方面这种施工方法架体密集，难以保证精度与倾斜角度。另一方面，采用这种施工方法施工周期长，需要搭设好临时支撑，定位好“人”字节点位置才能安装辐射钢梁，影响施工进度，同时，在完成施工后还需要拆除支撑，浪费人力物力。因此，对于异型筒状钢结构有必要总结出一种新的施工方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种异型筒状钢结构的安装方法，解决现有采用满堂临时支撑架体存在的架体密集难以保证钢结构的精度与倾斜角度，及施工周期长、影响施工进度、浪费人力物力的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种异型筒状钢结构的安装方法，包括如下步骤：

提供支撑结构，所述支撑结构包括顶端相互远离设置的两个斜向承载柱，将所述支撑结构沿着异型筒状钢结构的底一层形状的边缘间隔设置；

提供临时支撑柱，根据所述异型筒状钢结构的底二层所处的位置，将至少两个所述临时支撑柱支设于所述底一层上；

提供安装结构，所述安装结构包括底端相互远离设置的两个斜向安装柱，于每一临时支撑柱的顶部装设一个安装结构，且所述安装结构上的两个斜向安装柱位于所述临时支撑柱的两侧，所述斜向安装柱与对应的支撑结构的斜向承载柱呈斜向对应设置；

提供斜钢柱，将所述斜钢柱支撑连接于对应的所述斜向安装柱和所述斜向承载柱之间；

提供连系梁，将所述连系梁支撑连接于相邻的两个安装结构之间；

提供拉结梁，通过所述拉结梁将所述安装结构拉结连接于相邻的框架结构上，从而所述框架结构与已安装好的安装结构、斜钢柱和连接斜钢柱和安装结构的支撑结构形成了一体的静定结构；以及

拆除所述临时支撑柱，并以所述静定结构端部的安装结构为固定端，顺次安装斜钢柱、安装结构以及连系梁，直至所述底一层和所述底二层之间安装形成闭合结构。

本发明的施工方法利用合理的施工工艺及顺序，利用临时支撑柱支撑安装结构，解决现有的满堂临时支撑架体存在的架体密集难以保证精度与倾斜角度的问题，本发明的临时支撑柱能够方便精确的调整安装结构的安装位置，确保异型筒状钢结构的安装精度。在安装斜钢柱后，将已经安装好的安装结构通过拉结梁与框架结构拉结连接，形成静定结构，从而可拆卸临时支撑柱，后续可依次安装斜钢柱和安装结构，而无需支设其他临时支撑结构，从而加快了施工进度，节约了人力物力，同时降低了施工难度，保证了施工质量及安全。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，支设临时支撑柱时，将所述临时支撑柱对应沿着所述底二层形状的边缘垂直设置；并将所述临时支撑柱对应设置在相邻的两个支撑结构之间。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，在安装斜钢柱时，

先将一斜钢柱安装于安装结构上位于第一侧的斜向安装柱上；

再将另一斜钢柱安装于安装结构上位于与所述第一侧相对的第二侧的斜向安装柱上。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，所述安装结构还包括位于两侧的横向连接柱；

安装连系梁时，将所述连接梁支撑连接于相邻的两个安装结构的横向连接柱上。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，所述安装结构还包括位于顶部的竖向连接柱；

所述安装方法还包括：

提供异型筒状钢结构的结构件，根据所述异型筒状钢结构的底三层所处的位置，将所述结构件安装于对应的所述竖向连接柱上；

提供层间节点连接结构，将所述层间节点连接结构安装于所述结构件的顶部，并将所述层间节点连接结构与相邻的框架结构拉结连接，依次向上安装结构件和层间节点连接结构，直至完成所述异型筒状钢结构的安装。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，顺次安装斜钢柱、安装结构以及连系梁，包括：

于位于所述静定结构端部处的支撑结构的斜向承载柱上安装一新的斜钢柱；

于所安装的新的斜钢柱的顶部安装一新的安装结构，将所安装的新的安装结构通过连系梁与相邻的已安装的安装结构拉结连接；

于所安装的新的安装结构的斜向安装柱和对应的斜向承载柱之间安装另一新的斜钢柱；

重复上述步骤直至所述底一层和所述底二层之间安装形成闭合结构。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，所述框架结构包括立设于所述异型筒状钢结构外周的框架柱和连接于所述框架柱之间的框架梁。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，还包括：

提供加强梁，将所述加强梁支撑连接于相邻的两个拉结梁之间。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，所述异型筒状钢结构呈从底部至顶部逐渐变小的圆台结构。

本发明异型筒状钢结构的安装方法的进一步改进在于，所述异型筒状钢结构呈柱状结构。

附图说明

图1为本发明异型筒状钢结构的安装方法中异型筒状钢结构的一较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明异型筒状钢结构的安装方法中异型筒状钢结构的俯视图。

图3为本发明异型筒状钢结构的安装方法中异型筒状钢结构的侧面剖视图。

图4为本发明异型筒状钢结构的安装方法中支撑结构的主视图。

图5为本发明异型筒状钢结构的安装方法中支撑结构的侧视图。

图6为本发明异型筒状钢结构的安装方法中安装结构的主视图。

图7为本发明异型筒状钢结构的安装方法中安装结构的侧视图。

图8为本发明异型筒状钢结构的安装方法中安装支撑结构的结构示意图。

图9为本发明异型筒状钢结构的安装方法中安装临时支撑柱的结构示意图。

图10为本发明异型筒状钢结构的安装方法中安装安装结构和部分斜钢柱的结构示意图。

图11为本发明异型筒状钢结构的安装方法中安装斜钢柱的结构示意图。

图12为本发明异型筒状钢结构的安装方法中安装连系梁的结构示意图。

图13为本发明异型筒状钢结构的安装方法中已安装的结构与框架结构连接的结构示意图。

图14为本发明异型筒状钢结构的安装方法中拆除临时支撑柱形成静定结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种异型筒状钢结构的安装方法，解决了异型筒状钢结构安装倾斜度大、自身稳定性不好把握、构件重所带来的安装复杂等的问题，且本发明的安装方法仅利用了临时支撑柱来支撑安装结构，相比于现有技术中的满堂支撑架体，能够解决满堂支撑架体存在的架体密集难以保证精度与倾斜角度的问题。本发明首先安装支撑结构，再安装临时支撑柱，再安装安装结构及斜钢柱，而后在安装结构处向外辐射安装框架结构，最后将所安装的结构拉结成为一体，形成静定结构，能够保持自身的稳定性，此时即可拆除临时支撑柱，接着利用静定结构作为固定端顺次安装剩余的安装结构及斜钢柱，直至安装完毕。本发明保证了异型筒状钢结构及节点位置精度，加快了施工进度，节约了人力物力。同时降低了施工难度，保证了施工质量及安全。下面结合附图对本发明异型筒状钢结构的安装方法进行说明。

如图1所示，本发明提供了一种异型筒状钢结构20的安装方法，其中的异型筒状钢结构20的可以是任意形状的筒状钢结构，也可以是图1所示的呈底部大顶部小且从底部至顶部逐渐变小的圆台结构，还可以是柱状结构，包括圆柱状结构、方柱状结构等等。本发明为便于异型筒状钢结构20的安装，在底一层a1至底二层a2处的结构件设置为首尾相接的斜钢柱23，斜钢柱23间的顶部连接节点为安装结构22，底部连接节点为支撑结构21，而从底二层a2向上至顶层an均采用沿异型筒状结构20的外周间隔设置的结构件201和结构件201连接节点处的层间节点连接结构202。将底一层a1至底二层a2的结构设计为支撑结构21、安装结构22以及斜钢柱23，使得异型筒状钢结构20的安装能够形成自稳定的静定结构，并且减少临时支撑柱的设置数量，提高异型筒状钢结构20安装过程的精度调节，能够确保异型筒状钢结构20的安装位置精确，并且加快施工进度。

本发明异型筒状钢结构20的安装方法包括如下步骤：

如图1和图8所示，提供支撑结构21，该支撑结构21包括顶端相互远离设置的两个斜向承载柱211，将支撑结构21沿着异型筒状钢结构20的底一层a1形状的边缘间隔设置；

结合图9所示，提供临时支撑柱30，根据异型筒状钢结构20的底二层a2所处的位置，将至少两个临时支撑柱30支设于底一层a1上；如9所示的结构中设置了四个临时支撑柱30，且四个临时支撑柱30相邻设置并等间隔设置，临时支撑柱30的设置数量最少为两个，其能够保证异型筒状钢结构20安装的稳定和牢固；

结合图10所示，提供安装结构22，该安装结构22包括底端相互远离设置的两个斜向安装柱221，于每一临时支撑柱30的顶部装设一个安装结构22，且安装结构22上的两个斜向安装柱221位于临时支撑柱30的两侧，斜向安装柱221与对应的支撑结构21的斜向承载柱211呈斜向对应设置；

结合图11所示，提供斜钢柱23，将斜钢柱23支撑连接于对应的斜向安装柱221和斜向承载柱211之间；

结合图12所示，提供连系梁24，将连系梁24支撑连接于相邻的两个安装结构22之间；

结合图13所示，提供拉结梁25，通过拉结梁25将安装结构22拉结连接于相邻的框架结构10上，从而框架结构10与已安装好的安装结构22、斜钢柱23和连接斜钢柱23和安装结构22的支撑结构21形成了一体的静定结构40；以及

结合图14所示，拆除临时支撑柱30，并以静定结构40端部的安装结构22为固定端，顺次安装斜钢柱23、安装结构22以及连系梁24，直至底一层a1和底二层a2之间安装形成闭合结构。

本发明的安装方法将异型筒状钢结构的底一层至底二层的结构进行设计，实现了减少临时支撑柱的设置数量，在安装时最少仅需要设置两个临时支撑柱即可，且在安装的结构形成了静定结构后该临时支撑柱即可拆除，至此可借助已经形成的静定结构继续进行异型筒状钢结构的安装，而无需再额外设置支撑架体了，使得异型筒状钢结构在安装过程能够进行精确的进行位置调整，且还节约了人力物力，降低了施工难度，加快了施工进度，保证了施工质量。框架结构10的安装无需等到底一层至底二层结构安装闭合后进行，在安装完成至少两个安装结构及其间的斜钢柱即可进行外围的框架结构的施工，加快施工进度，且还能借助框架结构使得已安装的异型筒状钢结构的构件形成自身稳定的静定结构，保证了结构的稳定性及安全性。

作为本发明安装方法的一较佳实施方式，安装支撑结构21时，将支撑结构21安装在底一层a1的形状的边缘，结合图4和图5所示，支撑结构21呈y字形结构，包括竖向承载柱212和连接在竖向承载柱212顶部的两个斜向承载柱211，竖向承载柱212用于安装固定支撑结构21，两个斜向承载柱211用于安装斜钢柱23。若异型筒状钢结构20安装在地面，则将支撑结构21的竖向承载柱212插设固定于地面，并且在地面上设置底座13，通过底座13将多个支撑结构21的竖向承载柱212拉结连接在一起，形成稳定的结构整体。若异形筒状钢结构20安装在转换层，即异型筒状钢结构的底部设其他钢结构，则将支撑结构21的竖向承载柱212安装固定在底部钢结构的基础柱上，并且也设置拉结连接多个竖向承载柱212的底座13，较佳地，该底座13采用工字钢梁。图5所示的实例中的异型筒状钢结构为圆台结构，故而该斜向支撑柱211的外侧面向内倾斜一定角度，该倾斜角度为10°，从而使得底二层a1的形状边缘相对于底一层a1的形状边缘向内缩。若异型筒状钢结构为圆柱状结构，该支撑结构21设置时，斜向承载柱211呈竖直状设置，也即底二层a1的形状边缘相对于底一层a1的形状边缘相对齐。

作为本发明安装方法的另一较佳实施方式，支设临时支撑柱30时，将临时支撑柱30对应沿着底二层a2形状的边缘垂直设置；并将临时支撑柱30对应设置在相邻的两个支撑结构21之间。结合图8和图9所示，在图8和图9所示的实例中异型筒状钢结构为圆台结构，定位点31为对应底二层a2的形状边缘的位置点，将临时支撑柱30垂直立设在定位点31上，且定位点31对应设置的相邻的两个支撑结构21之间。若异形筒状钢结构为圆柱状结构时，该定位点会设置在底一层a1的形状边缘上，并且位于相邻的两个支撑结构21的中间。设置临时支撑柱30，是为了给安装结构22提供支撑或安装基础，且临时支撑柱30根据底二层a1的形状边缘来进行设置，对安装结构22还起到了定位的作用，能够保证安装结构22的位置精度，为保证临时支撑柱30的精确定位作用，在安装固定临时支撑柱30时，对临时支撑柱30进行定位测量，且要保证安装结构22的中心点垂直投影位置与临时支撑柱30的基础位置精确重合。临时支撑柱30的设置数量至少为两个，当然临时支撑柱30的数量也可以设置三个、四个或者更多，为便于后续的拆除，且更加节省人力物力，临时支撑柱30的设置数量是越少越好。虽然图8至图13给出的实例中设置了四个临时支撑柱30，但在实际的安装施工中，只设置两个临时支撑柱30就能够实现结构后续的自稳定。

进一步地，在临时支撑柱30安装好后，于临时支撑柱30的顶部设置安装结构22，将安装结构22放置于临时支撑柱30上，利用临时支撑柱30对安装结构22进行定位安装。临时支撑柱30的顶部支撑在安装结构22的两个斜向安装柱221之间，从而将安装结构22临时固定。安装结构22的数量与临时支撑柱30的数量相对应，更进一步地，如图10和图11所示，在安装斜钢柱23时，先将一斜钢柱23安装于安装结构22上位于第一侧的斜向安装柱211上；再将另一斜钢柱23安装于安装结构22上位于与第一侧相对的第二侧的斜向安装柱211上。图10所示的结构中设置有四个安装结构22，在安装斜钢柱23时，先在四个安装结构22的第一侧的斜向安装柱221上安装斜钢柱23，在于四个安装结构22的第二侧的斜向安装柱221上安装斜钢柱23。在安装好斜钢柱23后，斜钢柱23和支撑结构21一起对安装结构22起到了支撑的作用，且安装结构22两侧的斜钢柱23能够对安装结构22起到稳定的支撑，在固定连接斜钢柱23时，应保证斜钢柱23的倾斜角度以及定位准确，此时安装好的安装结构22和斜钢柱23均安装到位。

作为本发明安装方法的又一较佳实施方式，如图6和图7所示，安装结构22还包括位于两侧的横向连接柱222，结合图12所示，在安装连系梁24时，将连系梁24支撑连接于相邻的两个安装结构22的横向连接柱222上。通过连系梁24将已经安装好的安装结构22连接在一起，形成整体的稳定的受力结构。若异型筒状钢结构为圆台结构或圆柱状结构，该连系梁24为弧形梁；若异型筒状钢结构为方柱状结构，该连系梁24为平直的结构梁。进一步地，安装结构22还包括位于顶部的竖向连接柱223，该竖向连接柱223为底二层a2以上的结构件201提供安装基础。本发明中的安装结构22呈大字形结构，其底部设置的斜向安装柱221用于连接斜钢柱23，两侧设置的横向连接柱222用于连接连系梁24，顶部设置的竖向连接柱223用于连接底二层a2之上的结构件201。图7所示的实例中的异型筒状钢结构为圆台结构，故斜向安装柱221和竖向连接柱223均向内倾斜，若异型筒状钢结构为圆柱状结构，则斜向安装柱221和竖向连接柱223均呈竖直状设置。

作为本发明安装方法的再一较佳实施方式，在安装结构22的顶部设置有竖向连接柱223情形下，底一层a1至底二层a2的结构安装形成闭合结构后，本发明的安装方法还包括如下步骤：如图1所示，提供异型筒状钢结构20的结构件201，根据异型筒状钢结构20的底三层a3所处的位置，将结构件201安装于对应的竖向连接柱223上；

提供层间节点连接结构202，将层间节点连接结构202安装于结构件201的顶部，并将层间节点连接结构202与相邻的框架结构10拉结连接，这样在底三层a3和底二层a2之间的结合安装形成闭合结构之后，安装底三层a3至底四层a4间的结构件201，将结构件201安装在底三层a3处的层间节点连接结构202，在结构间201的顶部安装层间节点连接结构202，在安装完层间节点连接结构202时，将每一层的层间节点连接结构202通过连接梁连接在一起，形成整体的稳定结构。依次向上安装结构件201和层间节点连接结构202，直至安装到顶层an处，从而完成了异型筒状钢结构20的安装。

作为本发明安装方法的再又一较佳实施方式，如图2所示，在异型筒状钢结构20的同一层上还设置有钢结构拼装形成的框架结构10，框架结构10设于异型筒状钢结构20的外周，结合图3和图13所示，框架结构10包括立设于异型筒状钢结构20外周的框架柱11和连接于框架柱11之间的框架梁12。在安装异型筒状钢结构20时，通过连系梁24将相邻的安装结构22连接在一起后，可对框架结构10进行安装，先安装位于已安装好的异型筒状钢结构外周的框架结构10，在底一层a1上立设框架柱11，通过框架梁12连接框架柱11，框架梁12的结构形状适应框架结构10的设计形状，若框架结构10的外周设计成圆形，则框架梁12采用弧形梁。安装好位于已安装的异型筒状钢结构外周的框架结构10后，通过拉结梁25将安装结构22与框架结构10拉结连接，从而使得已经安装好的异型筒状钢结构和框架结构10连接成一体，从而形成一体的静定结构40，到达了自稳定的效果。较佳地，该拉结梁25连接在框架结构10的框架柱11和框架梁12的连接节点处，提高整体的稳定性。进一步地，为提高静定结构40的稳定性，还包括：提供加强梁26，将加强梁26连接于相邻的两个拉结梁25之间。

作为本发明安装方法的再另一较佳实施方式，本发明的安装方法中顺次安装斜钢柱23、安装结构22以及连系梁25，包括：

如图14所示，于位于静定结构40端部处的支撑结构21的斜向承载柱211上安装一新的斜钢柱23(图中未示出)；以图14中所示的结构，既可以顺时针安装斜钢柱23、安装结构22以及连系梁25，也可以逆时针安装；

于所安装的新的斜钢柱23的顶部安装一新的安装结构22，将所安装的新的安装结构22通过连系梁24与相邻的已安装的安装结构22拉结连接；此时可在安装完斜钢柱、安装结构22以及连系梁24之后就对应的安装框架结构10，然后将所安装的新的安装结构22通过拉结梁25与相邻的框架结构10拉结连接；还可以在底一层a1至底二层a2形成闭合的结构之后在安装框架结构10；

于所安装的新的安装结构22的斜向安装柱221和对应的斜向承载柱211之间安装另一新的斜钢柱；

重复上述步骤直至底一层a1和底二层a2之间安装形成闭合结构。

在安装底一层a1和底二层a2之间剩余的斜钢柱23、安装结构22以及连系梁25时，利用已经安装形成的静定结构40作为固定端，为后续待安装的结构提供稳定的安装基础，使得后续安装的结构无需额外设置临时支撑，降低了施工难度，也加快了施工进度，更加节省人力物力。

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。