一种带钢拉杆的悬挑钢结构及其安装方法与流程

本发明涉及一种带钢拉杆的悬挑钢结构及其的安装方法。

背景技术：

由于大悬挑钢结构自重大易变性，施工困难，施工成本高，且施工精度难以控制，加之结构中有大直径钢拉杆，误差要求一般在3mm以内，安装带大直径钢拉杆的大悬挑钢结构对施工的要求及其严苛，所用的施工工艺和施工方法若不科学合理，将大大的增加施工成本。传统施工方法是在悬挑结构下搭设支撑架，逐层向上安装，每一层土建和钢结构交替作业，待整体工程施工完成再拆除支撑架卸载并同时张拉钢拉杆，使之达到结构受力要求。此种方法为“后张法”，该施工方法成本投入大，每层施工时土建和钢结构专业需交替作业，加长施工周期。

以上不足，有待改善。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足,本发明提供一种带钢拉杆的悬挑钢结构及其的安装方法。

本发明技术方案如下所述：

一种带钢拉杆的悬挑钢结构的安装方法，包括：

步骤s1:施工准备，具体为：完成核心筒结构的浇筑，准备安装钢结构及钢拉杆所需的工器具、材料及相关资料；

步骤s2:安装钢结构及钢拉杆,具体为：将主体结构分为多个框架单元，逐个对单个框架单元进行安装钢结构及钢拉杆；

步骤s3:移交土建及其他专业进行施工，具体为：移交给土建作业，施工混凝土楼板等工序，该过程钢结构应力监测和结构位移监测照常进行，随时通过钢拉杆进行调整，使整个结构施工处于可控状态。

进一步地，在步骤s2中，包括：

s21：对第一框架单元进行施工，搭设第一框架单元的临时台架，首先安装第一框架单元的第一悬挑结构、第二悬挑结构及第一核心筒和第二核心筒之间的大跨度结构，然后安装钢拉杆，同时张拉多个钢拉杆直至第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构刚好脱离临时支撑架，拆除临时台架，使第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构无竖向变形。

s22：对第二框架单元进行施工，搭设第二框架单元的临时台架，首先安装第二框架单元的第一悬挑结构、第二悬挑结构及第一核心筒和第二核心筒之间的大跨度结构，然后安装钢拉杆，同时张拉多个钢拉杆使得预紧力达到设计要求，施工第二单元框架单元的同时需两台全站仪观测第一悬挑结构端部及第二悬挑结构端部的位移变化，并通过第一单元框架单元中的钢拉杆控制第一悬挑结构端部及第二悬挑结构端部位移，保证第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构的形变在设计允许的范围之内，拆除临时台架，使第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构无竖向变形；

s23：对第三框架单元进行施工，施工第三框架单元的施工方法同第二框架单元，并依次按此方法施工后续多个框架单元至顶层，直至主体钢框架施工完成。

进一步地，在步骤s21中，在安装钢拉杆时，钢拉杆受力前在其表面设置应力感应片；在步骤s22中，在安装钢拉杆时，钢拉杆受力前在其表面设置应力感应片。

进一步地，在步骤s21中和s22中，钢拉杆的安装方法相同，钢拉杆的安装方法具体为：用钢拉杆的u型接头与钢柱的连接座连接，连接有钢拉杆的钢柱用经纬仪调准安装完毕后，用四根风绳固定钢柱的四个方向，确保钢柱安装钢拉杆之后不会发生偏移，调用手动葫芦调节钢拉杆的杆体在同一直线上，然后用千斤顶张拉两节杆体，然后用张紧器将两节杆体连成一体。

本发明的另一个目的在于提供一种带有钢拉杆的悬挑结构，包括多个框架单元，所述框架单元包括第一核心筒结构和第二核心筒结构，所述第一核心筒结构和所述第二核心筒结构之间设有大跨度结构，所述第一核心筒结构的另一端设有第一悬挑结构，所述第二核心筒结构的另一端设有第二悬挑结构，上层所述大跨度结构与下层所述大跨度结构之间、上层所述第一悬挑结构和下层所述第一悬挑结构之间及上层所述第二悬挑结构和下层所述第二悬挑结构之间均设有钢柱，每个所述框架单元内设有多个钢拉杆。

进一步地，所述钢拉杆、所述第一悬挑结构及所述钢柱构成三角形；所述钢拉杆、所述第一悬挑结构及所述第一核心筒结构构成三角形；所述钢拉杆、所述大跨度结构及所述第一核心筒结构构成三角形；所述钢拉杆、所述大跨度结构及所述钢柱构成三角形；所述钢拉杆、所述大跨度结构及所述第二核心筒结构构成三角形；所述钢拉杆、所述第二悬挑结构及所述第二核心筒结构构成三角形；所述钢拉杆、所述第二悬挑结构及所述钢柱构成三角形。

进一步地，所述钢柱的牛腿上设有用于与所述钢拉杆连接的连接座。

进一步地，所述钢拉杆为uu型钢拉杆，所述钢拉杆包括两节完全相同的杆体，两节所述杆体的之间通过张紧器连接，两节所述杆体的另一端均连接有u型接头，所述u型接头与所述连接座连接。

进一步地，所述杆体与所述张紧器之间设有第二锁母，所述第二锁母的两端分别与所述杆体和所述张紧器连接，所述杆体的与所述u型接头之间设有第一锁母，所述第一锁母的两端分别与所述杆体和所述u型接头连接。

进一步地，所述连接座与所述u型接头通过销轴连接，所述销轴的另一端通过端盖和螺钉的配合将所述u型接头和所述连接座固定连接。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明提供的带钢拉杆的悬挑钢结构的安装方法，利用钢框架结构的刚性特点及钢拉杆可张拉的特点，可提前拆除临时支撑架，极大地节约工程成本；施工过程中采用结构应力监测及结构位移监测，提高工程施工精度及可控性；各专业交替作业周期加长，提高施工效率，缩短施工工期。

附图说明

图1为本发明的施工流程图。

图2为本发明的安装钢结构及钢拉杆的结构流程图。

图3为本发明的钢拉杆另一侧面结构示意图。

图4为本发明的钢拉杆另一侧面结构示意图。

图5为本发明的安装钢拉杆结构示意图一。

图6为本发明的安装钢拉杆结构示意图二。

图7为本发明的结构示意图。

在图中，附图标记如下：

1-第一核心筒结构；2-第二核心筒结构；3-大跨度结构；4-第一悬挑结构；5-第二悬挑结构；6-钢柱；7-钢拉杆；8-连接座；9-千斤顶；

71-u型接头；72-第一锁母；73-杆体；74-第二锁母；75-张紧器；76-销轴；77-端盖；78-螺钉。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1至7所示，一种带钢拉杆的悬挑钢结构的安装方法，包括：

步骤s1:施工准备，具体为：完成核心筒结构的浇筑，完成核心筒结构的浇筑，准备安装钢结构及钢拉杆所需的工器具、材料及相关资料；

步骤s2:安装钢结构及钢拉杆,具体为：将主体结构分为多个框架单元，逐个对单个框架单元进行安装钢结构及钢拉杆；

步骤s3:移交土建及其他专业进行施工，具体为：移交给土建作业，施工混凝土楼板等工序，该过程钢结构应力监测和结构位移监测照常进行，随时通过钢拉杆进行调整，使整个结构施工处于可控状态。

在步骤s2中，包括：

s21：对第一框架单元进行施工，搭设第一框架单元的临时台架，首先安装第一框架单元的第一悬挑结构、第二悬挑结构及第一核心筒和第二核心筒之间的大跨度结构，然后安装钢拉杆，同时张拉多个钢拉杆直至第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构刚好脱离临时支撑架，拆除临时台架，使第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构无竖向变形。

s22：对第二框架单元进行施工，搭设第二框架单元的临时台架，首先安装第二框架单元的第一悬挑结构、第二悬挑结构及第一核心筒和第二核心筒之间的大跨度结构，然后安装钢拉杆，同时张拉多个钢拉杆使得预紧力达到设计要求，施工第二单元框架单元的同时需两台全站仪观测第一悬挑结构端部及第二悬挑结构端部的位移变化，并通过第一单元框架单元中的钢拉杆控制第一悬挑结构端部及第二悬挑结构端部位移，保证第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构的形变在设计允许的范围之内，拆除临时台架，使第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构无竖向变形；

s23：对第三框架单元进行施工，施工第三框架单元的施工方法同第二框架单元，并依次按此方法施工后续多个框架单元至顶层，直至主体钢框架施工完成。

在步骤s21中，在安装钢拉杆时，钢拉杆受力前在其表面设置应力感应片；在步骤s22中，在安装钢拉杆时，钢拉杆受力前在其表面设置应力感应片。

在步骤s21中和s22中，钢拉杆的安装方法相同，钢拉杆的安装方法具体为：用钢拉杆的u型接头与钢柱的连接座连接，连接有钢拉杆的钢柱用经纬仪调准安装完毕后，用四根风绳固定钢柱的四个方向，确保钢柱安装钢拉杆之后不会发生偏移，用手动葫芦调节钢拉杆的杆体在同一直线上，然后用千斤顶张拉两节杆体，然后用张紧器将两节杆体连成一体。

本发明的工艺原理：利用钢框架结构的刚性特点及钢拉杆可张拉的特点，将钢框架结构从下到上分成多个独立框架单元，先张拉与临时支撑架接触的框架单元中的钢拉杆，使第一悬挑结构、第二悬挑结构及大跨度结构与临时支撑架刚好脱离，并形成一个独立稳定的结构，提前拆除临时支撑架，减少临时支撑架的使用时间。上部的框架单元按同种方法施工，一直施工到顶层。施工的过程中钢拉杆上设置应力感应器，随时监测钢拉杆上的应力变化。同时，用两台全站仪观测悬挑结构端部的位移变化，随时通过钢拉杆来调节结构的位移，保证施工中结构的变形及结构应力符合设计要求并在可控范围之内。

本发明的有益效果在于：本发明提供的带钢拉杆的悬挑钢结构的安装方法，利用钢框架结构的刚性特点及钢拉杆可张拉的特点，可提前拆除临时支撑架，极大地节约工程成本；施工过程中采用结构应力监测及结构位移监测，提高工程施工精度及可控性；各专业交替作业周期加长，提高施工效率，缩短施工工期。

经济效益：在一个应用实施例中，临时支撑架共190吨，租赁费用为108元/吨/月，使用时间为2个月，若按传统方法施工，待所有楼板浇筑完成再拆除临时支撑架，临时支撑架使用时间应为10个月，节约经济成本为190*108*8=16.4万元。除此之外，从悬挑钢结构楼层安装开始到顶层钢结构安装完成无须与土建专业交替作业，避开工人短期窝工问题，大大提高施工效率，缩短工期，整个工程工期缩短了近两个月。减少管理费用开支和措施费用开支，间接费用经济效益可观，也同时提高了本方法的综合经济效益。

社会效益：施工安全度高，施工过程结构变形及内力可视可控，吊装简便、施工工艺简单、施工快捷的优点，再加上环保、安全、噪音污染小，使得该方法更具良好的社会效益。

本发明还提供了一种带有钢拉杆的悬挑结构，包括多个框架单元，框架单元包括第一核心筒结构1和第二核心筒结构2，第一核心筒结构1和第二核心筒结构2之间设有大跨度结构3，第一核心筒结构1的另一端设有第一悬挑结构4，第二核心筒结构2的另一端设有第二悬挑结构3，上层大跨度结构3与下层大跨度结构3之间、上层第一悬挑结构及结构4和下层第一悬挑结构4之间及上层第二悬挑结构5和下层第二悬挑结构5之间均设有钢柱6，每个框架单元内设有多个钢拉杆7。

在本实施例中，每个框架单元由两个标准层组成。

进一步地，钢柱6与上层大跨度结构3与下层大跨度结构3垂直、钢柱6与上层第一悬挑结构4和下层第一悬挑结构4垂直，钢柱6与上层第二悬挑结构5和下层第二悬挑结构5垂直。

进一步地，钢拉杆7、第一悬挑结构4及钢柱6构成三角形；钢拉杆7、第一悬挑结构4及第一核心筒结构1构成三角形；钢拉杆7、大跨度结构3及第一核心筒结构1构成三角形；钢拉杆7、大跨度结构3及钢柱6构成三角形；钢拉杆7、大跨度结构3及第二核心筒结构2构成三角形；钢拉杆7、第二悬挑结构5及第二核心筒结构2构成三角形；钢拉杆7、第二悬挑结构5及钢柱6构成三角形。

进一步地，钢柱6的牛腿上设有用于与钢拉杆7连接的连接座8。

进一步地，钢拉杆7为uu型钢拉杆，钢拉杆包括两节完全相同的杆体73，两节杆体73的之间通过张紧器75连接，两节杆体73的另一端均连接有u型接头71，u型接头71与连接座8连接。

进一步地，杆体73与张紧器75之间设有第二锁母74，第二锁母74的两端分别与杆体73和张紧器75连接，杆体73的与u型接头71之间设有第一锁母72，第一锁母72的两端分别与杆体73和u型接头71连接。

进一步地，连接座8与u型接头71通过销轴76连接，销轴76的另一端通过端盖77和螺钉78的配合将u型接头71和连接座8固定连接。

进一步地，钢拉杆7上设有应力感应器。在本实施例中，应力感应器为高速静态应变测试系统，使施工中结构受力状态达到可视化效果，从而实现施工过程的可控性，高速静态应变测试系统的特点是监测点位多（最多可同时监测1000个点位）、高速测量（1秒内完成全部测点扫描）、网络化设计（最大通讯连续监测距离1200米）、连续监测。高速静态应变测试系统高效、精准、环保且人工及设备成本投入低，非常适合用于带大直径钢拉杆大悬挑钢结构的施工。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。