船形桁架的安装方法与流程

本发明涉及钢结构件，具体涉及一种船形桁架的安装方法。

背景技术：

1、桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。根据组成桁架杆件的轴线和所受外力的分布情况，桁架可分为平面桁架和空间桁架。屋架或桥梁等空间结构是由一系列互相平行的平面桁架所组成。

2、桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。桁架的种类包括三角形桁架、梯形桁架、多边形桁架、空腹桁架和桁架桥等。当需要建造船形桁架时，目前还没有该结构类型及施工工艺。

技术实现思路

1、本发明主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种船形桁架的安装方法，其具有结构紧凑、结构强度高和稳定性好的特点。解决了在船形空间搭建钢结构的问题。实现船形桁架结构在建筑领域的广泛应用。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、所述的船形桁架结构包括船脊菱形桁架，所述的船脊菱形桁架前后两端均设有船头桁架，所述的船脊菱形桁架下端设有若干开花柱，所述的船脊菱形桁架左右两侧设有与船脊菱形桁架组成船形框架结构的船体边缘桁架，所述的船体边缘桁架与船脊菱形桁架间设有若干与船脊菱形桁架相横向垂直焊接固定的船体联系桁架。开花柱为现有技术，参考中国专利《一种钢结构荷花谷柱结构》，申请号为2021206055910。

4、所述的船脊菱形桁架包括桁架上弦杆、桁架中弦杆和桁架下弦杆，所述的桁架中弦杆数量为2根，桁架上弦杆和桁架下弦杆各一根，所述的船脊菱形桁架呈菱形结构，所述的桁架中弦杆间设有桁架中腹杆，所述的桁架上弦杆与桁架中弦杆间设有桁架上腹杆，所述的桁架下弦杆与桁架中弦杆间设有桁架下腹杆。

5、安装方法包括如下操作步骤：

6、第一步：船脊菱形桁架拼装，由于船脊菱形桁架拼装高度离楼板高度最大达11.67m，拼装高度过高，为减小船脊菱形桁架拼高空拼装量，采取了先地面分段拼装，再高空分段组拼工艺。

7、第二步：采用吊车进行船脊菱形桁架两侧的船体联系桁架拼装。

8、第三步：采用吊车进行船体边缘桁架的拼装过程，船体边缘桁架运用正交正方平面交错网架。

9、第四步：船头桁架组装，而后完成与船脊菱形桁架的拼装。

10、第五步：利用液压提升设备将整个提升船形桁架提升至设计标高位置，完成开花柱的吊装及支撑安装，完成整个船型桁架的安装过程。

11、作为优选，所述的船头桁架下端设有钢管柱进行支撑，所述的钢管柱中部与船头桁架间设有箱型柱，采用箱型柱加强钢管柱对船头桁架支撑的稳定性。

12、作为优选，船脊菱形桁架分段拼装长度主要为16.5m～33.0m，根据船脊菱形桁架的弦杆分段段数设置拼装胎架数量，中部弦杆两侧各设置胎架，两侧弦杆端部设置胎架，单段菱形桁架胎架不少于2处。

13、作为优选，所述的船脊菱形桁架由若干菱形桁架组成，单个菱形桁架吊装段采用汽车吊楼面散拼，按照桁架中弦杆→桁架下弦杆→桁架下腹杆→桁架中腹杆→桁架上弦杆→桁架上腹杆的定位顺序进行拼装，桁架杆件定位先采用点焊并及时复测，杆件定位时，弦杆采用临时耳板固定，腹杆与弦杆采用点焊临时固定。

14、作为优选，为避免焊接应力集中，桁架整体焊接顺序确定为从中间向两边，弦杆对接焊接顺序为从相对180度的两个点顺时针焊接。

15、作为优选，先布设胎架并定位船脊菱形桁架的桁架下弦杆及桁架中弦杆，接着装配船脊菱形桁架下部的桁架下腹杆和桁架中腹杆，使得船脊菱形桁架下部拼装呈三角桁架；接着安装桁架上弦杆和桁架上腹杆，完成菱形桁架拼装过程。

16、作为优选，船体边缘桁架装配时，先进行下弦球的胎架定位，保证精度控制要求，将已验收的焊接球，按规格、编号放入安装节点内，同时应将球调整好受力方向与位置；接着定位网架下弦球位置，并布置网架拼装下弦球管胎架；再安装网架下弦球间下弦杆，竖向腹杆在上弦球安装前单独定位安装，竖腹杆定位完毕后，按照1球n管顺序拼装网架上弦球及上弦杆，最后补装网架弦杆间腹杆。

17、作为优选，将上弦球及上弦杆按照两球一杆、一球一杆、一球两杆、一球三杆的形式在地面组装完成后拼装至单元格上方。

18、作为优选，将焊接球水平中心线的环形焊缝置于赤道方向。

19、本发明能够达到如下效果：

20、本发明提供了一种船形桁架的安装方法，与现有技术相比较，具有结构紧凑、结构强度高和稳定性好的特点。解决了在船形空间搭建钢结构的问题。实现船形桁架结构在建筑领域的广泛应用。

技术特征：

1.一种船形桁架的安装方法，其特征在于：所述的船形桁架结构包括船脊菱形桁架（2），所述的船脊菱形桁架（2）前后两端均设有船头桁架（5），所述的船脊菱形桁架（2）下端设有若干开花柱（1），所述的船脊菱形桁架（2）左右两侧设有与船脊菱形桁架（2）组成船形框架结构的船体边缘桁架（3），所述的船体边缘桁架（3）与船脊菱形桁架（2）间设有若干与船脊菱形桁架（2）相横向垂直焊接固定的船体联系桁架（4）；

2.根据权利要求1所述的船形桁架的安装方法，其特征在于：所述的船头桁架（5）下端设有钢管柱（7）进行支撑，所述的钢管柱（7）中部与船头桁架（5）间设有箱型柱（6），采用箱型柱（6）加强钢管柱（7）对船头桁架（5）支撑的稳定性。

3.根据权利要求1所述的船形桁架的安装方法，其特征在于：船脊菱形桁架（2）分段拼装长度主要为16.5m～33.0m，根据船脊菱形桁架（2）的弦杆分段段数设置拼装胎架数量，中部弦杆两侧各设置胎架，两侧弦杆端部设置胎架，单段菱形桁架胎架不少于2处。

4.根据权利要求3所述的船形桁架的安装方法，其特征在于：所述的船脊菱形桁架（2）由若干菱形桁架组成，单个菱形桁架吊装段采用汽车吊楼面散拼，按照桁架中弦杆（10）→桁架下弦杆（11）→桁架下腹杆（12）→桁架中腹杆（13）→桁架上弦杆（9）→桁架上腹杆（8）的定位顺序进行拼装，桁架杆件定位先采用点焊并及时复测，杆件定位时，弦杆采用临时耳板固定，腹杆与弦杆采用点焊临时固定。

5.根据权利要求4所述的船形桁架的安装方法，其特征在于：为避免焊接应力集中，桁架整体焊接顺序确定为从中间向两边，弦杆对接焊接顺序为从相对180度的两个点顺时针焊接。

6.根据权利要求4所述的船形桁架的安装方法，其特征在于：先布设胎架并定位船脊菱形桁架（2）的桁架下弦杆（11）及桁架中弦杆（10），接着装配船脊菱形桁架（2）下部的桁架下腹杆（12）和桁架中腹杆（13），使得船脊菱形桁架（2）下部拼装呈三角桁架；接着安装桁架上弦杆（9）和桁架上腹杆（8），完成菱形桁架拼装过程。

7.根据权利要求1所述的船形桁架的安装方法，其特征在于：船体边缘桁架（3）装配时，先进行下弦球的胎架定位，保证精度控制要求，将已验收的焊接球，按规格、编号放入安装节点内，同时应将球调整好受力方向与位置；接着定位网架下弦球位置，并布置网架拼装下弦球管胎架；再安装网架下弦球间下弦杆，竖向腹杆在上弦球安装前单独定位安装，竖腹杆定位完毕后，按照1球n管顺序拼装网架上弦球及上弦杆，最后补装网架弦杆间腹杆。

8.根据权利要求7所述的船形桁架的安装方法，其特征在于：将上弦球及上弦杆按照两球一杆、一球一杆、一球两杆、一球三杆的形式在地面组装完成后拼装至单元格上方。

9.根据权利要求7所述的船形桁架的安装方法，其特征在于：将焊接球水平中心线的环形焊缝置于赤道方向。

技术总结
本发明涉及一种船形桁架的安装方法，所属钢结构件技术领域，安装方法包括如下操作步骤：第一步：船脊菱形桁架拼装，由于船脊菱形桁架拼装高度离楼板高度过高，为减小船脊菱形桁架拼高空拼装量，采取了先地面分段拼装，再高空分段组拼工艺。第二步：采用吊车进行船脊菱形桁架两侧的船体联系桁架拼装。第三步：进行船体边缘桁架的拼装过程，船体边缘桁架运用正交正方平面交错网架。第四步：船头桁架组装，而后完成与船脊菱形桁架的拼装。第五步：利用液压提升设备将整个提升船形桁架提升至设计标高位置，完成开花柱的吊装及支撑安装，完成整个船型桁架的安装过程。具有结构紧凑、结构强度高和稳定性好的特点。解决了在船形空间搭建钢结构的问题。

技术研发人员：周观根,游桂模,万敬新,吕云龙,沈雁彬
受保护的技术使用者：浙江东南网架股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4