一种单层曲面钢网格结构的拼装方法与流程

本发明涉及钢网格结构，更具体地说，本发明涉及一种单层曲面钢网格结构的拼装方法。

背景技术：

1、钢网格结构是由钢杆、钢管或钢板组成的网格结构，可以用于建筑物的屋顶、墙体以及地面等，钢网格结构应根据建筑物的使用要求和地形条件进行设计，满足建筑物的结构要求。单层曲面网壳结构具有受力均匀特性，能够完成大跨度的造型，可从建筑平面、外形等多方面满足设计需求。

2、单层曲面钢网格结构的特点是，面积大、柔软、双向矢高大，钢管网格三向相交，相贯空间角度多变；目前面临的问题是，在原位以空中姿态进行拼装时，拼装高度不利于施工作业，拼装过程有侧倾的风险，施工存在一定的复杂性和难度；钢管网格三向相交，相贯空间角度需要精确的定位。因此，有必要提出一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，包括：

3、建立钢网格结构的三维模型，并将钢网格结构划分为多个拼装单元；

4、确定每个拼装单元在组装时的最小矢高，以最小矢高对应的平面为此拼装单元组装时的基准面；

5、以所述基准面为水平面形成此拼装单元的组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元对应的组装图；

6、构建与此拼装单元对应的胎架，在胎架上完成此拼装单元的组装。

7、优选的是，还包括：在对应的胎架上完成拼装单元的组装后，将多个拼装单元按照拼装顺序依次进行拼装，形成钢网格结构。

8、优选的是，确定每个拼装单元在组装时的最小矢高，包括：

9、以拼装单元的任意三个角点形成目标平面，以目标平面为水平面建立空间坐标系；

10、测量空间坐标系中拼装单元的最大矢高；

11、对比每个目标平面对应的最大矢高，选取多个最大矢高中的最小值作为拼装单元在组装时的最小矢高，则对应的目标平面即为基准面，对应的空间坐标系即为组装空间坐标系。

12、优选的是，所述拼装单元包括：至少三个主杆件，每相邻的两个主杆件之间通过多个支杆连接，每个主杆件由多段主杆组装形成。

13、优选的是，绘制拼装单元的组装图，包括：

14、确定主杆件的个数、每个主杆件中主杆的段数以及支杆的数量，在组装空间坐标系下标识组装控制点；其中，所述组装控制点包括：用于确定主杆件与支杆连接位置的控制点、用于确定主杆件与胎架定位位置处的控制点。

15、优选的是，所述胎架包括：多个底梁，每个底梁上沿其长度方向设有多个立柱，立柱还通过斜支撑与底梁连接，相邻的底梁上的立柱之间还通过水平支撑连接，同一底梁上的两个相邻的立柱之间连接有横梁，所述横梁用于定位支撑拼装单元。

16、优选的是，所述胎架的立柱高度满足所有拼装单元在组装时的高度，每个底梁上立柱之间的间距满足所有拼装单元在组装时的定位要求。

17、优选的是，将多个拼装单元按照拼装顺序依次进行拼装，包括：

18、依据多个拼装单元的吊装位置，确定每个拼装单元的组装位置，并在组装位置处构建胎架；其中，所述组装位置要求在履带吊的吊装回转半径范围内；

19、在对应的胎架上完成拼装单元的组装，然后将组装好的拼装单元吊下胎架进行拼装。

20、优选的是，拼装单元的组装包括：

21、在胎架上定位放置第一主杆件的第一段主杆，使其与胎架连接；在胎架上定位放置与第一主杆件相邻的第二主杆件的第一段主杆，使其与胎架连接；然后利用多个第一支杆将两个相邻的第一段主杆进行连接；

22、在胎架上定位放置与第一主杆件的第一段主杆对接的第二段主杆，并将其与胎架连接；在胎架上定位放置与第二主杆件的第一段主杆对接的第二段主杆，并将其与胎架连接；利用多个第一支杆将两个相邻的第二段主杆进行连接；

23、按照上述第一段主杆和第二段主杆的安装方式，完成第一主杆件和第二主杆件的组装；

24、按照第一主杆件和第二主杆件的安装方式，完成第二主杆件和第三主杆件的连接；

25、第一支杆的隐蔽焊缝焊接完成后，组装与主杆件和第一支杆相贯的第二支杆。

26、优选的是，在组装拼装单元时，对拼装单元的各个节点的坐标进行定位；在拼装单元组装完成后，解除拼装单元与胎架的约束，使拼装单元为自由状态，并在此状态下检测拼装单元的尺寸是否符合设计要求。

27、相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

28、本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法先通过软件建立钢网格结构的三维模型，然后按照合理的尺寸将其划分为多个拼装单元；由于每个拼装单元均为不规则的曲面，其在组装时的姿态决定了施工高度，为了便于施工，选取拼装单元在组装时的最小矢高对应的平面为此拼装单元组装时的基准面；如此，能够以较小的高度完成每个拼装单元的组装施工，降低施工难度；

29、确定好基准面后，建立组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元对应的组装图，然后构建与该拼装单元对应的胎架，在实际组装时，将多个主杆件与胎架进行定位安装，完成拼装单元的组装；如此，通过在胎架上按照组装图对拼装单元进行定位组装，能够实现拼装单元每个节点的精准定位。

30、本发明所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，还包括：在对应的胎架(2)上完成拼装单元(1)的组装后，将多个拼装单元(1)按照拼装顺序依次进行拼装，形成钢网格结构。

3.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，确定每个拼装单元(1)在组装时的最小矢高，包括：

4.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，所述拼装单元(1)包括：至少三个主杆件，每相邻的两个主杆件之间通过多个支杆连接，每个主杆件由多段主杆组装形成。

5.根据权利要求4所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，绘制拼装单元(1)的组装图，包括：

6.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，所述胎架(2)包括：多个底梁(210)，每个底梁(210)上沿其长度方向设有多个立柱(220)，立柱(220)还通过斜支撑(230)与底梁(210)连接，相邻的底梁(210)上的立柱(220)之间还通过水平支撑(240)连接，同一底梁(210)上的两个相邻的立柱(220)之间连接有横梁(250)，所述横梁(250)用于定位支撑拼装单元(1)。

7.根据权利要求6所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，所述胎架(2)的立柱(220)高度满足所有拼装单元(1)在组装时的高度，每个底梁(210)上立柱(220)之间的间距满足所有拼装单元(1)在组装时的定位要求。

8.根据权利要求2所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，将多个拼装单元(1)按照拼装顺序依次进行拼装，包括：

9.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，拼装单元(1)的组装包括：

10.根据权利要求1所述的单层曲面钢网格结构的拼装方法，其特征在于，在组装拼装单元(1)时，对拼装单元(1)的各个节点的坐标进行定位；在拼装单元(1)组装完成后，解除拼装单元(1)与胎架(2)的约束，使拼装单元(1)为自由状态，并在此状态下检测拼装单元(1)的尺寸是否符合设计要求。

技术总结
本发明公开了一种单层曲面钢网格结构的拼装方法，包括：通过软件建立钢网格结构的三维模型，然后按照合理的尺寸将其划分为多个拼装单元；由于每个拼装单元均为不规则的曲面，其在组装时的姿态决定了施工高度，为了便于施工，选取拼装单元在组装时的最小矢高对应的平面为此拼装单元组装时的基准面；如此，能够以较小的高度完成每个拼装单元的组装施工，降低施工难度；确定好基准面后，建立组装空间坐标系，并绘制与此拼装单元对应的组装图，然后构建与该拼装单元对应的胎架，在实际组装时，将多个主杆件与胎架进行定位安装，完成拼装单元的组装；如此，通过在胎架上按照组装图对拼装单元进行定位组装，能够实现拼装单元每个节点的精准定位。

技术研发人员：曹丙山,刘海龙,甯桃红,赵梦广,王虎林,武阔龙,王帅,伏靖,王斌,赵国强,范锐钊,蔡泽帅,袁姣姣,董琛
受保护的技术使用者：北京市机械施工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17