一種聯方網格型單層拱形網殼屋面結構及其製備方法
2023-06-23 09:33:26 1
專利名稱：一種聯方網格型單層拱形網殼屋面結構及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種屋面鋼結構，具體涉及一種聯方網格型單層拱形網殼屋面結構， 本發明還涉及這種屋面結構的製備方法。
背景技術：
彎曲構件在大型重點的工程中屢見不鮮，尤以本公司承擔的國家體育場和昆明新機場為代表，大、厚、扭的特徵貫穿整個構件，其截面均為箱形截面。整個拱形屋面網殼由多組兩個不同方向的箱型雙曲拱編織而成，因屋面採用單層結構形式，各拱相互交叉形成聯方網格狀，另外由於拱形方向是斜向布置，同時要保證拱的上、下平面圓滑過渡(即兩個圓弧面)，因此各個單拱的箱形截面形成了不規則的菱形截面形式，且為變截面結構；除此之外由於建築的要求在拱形屋面的兩端中間部位的節點呈雙向的，因此給加工帶來更大的難題。屋面採用何種方式進行分段，分段後節點是否滿足工廠加工要求，節點形式如何制定， 分段能否滿足運輸及現場施工吊裝要求，這些都是本工程的難點。
發明內容
發明目的本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種加工方便的聯方網格型單層拱形網殼屋面結構。本發明的另一目的在於提供這種聯方網格型單層拱形網殼屋面結構的製備方法。技術方案本發明所述的聯方網格型單層拱形網殼屋面結構，由多組兩個不同方向的箱型雙曲拱交叉相連，編織成網狀，所述屋面結構由X形節點、Y形節點及箱型斜杆組裝而成。所述X形節點、Y形節點及箱型斜杆的截面為不規則的菱形，截面採用口 3000*1000*16(30) 口 2000*1000*16(30)不等的變截面，且呈弧形。本發明中，發明人根據本工程結構形式，在滿足規範要求的前提下，綜合考慮現場吊裝、構件運輸、工廠組裝等因素的條件下，技術人員結合以往類似工程的經驗進行綜合分析比較和專家論證，最後確定將該屋面分段採用X形節點、Y形節點及箱型斜杆，這樣分段既能夠滿足以上兩方面的要求，同時也能滿足結構及建築外觀等設計要求。本發明所述的聯方網格型單層拱形網殼屋面結構的製備方法，包括如下步驟
(1)採用電腦軟體對X形節點、Y形節點和箱型斜杆各個構件分別進行放樣、採用數控等離子進行切割；
(2)對構件樣品與鋼胎架結合的形式進行綜合檢查；
(3)從整體模型中將單根節點一一取出，進行二次深化，單獨重新繪製適於車間加工製作的胎架，這樣不僅提高了製作的精度，同時加工製作效率也得到了很大的提高；另外檢測時採用地樣法和全站儀綜合檢測，以保證構件的製作精度；
(4)在保證單件精度的基礎上，採用電腦模擬拼裝方法，對整體屋面網格進行構件的回歸分析和檢測，這樣大大提高了現場的吊裝精度，解決了實體預拼裝的場地等因素限制的局限性。為避免拼接帶來的精度誤差，步驟(1)中，對各個構件採取整體下料，端面的坡口之間下料時進行數控切割，以保證整體的加工精度。有益效果本發明與現有技術相比，其有益效果是1、本發明產品在保證結構要求的前提下，便於加工；2、本發明方法加工精度高，滿足整體建築的使用和外觀要求。
圖1為本發明產品的結構示意圖； 圖2為本發明X形節點的結構示意圖； 圖3為本發明Y形節點的結構示意圖； 圖4為本發明箱型斜杆的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖，對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護範圍不局限於所述實施例。某火車站主站房主體結構由下到上為軌道層結構、高架層結構、高架輔樓結構及拱形屋面結構，共五層。層高自下而上分別為9. 5m、12. 5m、5m、5m、37m，總高度69m。拱形屋面為聯方網格型單層網殼，高架輔樓鋼框架作為拱形屋面結構的支座及主要的抗側力構件。其中屋面採用菱形截面鋼構件編織而成，形成一曲形網格拱，此種結構形式，各構件環環相扣，相互間的關聯尺寸在加工製作時控制的精度要求特別高。根據本工程的結構形式，本發明聯方網格型單層拱形網殼屋面結構，具體結構形式如圖1所示，由多組兩個不同方向的箱型雙曲拱交叉相連，編織成網狀，所述屋面結構由 X形節點1、Y形節點2及箱型斜杆3組裝而成，X形節點、Y形節點及箱型斜杆的截面為不規則的菱形。本發明所述的聯方網格型單層拱形網殼屋面結構的製備方法，包括如下步驟
(1)採用電腦軟體對X形節點、Y形節點和箱型斜杆各個構件分別進行放樣；對各個構件採取整體下料，端面的坡口之間下料時進行數控切割；
(2)對構件樣品與鋼胎架結合的形式進行綜合檢查；
(3)從整體模型中將單根節點一一取出，進行二次深化，單獨重新繪製適於車間加工製作的胎架；同時對單根節點構件進行綜合檢測；
(4)採用電腦模擬拼裝方法，對整體屋面網格進行構件的回歸分析和檢測。如上所述，儘管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明，但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和範圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。
權利要求
1.一種聯方網格型單層拱形網殼屋面結構，由多組兩個不同方向的箱型雙曲拱交叉相連，編織成網狀，其特徵在於所述屋面結構由X形節點(1)、Y形節點(2)及箱型斜杆(3)組裝而成。
2.根據權利要求1所述的聯方網格型單層拱形網殼屋面結構，其特徵在於所述X形節點、Y形節點及箱型斜杆的截面為不規則的菱形。
3.根據權利要求1所述的聯方網格型單層拱形網殼屋面結構的製備方法，其特徵在於(1)採用電腦軟體對X形節點、Y形節點和箱型斜杆各個構件分別進行放樣、數控等離子切割；(2)對構件樣品與鋼胎架結合的形式進行綜合檢查；(3)從整體模型中將單根節點一一取出，進行二次深化，單獨重新繪製適於車間加工製作的胎架；同時對單根節點構件進行綜合檢測；(4)採用電腦模擬拼裝方法，對整體屋面網格進行構件的回歸分析和檢測。
4.根據權利要求3所述的聯方網格型單層拱形網殼屋面結構的製備方法，其特徵在於步驟(1)中，對各個構件採取整體下料，端面的坡口之間下料時進行數控切割。成形工藝加工。
全文摘要
本發明公開一種聯方網格型單層拱形網殼屋面結構，由多組兩個不同方向的箱型雙曲拱交叉相連，編織成網狀，其特徵在於所述屋面結構由X形節點(1)、Y形節點(2)及箱型斜杆(3)組裝而成；本發明還公開這種聯方網格型單層拱形網殼屋面結構的製備方法。本發明產品在保證結構要求的前提下，便於加工。
文檔編號B23K10/00GK102182270SQ20111008227
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月1日 優先權日2011年4月1日
發明者華建民, 華志強, 孫祥彬, 狄春良, 甘國軍, 胡海國, 錢志忠, 顧曉付 申請人:江蘇滬寧鋼機股份有限公司