一种用于大跨度管桁架节点精度复核的方法

技术领域

本发明属于钢结构施工技术领域，尤其是涉及一种用于大跨度管桁架节点精度复核的方法。

背景技术

随着装配式钢管桁架建筑工程在社会上的不断发展，国家对装配式建筑工程大力推广的背景下，大中型钢管桁架结构得到了社会的青睐，在各类体育馆、大型展厅、机场等工程中应用日益广泛。大跨度管桁架一般采用工厂加工、现场吊装组合的方式，由于大跨度管桁架节点精度控制方面要求较高，需要在在加工完成后、进入施工阶段之前，进行预拼装并对其精度进行复核，以确保其在安装时的准确。目前在大跨度管桁架节点精度复核方面，方法都还比较单一，大部分是利用传统的人工放样、拼装及定位检测。应用这种控制方法虽然比较简单，但是工装效率低、耗材用量大，同时对场地有较高的要求，难以在工厂内完成，精度控制误差较大、翻身次数多、影响产品质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于大跨度管桁架节点精度复核的方法，方便调节和复核，尤其适合在工厂或空间有限的情况下进行大跨度钢桁架节点精度的复核。

本发明采用的技术方案是：一种用于大跨度管桁架节点精度复核的方法，垂直于所述管桁架跨度和高度的方向为横向，其特征在于：包括以下几个步骤：

S1，深化设计时，沿横向截取两个节点单元作为主桁架，所述主桁架包括上弦杆、下弦杆和横向牛腿；将两个所述主桁架拼接为一个整体空间结构，建立三维坐标系；

S2，在所述三维坐标系中构建第一支座和第二支座，所述第一支座用于支撑所述上弦杆和所述下弦杆；所述第二支座用于支撑所述横向牛腿；

S3，对应所述三维坐标系制作胎架、所述第一支座和所述第二支座，将所述第一支座和所述第二支座安装于所述胎架定位位置；安装所述上弦杆和所述下弦杆；

S4，通过所述第一支座调节所述上弦杆、所述下弦杆的高度和同心度；安装所述主桁架的斜腹杆和连接杆，再次调节所述第一支座；

S5，安装所述横向牛腿，通过所述第二支座调节所述横向牛腿的角度、高度和同心度；

S6，连接两个所述主桁架；

S7，复核两个所述主桁架的节点精度是否满足要求。

进一步地，所述主桁架为沿所述管桁架横向最外侧的两个节点单元。

进一步地，所述主桁架端部呈倒三角形设置于所述胎架；所述胎架包括上横撑和下横撑，所述上弦杆、所述下弦杆分别设置于所述上横撑、所述下横撑。

进一步地，所述第一支座包括支撑件、第一调节板和第一固定板，所述支撑件的上端设置有弧形槽，所述支撑件固定于所述第一调节板，所述第一调节板平行于所述第一固定板并通过螺杆与所述第一固定板连接，所述第一固定板设置于所述上横撑或所述下横撑。

进一步地，所述步骤S3中，先将所述上弦杆分别固定在所述上横撑的所述第一支座，再将所述下弦杆分别固定于所述下横撑的所述第一支座，所述上弦杆、所述下弦杆的横截面的圆心分别与所述弧形槽的中心重合。

进一步地，所述第二支座包括第二调节板和第二固定板，所述第二调节板下端与所述第二固定板上端均设置有沿竖直方向的长圆孔，所述长圆孔贯通并通过螺栓相连；所述第二固定板设置于所述上横撑或所述下横撑。

进一步地，所述步骤S4中，调节所述第一支座的上下高度，使所述上弦杆的横截面的圆心、所述下弦杆的横截面的圆心分别处于同一轴线；所述斜腹杆和所述连接杆安装完成后，再次调节所述第一支座，使所述上弦杆的横截面的圆心与所述连接杆轴心处于同一轴线，所述下弦杆的横截面的圆心处于同一轴线，随后通过螺母紧固所述螺杆。

进一步地，所述步骤S5中，所述第二调节板上设置有基准点，先以所述基准点为原点，左右转动调整所述横向牛腿与所述第二调节板上表面的角度，再上下调整所述横向牛腿的高度，使所述横向牛腿的轴心处于同一轴线，随后拧紧所述螺栓上的螺母。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明通过横向截取的方法，实现了在有限空间内对大跨度管桁架节点精度进行复核；通过支座的设置，实现了各构件的高度、角度及同心度的精准调节，操作简单，提高了工作效率和调节精度；结构科学合理，可根据实际应用灵活调整，适用性广且可重复使用，节省了大量成本。

附图说明

图1是本发明的横向截取原理示意图；

图2是本发明的一个实施例的主桁架结构示意图；

图3是本发明的一个实施例的主桁架安装正视图；

图4是本发明的一个实施例的主桁架安装俯视图；

图5是本发明的一个实施例的第一支座结构示意图；

图6是本发明的一个实施例的第二图支座结构示意图。

图中：

1、上弦杆2、下弦杆3、横向牛腿

4、连接杆5、斜腹杆6、胎架

601、上横撑602、下横撑7、第一支座

701、支撑件702、弧形槽703、第一调节板

704、第一固定板705、螺杆8、第二支座

801、第二调节板802、第二固定板803、长圆孔

804、螺栓805、基准点9、主桁架

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做出说明。

本发明为一种用于大跨度管桁架节点精度复核的方法，其中垂直于所述管桁架跨度和高度的方向为横向，包括以下步骤：

S1，如图1-2所示，在深化设计时，沿横向截取两个节点单元作为主桁架9，主桁架包括上弦杆1、下弦杆2和横向牛腿3；将两个主桁架9拼接为一个整体空间结构，建立三维坐标系。

进一步地，两个主桁架9拼接时，保持其原有形态沿横向进行平移，确保后续复核的准确度。

进一步地，如图1-2所示，采用沿管桁架跨度方向为纵轴，以及与纵轴垂直相交的水平轴、竖直轴；主桁架9在三维坐标系中的形态与其实际安装时的形态相互对应，便于复核是进行数据转换，减少计算步骤；横向牛腿3是与上弦杆1或下弦杆2相连的向横向延伸的杆件的一部分，截取时在其相交的节点附近进行截断，从而减少整个模型的横向宽度，实现其在有限空间条件下进行复核。

进一步地，在一个具体的实施例中，主桁架9为沿管桁架横向最外侧的两个节点单元；因管桁架的所有构件均为顺直的，截取其两侧的节点单元进行复核，即可得出整个管桁架结构的精度。

S2，在三维坐标系中构建第一支座7和第二支座8，第一支座7用于支撑上弦杆1和下弦杆2；第二支座8用于支撑横向牛腿3。

进一步地，第一支座7与第二支座8并不处于同一水平轴线上，以空间节约为原则，布置时应使二者尽量靠近。

S3，如图3所示，对应三维坐标系制作胎架6、第一支座7和第二支座8，将第一支座7和第二支座8安装于胎架6定位位置；安装上弦杆1和下弦杆2。

进一步地，胎架6与三维坐标体系对应制作，作为安装主桁架的操作平台；制作完成后按照坐标分别定位第一支座7和第二支座8的位置，做好标记，随后安装第一支座7和第二支座8；胎架6制作前需进行荷载计算，确保其稳定性和后续操作的安全。

进一步地，在一个具体的实施例中，如图3-4所示，主桁架9端部呈倒三角形设置于胎架6；胎架6包括上横撑601和下横撑602，上弦杆1设置于上横撑601、下弦杆2设置于下横撑602。

进一步地，在一个具体的实施例中，如图5所示，第一支座7包括支撑件701、第一调节板703和第一固定板704，支撑件701的上端设置有弧形槽702，支撑件701固定于第一调节板703，第一调节板703平行于第一固定板704并通过螺杆705与其连接，第一固定板704设置于上横撑601或下横撑602。优选的，制作弧形槽702时，使其能够容纳上弦杆1和下弦杆2，同时其圆心与上弦杆1和下弦杆2的横截面的圆心重合。通过调节第一调节板703在螺杆705的位置，可以带动支撑件701沿竖直方向上下移动。

进一步地，在一个具体的实施例中，先将上弦杆1分别固定在上横撑601的第一支座7，再将下弦杆2分别固定于下横撑602的第一支座7，确保上弦杆1、下弦杆2的横截面圆心分别与弧形槽702的中心重合。

进一步地，在一个具体的实施例中，如图6所示，第二支座8包括第二调节板801和第二固定板802，第二调节板801下端与第二固定板802上端均设置有沿竖直方向的长圆孔803，长圆孔803贯通并通过螺栓804相连；第二固定板802设置于上横撑601或下横撑602。通过放松螺栓804，第二调节板801可围绕螺栓804转动，也可相对第二固定板802沿竖直方向上下滑动。

S4，通过第一支座7调节上弦杆1、下弦杆2的高度和同心度；安装主桁架的斜腹杆5和连接杆4，再次调节第一支座7；

进一步地，如图3和图5所示，在一个具体的实施例中，调节第一支座7的第一调节板703在螺杆705的位置，从而调节弧形槽702的高度，进而实现上弦杆1和下弦杆2的上下高度调节，使上弦杆1的横截面的圆心、下弦杆2的横截面的圆心分别处于同一轴线；斜腹杆5和连接杆4安装完成后，再次调节第一支座7，使上弦杆1的横截面的圆心与连接杆4的轴心处于同一轴线，下弦杆2的横截面的圆心处于同一轴线，随后通过螺母紧固螺杆705。

S5，安装横向牛腿3，通过第二支座8调节横向牛腿3的角度、高度和同心度。

进一步地，如图4和图5所示，在一个具体的实施例中，第二调节板801上设置有基准点805，先以基准点805为原点，左右转动调整横向牛腿3与第二调节板801上表面的角度，再上下调整横向牛腿3的高度，使横向牛腿的轴心处于同一轴线，随后拧紧螺栓804上的螺母。

S6，连接两个主桁架9。

在一个具体的实施例中，其他构件还包括连接两个上弦杆1的连接杆4和连接上弦杆1与下弦杆2的斜腹杆5；两个主桁架9通过其之间的横向牛腿3焊接连接为一个整体结构。

S7，复核两个主桁架9的节点精度是否满足要求。

在一个具体的实施例中，如图1所示，通过复核两个主桁架9组成的整体结构端部的外框架的轴线与坐标系中的轴线位置，即可复核整体管桁架的精度是否符合要求。

进一步地，沿两个主桁架9的跨度方向的两端均需要进行复核。

下面列举一个具体实施例来说明本发明的方法的具体实施过程：

实施例1：

如图1-2所示，首先进行深化设计，建立整个管桁架模型后，沿横向截取最外侧的两个节点单元作为主桁架9，主桁架包括上弦杆1、下弦杆2和横向牛腿3，上弦杆1、下弦杆2为沿管桁架纵向设置的构件，横向牛腿3是与上弦杆1或下弦杆2相连的向横向延伸的杆件的一部分，截取时在其相交的节点附近进行截断；将两个主桁架9沿横向平移，将其拼接为一个整体空间结构，建立三维坐标系。三维坐标系采用沿管桁架跨度方向为纵轴，以及与纵轴垂直相交的水平轴、竖直轴；主桁架9在三维坐标系中的形态与其实际安装时的形态相互对应。

随后在三维坐标系中构建第一支座7和第二支座8，第一支座7用于支撑上弦杆1和下弦杆2；第二支座8用于支撑横向牛腿3。第一支座7与第二支座8并不处于同一水平轴线上，但布置时二者尽量靠近。

随后对应三维坐标系制作胎架6，胎架6包括上横撑601和下横撑602，上弦杆1设置于上横撑601、下弦杆2设置于下横撑602，使主桁架9端部呈倒三角形设置于胎架6；制作完成后按照坐标分别定位第一支座7和第二支座8的位置。在上横撑601和下横撑602与立柱的相交处设置肋板，加强其承载力。

制作第一支座7，支撑件701、第一调节板703和第一固定板704，支撑件701为三块板连接成的H形构件，其中部的板的上端设置有弧形槽702，并高于其两侧的板；支撑件701固定于第一调节板703，第一调节板703平行于第一固定板704并通过螺杆705与其连接，第一固定板704设置于上横撑601或下横撑602。制作弧形槽702时，其大小形状能够容纳上弦杆1和下弦杆2，同时其圆心与上弦杆1和下弦杆2的横截面的圆心重合。

制作第二支座8，包括第二调节板801和第二固定板802，第二调节板801下端与第二固定板802上端均设置有沿竖直方向的长圆孔803，两个长圆孔803贯通并通过螺栓804相连；第二固定板802设置于上横撑601或下横撑602。通过放松螺栓804，第二调节板801可围绕螺栓804转动，也可相对第二固定板802沿竖直方向上下滑动；通过连接件将两个第二固定板802相连。

将第一支座7和第二支座8安装于胎架6定位位置。

随后先将上弦杆1分别固定在上横撑601的第一支座7，再将下弦杆2分别固定于下横撑602的第一支座7，调节第一支座7的第一调节板703在螺杆705的位置，从而调节弧形槽702的高度，进而实现上弦杆1和下弦杆2的上下高度调节，使上弦杆1的横截面的圆心、下弦杆2的横截面的圆心分别处于同一轴线；随后安装斜腹杆5和连接杆4，再次调节第一支座7，使上弦杆1的横截面的圆心与连接杆4的轴心处于同一轴线，下弦杆2的横截面的圆心处于同一轴线，随后通过螺母紧固螺杆705。

安装横向牛腿3，调节第二支座8，第二调节板801上设置有基准点805，先以基准点805为原点，左右转动调整横向牛腿3与第二调节板801上表面的角度，再上下调整横向牛腿3的高度，使横向牛腿3的轴心处于同一轴线，随后拧紧螺栓804上的螺母。

焊接连接两个主桁架9之间的横向牛腿3。

复核两个主桁架9组成的整体结构端部的外框架的轴线与坐标系中轴线的位置，即可复核整体管桁架的精度是否符合要求。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。