[发明专利]仿古建筑大屋顶大跨度飞檐斗拱钢骨架及其施工工法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种飞檐斗拱钢骨架及其施工方法，特别是一种大跨度仿古建筑的飞檐斗拱钢骨架及其施工方法。

背景技术

中国传统古建筑以其外观古朴庄重、曲线流畅多变在世界建筑史上具有举足轻重的地位。在我国传统古建筑领域中，大部分为木结构、砖木结构或砖石结构。而在新兴的仿古建筑领域因受木材资源短缺及传统工艺的局限，传统古建筑结构已不能满足现代建筑中大跨度、大悬臂的特殊要求。在仿古建筑中引进钢结构体系受到了建筑师、结构工程师的青睐。

对于大跨度的屋顶结构在满足各项性能指标的同时，如果采用钢结构的结构形式、连接方式更好的展现传统传统古建筑风格的关键，另外，大跨度钢屋顶结构的施工过程中，由于体积大，重量重，通长无法采用传统的钢屋顶整体吊装的施工方法，寻求一种既能保证施工精度，又能方便安全实施的吊装方法，是确保大跨度屋顶结构顺利实施的必要保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种仿古建筑大屋顶大跨度飞檐斗拱钢骨架及其施工工法，要解决大跨度仿古建筑大屋顶飞檐斗拱钢骨架结构连接形式和施工方法的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种仿古建筑大屋顶大跨度飞檐斗拱钢骨架，斜向安装在主体结构的挑檐部位，包括飞檐骨架和斗拱骨架，其特征在于：所述飞檐骨架为管桁架，由下部支撑钢柱、下部支撑钢管柱和上部支撑柱形成的斜面支顶，管桁架与上述三者之间均为刚性连接，所述下部支撑钢柱和下部支撑钢管柱支撑在自主体结构顶部悬挑出的悬挑梁上，所述上部支撑柱设置在主体结构的最顶层的结构梁上；

所述斗拱骨架由斗拱斜撑、斗拱水平梁和斗拱小横梁组成，所述斗拱斜撑和斗拱水平梁之间为空间垂直，所述斗拱小横梁水平设置，与斗拱斜撑在同一平面内，两者之间的夹角为钝角，所述斗拱小横梁与斗拱水平梁在同一平面内，两者之间之间的夹角为钝角，三者的端部汇集至一点，所述斗拱小横梁的另一端与主体结构的预留牛腿B连接，所述斗拱斜撑的另一端连接在悬挑梁的底面。

所述管桁架是由直线上弦杆和凸弧线下弦杆端部连接形成的弓形，腹杆设置在弓形包围的区域内，并分别与直线上弦杆和凸弧线下弦杆固定连接形成的平面弓形桁架。

所述大悬挑梁与主体结构顶部最下一层之间通过预留牛腿A连接，预留牛腿A与大悬挑梁之间为栓焊组合连接。

所述斗拱水平梁为异形工字钢梁，其上翼缘与斗拱斜撑的倾斜角度相同，下翼缘水平设置，腹板和上翼缘垂直，和下翼缘之间形成非直角的夹角。

所述斗拱水平梁的腹板两侧设置有加劲板。

所述悬挑梁与斗拱斜撑连接处设置有与其垂直的次梁A、下部支撑钢柱和下部支撑钢管柱连接处设置有与其垂直的次梁B。

所述的仿古建筑大屋顶大跨度飞檐斗拱钢骨架的施工工法，步骤如下：

步骤一，管桁架在加工厂内整体拼装制作完毕后，根据实际运输条件将其分为三段，分别为                                                、和段运至现场；

步骤二，管桁架分段进场后，在地面型钢胎具上进行整体拼装；

步骤三，检查测量管桁架整体精度满足要求后，将第段和第段现场拼接口断开，将第段和第段现场拼接口焊接，使第段和第段连接为吊装整体；

步骤四，起吊前通过倒链在地面调整使第段和第段形成的吊装整体和地面夹角略小于设计角度，利用现场的塔吊吊钩吊装第段和第段管桁架形成的吊装整体，就位时，以屋面和及上部支撑柱为主要控制点调各支撑点的轴线位置，调整完成后在其两侧分别设置两道缆风绳与已完成结构拉接牢固，同时利用缆风绳调整管桁架的立面垂直度，并配合经纬仪或线坠进行测量，调整至符合施工精度要求，然后将上部支撑柱及第段和第段管桁架组成的整体满焊固定，同时，拉紧侧面的缆风绳，然后摘除塔吊吊钩；

步骤五，起吊前通过倒链在地面调整使第段管桁架和地面夹角略小于设计角度，利用现场的塔吊吊钩吊装第段管桁架，先利用下部支撑钢柱和下部前端支撑柱调整管桁架的各支撑点的轴线位置，调整完毕后，通过拉钢丝的方法复测屋脊管桁架的整体直线度，并调整第段管桁架下端支撑的高度保证其整体直线度，然后将下部支撑钢柱和下部支撑钢管柱的支撑点与第段管桁架满焊固定，同时，拉紧侧面的缆风绳，然后摘除塔吊吊钩；

步骤六，第段管桁架与第段和第段管桁架空中组对，组对时利用弦杆接口内的衬管进行对口连接和接口处的对接焊缝错边量、焊缝间隙的控制；

步骤七，再次检查缆风绳的拉紧程度，确保拉紧程度基本一致，而后按照先弦杆、后腹杆的顺序进行焊接现场接口。