[发明专利]一种大跨度空间扭曲管桁架空间坐标系转换的拼装方法

说明书

技术领域：

本发明属于一种钢结构建筑的施工方法，特别涉及一种大跨度空间扭曲管桁架空间坐标系转换的拼装方法。

背景技术：

随着社会经济及施工技术的发展,在场馆类建筑中设计师越来越多的发挥他们的想象力，使许多以前无法实现的概念性的东西变成现实，如国家体育场（鸟巢）、北京凤凰国际传媒中心等建筑。此类建筑充分发挥了设计师的丰富想象力，将平面的、空间的、规则的与不规则的有机的结合起来，构成了建筑物完美的视觉效果。但同时，此类建筑也给结构安装带来了巨大的挑战。

目前空间扭曲桁架结构的现场拼装，考虑到空间扭曲桁架的复杂性、多变性，多采用与实体结构形式相符的拼装胎具，此法拼装时需使用大量的技措材料，工期长，施工效率低下。然而对于大跨度矩形空间扭曲管桁架来说，以往的拼装方法无法满足施工要求，因此我们就需要一种更方便、更先进的满足大跨度空间扭曲管桁架现场拼装的方法。

发明内容：

本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种大跨度空间扭曲管桁架空间坐标系转换的拼装方法，该方法解决了大跨度空间扭曲管桁架的现场拼装问题，同时使大跨度空间扭曲管桁架的现场拼装工作更加方便、高效、快捷，并缩短了施工周期，大大降低施工成本。

如上构思，本发明的技术方案是：一种大跨度空间扭曲管桁架空间坐标系转换的拼装方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)建立大跨度空间扭曲管桁架的模型；

2)根据空间扭曲桁架的自身特点进行吊装段分段；

3)将分段后的空间扭曲桁架，以下弦四个端点中任意三点为平面建立独立空间坐标体系；

4)利用3D3S详图设计软件输出独立空间坐标体系中的各节点相对坐标X、Y、Z值；

5)利用独立的空间坐标体系中的空间位置坐标值设置吊装段的拼装胎具，在下弦每个制作段端点两侧节点处根据X、Y值设置胎具支撑点，根据各支撑点Z值的相对标高确定胎具支撑高度；

6)根据施工图查出拼装段扭曲桁架支撑点的管径确定管托尺寸，再分别确定胎具底座、支管的高度，并制作空间扭曲管桁架的拼装胎具；

7)完成大跨度空间扭曲管桁架吊装段的拼装工作。

本发明是将一个大的复杂的空间体系内的结构分解转换为多个简单的体系结构，从而将一个复杂的问题分成若干个简单问题进行处理。解决了大跨度空间扭曲管桁架的现场拼装问题，同时使大跨度空间扭曲管桁架的现场拼装工作更加方便、高效、快捷，并缩短了施工周期，大大降低施工成本。

附图说明：

图1是空间扭曲桁架的示意图；

图2是空间扭曲桁架细部及分段示意图；

图3是桁架各段空间体系转换后的立面示意图，其中图3-a是桁架中间段转换后的立面示意图、图3-b是桁架左段转换后的立面示意图、图3-c是桁架右段转换后的立面示意图；

图4是空间体系转换后的平面示意图及拼装胎具设置图，其中图4-a是桁架中间段转换后的示意图、图4-b是桁架左段转换后的示意图、图4-c是桁架右段转换后的示意图。

图中：1-拼装胎具、2-拼装接口。

具体实施方式：

一种大跨度空间扭曲管桁架空间坐标系转换的拼装方法，包括如下步骤：

1、建立大跨度空间扭曲管桁架的模型，如图1。

2、根据空间扭曲桁架的自身特点进行合理的吊装段分成中间段、左段和右段，如图2。

3、将分段后的空间扭曲桁架，以下弦四个端点中任意三点为平面建立独立空间坐标体系，如图3所示。

4、利用3D3S详图设计软件输出独立空间坐标体系中的各节点相对坐标X、Y、Z值。

5、利用独立的空间坐标体系中的空间位置坐标值设置吊装段的拼装胎具1，在下弦每个制作段端点两侧节点处根据X、Y值设置胎具支撑点如图4，根据各支撑点Z值的相对标高确定胎具支撑高度。

6、根据施工图查出拼装段扭曲桁架支撑点的管径确定管托尺寸，再分别确定胎具底座、支管的高度，并制作空间扭曲管桁架的拼装胎具。

7、完成大跨度空间扭曲管桁架吊装段的拼装工作。