一种超高且大倾角V型斜钢柱的施工方法及结构与流程

本发明属于斜钢柱施工，具体涉及一种超高且大倾角v型斜钢柱的施工方法及结构。

背景技术：

1、随着城市更新和现代化建筑风格的发展，现代建筑更加富有特色和个性，特别在大型公共建筑上(如场馆、剧院、酒店、商场)，其建筑造型更加新颖、超前，常规结构形式难以满足现代化造型建筑的空间布局，因此，大多数结构设计会采用钢构件来配合建筑空间布局，使建筑空间更加灵活；对于挑高且悬挑且曲面的钢屋面通常采用斜钢柱结合钢屋框架来支撑和满足建筑造型和空间功能布局，其中斜钢柱包括了v型斜钢柱和单侧斜钢柱，对于v型斜钢柱而言，建筑高度越高，其截面尺寸和倾角就越大，在施工场地狭小、主体结构和操作空间限制的情况下，是无法采用大吨位起重机械一次性完成吊装的；对于超高且大倾角v型斜钢柱在狭小场地安装而言，传统的施工方法已无法满足施工要求，存在安装精度不足、吊装要求及顺序不合理的情况；在狭小场地安装超高且大倾角的v型斜钢柱，采用以往的施工方法在高空调整斜钢柱的精度，存在控制难的缺点，存在操作风险高的缺点，存在成本高的缺点；因此，目前，缺少一种专门适用于超高且大倾角v型斜钢柱的施工方法，来科学指导v型斜钢柱在狭小场地处的安装，来提高安装精度，保障施工安全；目前，也缺少一种超高且大倾角的v型斜钢柱，来使建筑空间布局更加灵活。

2、因此，需要一种新的技术以解决现有技术中缺少一种超高且大倾角v型斜钢柱的施工方法的问题；需要一种新的技术以解决现有技术中缺少一种超高且大倾角v型斜钢柱的问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种超高且大倾角v型斜钢柱的施工方法，其可以科学指导v型斜钢柱在狭小场地处的安装，可以提高安装精度，同时能保障施工安全。

2、本发明采用了以下技术方案：

3、一种超高且大倾角v型斜钢柱的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

4、s1、v型斜钢柱深化分段、机械选择、验算及施工模拟；

5、s11、在施工前，根据场地条件、机械选择和进度安排，对v型斜钢柱进行合理分段；

6、s12、采用有限元软件分析分步骤吊装过程v型斜钢柱及支撑体系的变形和位移情况，修正v型斜钢柱施工方案和支撑体系方案；

7、s13、基于完善的吊装施工方案，采用仿真软件进行施工仿真模拟；

8、s2、根据v型斜钢柱的分段数量、机械选择结果、验算结果和施工模拟结果，现场对v型斜钢柱自下而上依次进行安装，过程中布置支撑体系用于临时支撑；

9、s3、完成v型斜钢柱的现场安装后，再安装顶部钢屋盖梁；

10、s4、整体卸载、支撑体系拆除，完成施工。

11、进一步地，在所述s11步骤中，v型斜钢柱经过合理分段后，包括柱头、第一侧首段、第一侧中间段、第一侧尾段、第二侧首段、第二侧中间段和第二侧尾段。

12、进一步地，在所述s2步骤中，包括以下安装步骤：

13、a1、安装柱头；

14、a2、首段支撑体系搭设；

15、a3、安装第一侧首段、安装第二侧首段及安装首段钢拉杆；

16、a4、中间段支撑体系搭设；

17、a5、安装第一侧中间段、安装第二侧中间段及安装中间段钢拉杆；

18、a6、尾段支撑体系搭设；

19、a7、安装第一侧尾段、安装第二侧尾段。

20、进一步地，所述支撑体系包括支撑架体、钢板操作平台和回顶支座架。

21、进一步地，在a2步骤中，所述首段支撑体系搭设包括以下步骤：

22、b1、搭设第一侧首段和第二侧首段的支撑架体；

23、b2、在第一侧首段或第二侧首段与柱头交接位置的支撑架体上铺设首段钢板操作平台；

24、b3、在第一侧首段顶部下端、第二侧首段顶部下端的支撑架体上设置回顶支座架。

25、进一步地，所述a3步骤包括以下步骤：

26、a31、采用机械选择时选中的起重机，按顺序吊装第一侧首段和第二侧首段到设计的安装位置，并固定；

27、a32、待第一侧首段和第二侧首段固定好后，吊装首段钢拉杆，并使首段钢拉杆将第一侧首段和第二侧首段连接起来。

28、进一步地，在所述a4步骤中，中间段支撑体系搭设仿照b1～b3的顺序，依次搭设支撑架体、钢板操作平台和回顶支座架；

29、同理，在所述a6步骤中，尾段支撑体系搭设也仿照b1～b3的顺序，依次搭设支撑架体、钢板操作平台和回顶支座架。

30、进一步地，在所述a5步骤中，第一侧中间段、第二侧中间段和中间段钢拉杆，仿照a31～a32的顺序依次安装好。

31、进一步地，所述第一侧首段吊装过程包括以下步骤：

32、c1、根据第一侧首段的重心和角度，设置第一侧首段的上端吊耳、下端吊耳；

33、c2、通过钢丝绳将上端吊耳与起重机吊钩连接起来；

34、通过可调节葫芦倒链将下端吊耳与起重机吊钩连接起来；

35、c3、提起起重机中挂接的钢丝绳，使待吊装的第一侧首段的一端刚好处于受力状态，再通过人工调节葫芦倒链，将第一侧首段的起吊角度调节至设计安装角度；

36、c4、起吊角度调整好后，起重机起升，将第一侧首段吊装到对应位置，落位后，若发现有安装角度偏差，则需再次通过可调节葫芦倒链调整至正确的安装角度；

37、c5、落位且安装角度正确后，用螺栓将第一侧首段与柱头临时固定，再将第一侧首段与回顶支座架焊接在一起；

38、c6、测量校准后起重机脱钩，操作人员站在钢板操作平台上焊接第一侧首段与柱头的连接处。

39、本发明的另一目的在于提供一种超高且大倾角v型斜钢柱，来使建筑空间布局更加灵活。

40、一种超高且大倾角v型斜钢柱，包括柱头、第一支撑柱和第二支撑柱；所述柱头能连接在建筑结构上；所述第一支撑柱一端与所述柱头连接，所述第一支撑柱的另一端能支撑并连接钢屋盖梁；所述第二支撑柱位于所述第一支撑柱的对侧，所述第二支撑柱的一端与所述柱头连接，所述第二支撑柱的另一端能支撑并连接钢屋盖梁；所述第一支撑柱的中心轴线与所述柱头的中心轴线保持设定的夹角，所述第二支撑柱的中心轴线也与所述柱头的中心轴线保持设定的夹角。

41、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

42、本发明的一种超高且大倾角v型斜钢柱的施工方法，在施工前，会根据场地条件、机械选择和进度安排等条件，对v型斜钢柱进行合理分段；之后会采用有限元软件来分析分步骤吊装过程v型斜钢柱及支撑体系的变形和位移情况，以此判断出v型斜钢柱的分段是否合理，避免将分段口断在结构的危险截面导致后续整体卸载v型斜钢柱无法有效支撑的问题，避免分段问题导致的支撑事故；

43、本发明通过有限元软件可以分析出v型斜钢柱和临时支撑体系各自的强度、刚度和稳定性，通过该前置分析流程，可以及时修正v型斜钢柱施工方案和支撑体系方案不合理的地方，以此确保超高且大倾角v型斜钢柱可以在狭小地方处顺利安装；通过有限元分析并修正方案后，本发明为进一步确保狭小地方处安装超高且大倾角v型斜钢柱的安全性，采用了仿真软件进行施工仿真模拟(该步骤为后置流程)，可以模拟出现场安装的情况，避免交叉作业，避免施工方案存在隐藏缺陷导致v型斜钢柱安装不顺利；本发明通过该后置流程可以再次发现问题，及时补正施工方案；同时通过仿真模拟可以协调人力，做到可视化的施工应用，有助于实现bim管理，避免安装过程中的结构干涉问题(提前发现结构干涉情况并在分段出厂前完成切割处理，避免结构干涉在现场不便切割的问题)；

44、之后，本施工方法根据v型斜钢柱的分段数量、机械选择结果、验算结果和施工模拟结果，现场对v型斜钢柱自下而上依次进行安装；完成v型斜钢柱的现场安装后，便可以安装顶部钢屋盖梁；钢屋盖梁安装完成后，便可以整体卸载、拆除支撑体系，由施工完成的v型斜钢柱作为主结构来承受钢屋盖梁传递的荷载；本发明通过该施工方法，可以在狭小场地，实现超高且大倾角v型斜钢柱的高效安装，克服以往施工方法不协调造成安装精度下降的弊端，同时本发明的施工方法可以保证施工安全、降低施工成本。

45、本发明的一种超高且大倾角v型斜钢柱，可以有效地支撑钢屋盖梁，提高钢屋盖梁下方的布局空间，有助于使建筑空间布局更加灵活。