[实用新型]三向网格结构幕墙钢架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢结构，具体为一种三向网格结构幕墙钢架。 

背景技术

郑州东站钢结构工程，站房建筑共三层，分别为地面层、站台层和高架层，站房主体建筑外墙东西进深502.7m，南北面宽245.2m，站房主体最高点距离地面52.3m。总用钢量约7.9吨。其工字钢组合钢桁架、圆管组合三角桁架、梭形管支撑、巨型方管柱等结构形式并存，为典型的多结构形式组合单体建筑。其中高架夹层在东西立面处的柱网尺寸为27.5m（横向）×78m（纵向），根据建筑立面要求，桁架上下弦的中心距为3.35m，桁架高跨比为1／23.3；78m跨钢桁架结构楼盖,楼盖与屋盖之间采用点式玻璃幕墙。该幕墙高度19m，跨度78m，与地面呈68.5°角反向倾斜，向外倾斜距离近15m。为满足大跨度的结构形式，78m跨的桁架梁需要制作一个三向网格结构的幕墙钢架的支承结构作为腹杆，三向网格结构幕墙钢架就变得尤为重要。。 

发明内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种三向网格结构幕墙钢架及其制作方法。 

技术方案：为了实现以上目的，本实用新型所述的一种三向网格结构幕墙钢架，所述三向网格结构幕墙钢架从下而上依次包括：第一层桁架拼装单元、第二层嵌补杆件、第三层桁架拼装单元、第四层嵌补杆件、第五层桁架拼装单元。本实用新型所述三向网格结构幕墙钢架通过五层结构实现了点式玻璃幕墙的支撑功能，并且结构牢固，承受力大，用料少，造型美观。 

 [0005]本实用新型中所述第一层桁架拼装单元和第三层桁架拼装单元由米字型铸钢节点构成；所述第五层桁架拼装单元由连接杆件构成；所述连接杆件、米字型铸钢节点、第二层嵌补杆件和第四层嵌补杆件由菱形杆件构成；本实用新型中采用菱形杆件作为组要连接杆件承受力更强。

 本实用新型中所述菱形杆件包括：四块侧板、两块翼缘板；所述翼缘板位于两端，每侧设有两块侧板。 

本实用新型开公开了一种三向网格结构幕墙钢架的制作方法，具体步骤如下： 

（1）利用计算机模拟分析，将三向网格结构幕墙钢架分解成连接杆件、米字型铸钢节点和间嵌补杆件；

（2）将连接杆件、米字型铸钢节点和间嵌补杆件再次分解成对应尺寸的菱形杆件；

（3）制作菱形杆件；

（4）采用精密铸造工艺制作连接杆件、米字型铸钢节点；

（5）制作用于吊装三向网格结构幕墙钢架的贝雷架；

（6）进行第一层桁架拼装单元的临时支撑的设立并进行测量校正，随后进行桁架分块的吊装，第一层桁架拼装单元由米字型铸钢节点拼装成；由于贝雷架在荷载作用下会产生一定的挠度，影响到桁架定位的精确性，故采用千斤顶二次精调到位后，即将桁架拼装单元分块焊接固定，形成稳定不变形单元后进行分块间嵌补杆件的安装；

（7）设置第三层桁架拼装单元的临时支撑并进行测量控制，同时进行第三层桁架分块的吊装，由于贝雷架在荷载作用下又会产生一定的变形，影响到第三层桁架定位的精确性，故采用千斤顶进行二次精调，随后安装桁架分块间的嵌补杆件，并进行第三次精调后焊接固定；

（8）第一层桁架拼装单元和第三层桁架拼装单元安装完成后，进行第二层嵌补杆件的安装，同时焊接固定，使一、二、三层桁架形成稳定单元体，避免上部再施加荷载后贝雷架变形对结构安装精度的影响；

（9）然后安装第五层桁架拼装单元，最后安装第四层嵌补杆件，并进行总体测量控制。 

（10）分块吊装定位采用全站仪及激光经纬仪，在每个分块单元上按图选取4至5个定位点，定位点为菱形杆件表面的中线交点。 

（11）测试合格，完成三向网格结构幕墙钢架的制作。 

本实用新型所述步骤（3）制作菱形杆件的步骤如下：首先应控制100mm厚钢板切割下料质量，先用火焰切割成矩形板条，再根据板边角度采用半自动切割机切割出坡口角度；拼装时每段构件均匀设置三块定位内隔板，再进行六块箱板的拼装；焊接全部采用CO2 气体保护焊焊接；焊接完成经探伤合格后采用磨光机打磨处理和局部机加工处理两种方式。 

本实用新型所述步骤（4）中精密铸造指熔模铸造，方法如下：使用可熔性材料制成尺寸精确、没有分型面的实体模样，在模样上涂挂数层耐火材料，经硬化、干燥制成型壳，然后加热使模样熔失制得空心型壳，空心型壳经高温焙烧、浇注金属液而获得铸件。 

与传统铸造工艺—砂型铸造相比，精密铸造在表面粗糙度、尺寸精度、铸件复杂程度以及加工余量等方面都有明显的优势。即使放在所有铸造工艺中，熔模铸造的上述优势依然明显。 

1）表面粗糙度