[实用新型]一种异型扭曲钢结构构件

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑施工技术领域，具体涉及一种异型扭曲钢结构构件。

背景技术

随着钢结构行业的飞速发展，钢结构的结构形式越来越多，大型钢结构建筑正朝着外观新颖、跨度大、造型曲面多维化、结构形式复杂多样、技术要求高、施工难度大的方向发展。传统的异型钢结构采用的是现场组装，现场施工作业用工多，工期长，受自然条件影响大。异型扭曲构件钢结构施工的难点主要是组合吊装时，网壳模块化吊装单元的划分，利用结构网格的设计特点，进行统一化、模块化的单元形式的优化和组合异型扭曲构件钢结构。而随着技术的发展，完全有必要开发一种异型钢结构构件，能采用电脑排版、电子信息预控技术等信息化技术，集中采用工厂模块化加工，同时进行模块编号，再运至现场进行组合吊装，从而能达到减少高空工作量，提高施工安全和施工质量，降低措施材料用量，缩短施工工期，大大降低施工成本的目的。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种异型扭曲钢结构构件，减少了高空工作量，提高了施工安全和施工质量，降低了措施材料用量，缩短了施工工期，大大降低了施工成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种异型扭曲钢结构构件，包括第一曲线梁、第二曲线梁和四根横腹杆，所述四根横腹杆间隔设置，所述四根横腹杆两端均分别与第一曲线梁和第二曲线梁相连，所述横腹杆与第一曲线梁之间、所述横腹杆与第二曲线梁之间均通过节点相连接，所述第一曲线梁、第二曲线梁和四根横腹杆通过节点连接形成三维空间异型扭曲钢结构。

现代化建筑中越来越多复杂异型扭曲构件结构造型，主要都是空间曲面结构，由于二维平面图难以表达和认知，不利于工程信息的传递，因此本实用新型利用三维建模软件，做到关键尺寸空间数据和关键控制点三维坐标准确表达，以实现施工目标；此类结构很难通过一张俯视平面二维图表达完整，本实用新型除采用多角度布置图外，将模块单元的构件图经过多次转换，使之符合工厂加工、现场拼装和安装的需要。

由于异型扭曲钢结构构件施工的主要难点是组合吊装时，网壳模块化吊装单元的划分，本实用新型采用两个曲线梁和四根横腹杆组成的异型扭曲钢结构构件，作为一个网壳模块化吊装单元，这是最为合理的划分网壳模块化吊装单元结构，这种“2+4”结构是综合考虑了单元结构加工难以程度、运输便利程度、组合吊装难以程度和施工完成后空间曲面各部位的应力情况而得到的最优化结构。每个异型扭曲钢结构构件既能保持单元本身的扭曲形状，形状较为平缓，应力较小，按照编号组合吊装后又能形成较为复杂的异型扭曲构件结构造型，整体造型满足设计要求，施工过程便捷合理，而且能充分发挥工厂标准化功能，能使施工工艺更趋于科学合理，提高了工作效率，使得安装安全、质量、进度得以保障，取得良好的社会效益和经济效益。

作为优选，所述节点为圆柱体，所述节点侧面外壁上设有焊接条，所述焊接条形状沿着扭曲方向延伸。

现有技术中中的节点通常是圆柱体或球体，各个连接杆端部直接焊接在节点外壁上，焊接角度难以确定，通常每个节点上会焊接不同方向上的多个连接杆，连接杆之间形成的角度如果有偏差，施工完成后会直接影响异型扭曲构件结构造型整体的形状变化，如何保证异型扭曲构件结构造型整体的形状符合设计要求，就大大增加了施工难度。

本实用新型在节点外壁增设焊接条，焊接条的形状已经确定了该处的扭曲形状和延伸方向，并且节点和曲线梁、横腹杆都已经进行编号，施工时只要按照编号对应焊接和组合吊装，曲线梁、横腹杆就会按照节点上的焊接条进行扭曲和延伸，各个部件之间的角度也不需要后续调整和确定，施工完成后的异型扭曲构件结构造型整体能很好保证符合设计要求。而且能确保焊接处的完全对接，大大减小焊缝，有效减小焊接处产生的应力，有利于增加整体结构的强度和抗形变能力。

作为优选，所述焊接条的横截面为非规则四边形。根据三维建模软件设计节点边缘的焊接条形状，使其能与周边相应的曲线梁和横腹杆端部进行完全对接。

作为优选，所述第一曲线梁、第二曲线梁、四根横腹杆和节点均由三维建模软件进行设计和加工制作、预先编号，并在现场按照编号进行焊接和组合吊装。大大降低了现场施工难度，很好保证了施工质量，提高了工作效率，使得安装安全、质量、进度得以保障，取得良好的社会效益和经济效益。