[发明专利]空间曲面管桁架结构贯口拼装方法

说明书

本发明涉及一种空间曲面管桁架结构贯口拼装方法，包括如下步骤，步骤1、确定相贯节点施焊顺序；步骤2、设计并制作对接管件：具体包括焊缝最大宽度确定、次杆件分段及长度确定、确定对接倾斜角度、确定对接面、制作对接管件；步骤3、现场拼装及焊接：包括主管件拼装及焊接及次管件拼装及焊接。本发明在满足主管件贯口先行施焊的条件下，可以确保每个贯口均完全施焊，适用于各种直径和壁厚的管件安装，并满足规范要求，降低施工难度，提高贯口的焊接施工质量，增强安全性，从而有效提高施工综合效益。

技术领域

本发明涉及一种钢结构安装领域，具体的说是空间曲面管桁架结构贯口拼装方法。

背景技术

当前，空间曲面结构在国内外得到了空前的应用和发展，其中空间曲面管桁架结构由于其造型优美、受力合理、稳定性高、节省材料、可适用较大跨度等优点，目前在建筑结构中被经常使用，具有广泛的应用空间。

但该类结构对杆件的尺寸及杆件节点的空间定位精度控制要求较高，同时相贯节点处杆件密集，且节点间管件相互交织，整个结构体系较为复杂，同时贯口之间呈空间曲线两两相交，一旦拼装方法控制不当，将直接影响节点的合理施焊和精确安装。

实践中，由于该类结构相贯节点杆件相互搭接，位于下方的被搭接支管在组装、定位后，该支管与主管接触的一部分区域被搭接支管从上方覆盖，覆盖的隐蔽部位无法从外部直接焊接，施焊十分困难。当被搭接支管隐蔽部位必须焊接时，GB 50017-2017《钢结构设计标准》条文说明针对此类问题给出了两种选择方案：1）允许在搭接管上设焊接手孔，在隐蔽部位施焊结束后封闭；2）将搭接管在节点近旁处断开，隐蔽部位施焊后再接上其余管段。

在第一种方案中，由于需要在搭接管上预先设置手孔，且施焊完毕后需要对手孔进行二次封闭焊接，破坏了管壁的完整性及对称性；同时，通过手孔实际施焊难度较大，出现问题后又难以返修，因此通常不予以采用。

第二种方案先对隐蔽焊缝进行焊接，然后再塞入截断的管件，保持了管壁的对称和完整，克服了第一种方案的缺点。这种方案在理论上可行，但实际施工中由于贯口的存在，截断的管件往往难以塞入，在管件截面直径与长度比值相对较小时，可以勉强通过强行敲击等非规范施工方法进行安装，当截面直径与长度比值相对较大时，需要将切断管件的对接焊缝留置较宽才能塞入截断的管件，直接导致截断面处对接焊缝宽度增大，往往远远超出规范要求；同时，截断面的位置选择也并未规定，具有一定的随意性，也给施工的安全性带来了一定隐患。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种空间曲面管桁架结构贯口拼装方法，解决实际钢结构管桁架拼装过程中后安装管件难以塞入导致安装困难的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种空间曲面管桁架结构贯口拼装方法，其特征在于它包括如下步骤：

步骤1、确定相贯节点施焊顺序：

根据结构设计中的管件受力大小及特点，确定相贯节点处主管件及次管件，并给出各管件的先后施焊次序；

步骤2、设计并制作对接管件：

（1）焊缝最大宽度确定：根据现场施焊工艺及规范要求，确定次管件相贯焊缝最大焊缝宽度w₁和次管件对接焊缝的最大焊缝宽度w₂；