Исследование технологии комплексного монтажа сверхдлинной фермы из изогнутых труб в форме перевернутого треугольника

Структура Восточного зала Столичного музея разделена на два отдельных здания, главное здание и общий зал. Два здания соединены подземным выставочным коридором и коридором стальной конструкции на земле. Коридор принимает скользящую опору, чтобы сделать две мономерные наземные части полностью отделенными.

Стальная конструкция общего зала и коридора состоит из подземной жесткой конструкции, надземной коробчатой ​​стальной колонны, колонны специальной формы и каркаса анализа крыши. Каркас анализа крыши принимает каркасную конструкцию из перевернутой треугольной дуги, северная сторона составляет 145,2 м, южная сторона составляет 192,3 м. Крыша общего зала в целом высокая на юге и низкая на севере, высокая на восточном и западном концах и низкая в середине. Самая высокая отметка составляет 25,200 м, а выступ составляет 9 м на северной стороне и 4,5 м на южной стороне. Максимальный пролет каркаса крыши составляет 40 м, а разница высот между севером и югом составляет около 11 м. Коридор в основном состоит из каркасной конструкции анализа.

Основные формы сечений общего зала и коридора включают круглую трубу, сварной короб, челнок, Н-образное сечение и т. д. Максимальная толщина пластины составляет 50 мм. Материалы включают Q345B, Q345C, Q355B, Q390B.

По сравнению с традиционным методом монтажа стальных конструкций, конструкция сверхдлинной фермы из изогнутых труб в форме перевернутого треугольника имеет следующие характеристики.

Сверхдлинная ферма представляет собой изогнутую перевернутую треугольную ферму, ферма обрабатывается целиком на перерабатывающем заводе, сборка фермы и предварительная сборка объединены в соответствии с транспортной мощностью, транспортировкой сегментов на площадку после сборки всего подъема, эффективно решая проблему сегментированного подъема или высотного насыпного груза, хорды и пояса пространственного угла, а также чрезвычайно сложного высотного стыка.

В соответствии с характеристиками большой разницы высоты установки между двумя концами фермы, сделана специальная конструкция шаровой шарнирной опоры. После того, как низкая опора закреплена, она напрямую приваривается к ферме и стальной колонне, в то время как высокая опора закреплена и разработаны временные соединительные болты. Во время установки опора закреплена болтами, так что опора может не только освободить деформацию конструкции, но и удовлетворить потребность в отсутствии деформации до того, как вся опора будет напряжена. После завершения общей установки высокая опора сваривается, и анкерное устройство высокой и низкой опоры снимается.

В соответствии с разницей высот установленного положения фермы проектируются две точки подъема стального троса и высокая точка фермы. Две точки подъема нижней точки фермы напрямую поднимаются стальным тросом. Стальной трос соединяется двумя ручными лебедками, а затем подъемная ушковая пластина соединяется скобой. Перед подъемом и позиционированием разность высот компонента должна быть отрегулирована до заданного угла, а положение точки подъема должно быть точно рассчитано.

Место сборки должно быть ровным и прочным, а каркас сборочной шины должен быть установлен в том же положении, что и каркас сборочной шины на перерабатывающем заводе, чтобы максимально восстановить условия предварительной сборки на заводе и эффективно обеспечить точность сборки.

На слабом основании рабочей зоны крана укладываются короба подстилающего слоя, и выполняется расчет армирования. Все короба подстилающего слоя перекрываются горизонтально, а короба подстилающего слоя соединяются в единое целое временными соединительными пластинами.

Метод укладки коробчатого основания для укрепления фундамента эффективно решает проблему слабого крепления большого гусеничного крана в засыпном дорожном покрытии.

Согласно механическим характеристикам всей стальной кровли, общий размер фермы длинный, пролет большой, разница высот между двумя концами одинарной фермы большая, ферма и стальная колонна соединены шаровой шарнирной опорой, боковая сила большая во время монтажа фермы, бетонная конструкция под фермой сложная, а основная крыша с одной стороны поднята, и нет условий для подъема крана.

Это требует, чтобы в процессе строительства в качестве подъемной поверхности можно было выбрать только одностороннюю площадку. В процессе строительства сама ферма устойчива и не может двигаться вбок. Должна быть достаточная способность к деформации для снятия напряжения, и до того, как ферма и связанная балка будут напряжены как единое целое, опора не может быть смещена, повернута и подвергнута другой деформации.

Большой гусеничный кран используется для проектирования узла опоры фермы, предварительного закрепления шаровой шарнирной опоры и проектирования верхней точечной опоры в качестве временного болта, чтобы напряжение и деформация снимались плавно, а вся опора не смещалась под нагрузкой, чтобы обеспечить целостность конструкции, повысить скорость строительства, значительно сократить сроки строительства и гарантировать качество и безопасность проекта.

Весь процесс подъема конструкции сверхдлинной перевернутой треугольной дуговой трубчатой ​​фермы: Обработка и производство ферм → полевые исследования и сбор данных → измерение и разметка → обработка подъемной рабочей поверхности → Подъезд большого гусеничного крана → Установка стальных колонн → Установка опор → сборка и сварка ферм на земле → общий подъем ферм и сварка опор → Подъем вторых ферм → Подъем соединительных балок между фермами → Подъем следующего блока → общий монтаж крыши завершен.

4.1 Обработка ферм

Фермы собираются в фермы одним стержнем в целом в цехе обработки, и целые фермы используются как группа единиц обработки. После завершения общей обработки они разделяются в соответствии с длиной транспортировки и отправляются на площадку.

Такая схема обработки эквивалентна комбинации заводской сборки и предварительной сборки для обеспечения точности стыковки ферм на месте.

(1) Дуга изгиба стальной трубы. Стальная труба изгибается специальным гидравлическим оборудованием, и большая часть стальной трубы подвергается холодной штамповке. Если диаметр и толщина стальной трубы относительно небольшие, а холоднопрессованный базовый материал легко растрескивается, используется горячая штамповка.

(2) резка пересекающейся линии стальной трубы. Пересекающаяся линия брюшной планки разрезается на специальном оборудовании для резки пересекающихся линий.

(3) Сборка фермы. Фермы проектируются в цехе обработки для специальной сборки каркасов шин и собираются в секциях как единое целое. После сборки она делится на транспортные секции, поступает в цех покраски, подвергается пескоструйной обработке для удаления ржавчины, наносится грунтовка и промежуточная краска, а затем транспортируется на площадку.

(4) Поскольку стропильная ферма очень длинная, она сегментирована в соответствии с длиной транспортировки, и каждая секция не превышает 18 м.

(5) Размер фермы и величина предарки фермы должны контролироваться во время сборки на месте, а величина предарки должна достигать L/500, то есть 107 мм, в соответствии с требованиями инструкций по углубленному проектированию.

4.2 Полевое исследование и сбор данных

(1) Данные должны быть доступны до начала строительства фермы: отчет о несущей способности фундамента в зоне подъемных работ; стальная колонна сварена, соединительная балка стальной колонны сварена, сварной шов аттестован; данные об исходной линии измерения и точке уровня; документы, связанные с инженерным проектированием.

(2) Своевременно удаляйте препятствия на рабочей поверхности гусеничного крана.

(3) Строительная площадка должна быть в основном ровной, а прочность грунта должна соответствовать требованиям по передвижению оборудования.

(4) Должно быть достаточно места для сборки, а прочность грунта на месте сборки должна соответствовать требованиям.

4.3 Измерение и погашение кабелей

Перед строительством, в соответствии с чертежом проекта и точкой отсчета координат, опора колонны шпинделя, особенно координата отверстия штифта стального кронштейна, точно рассчитывается, и данные координат проверяются. Используя измерительные приборы для подъема, уведомите соответствующие подразделения для проверки оплаты.

(1) Во время подъема используйте тахеометр для отслеживания и измерения всего процесса.

(2) После завершения подъема отдельных компонентов своевременно проводите повторную проверку установленных компонентов.

4.4 Обращение с подъемными поверхностями

(1) Зона движения гусеничного крана представляет собой исходный выемочный путь или грунт обратной засыпки, местный уклон большой, поверхность пути гладкая и уплотняемая, покрыта стальными пластинами, установлены дренажные сооружения.

(2) Земля в зоне движения гусеничного крана покрыта коробами дорожного полотна, характеристики коробов дорожного полотна составляют 2м×6м, а длина контакта пути с землей составляет 8,7м. Согласно расчету 10 коробов дорожного полотна, несущих нижнюю часть двух путей, площадь контакта между коробом дорожного полотна и грунтом составляет 120м2. Согласно собственному весу гусеничного крана около 400т, например, с нагрузкой и с учетом динамического коэффициента около 480т, несущая способность фундамента должна составлять около 40кПа.

Учитывая, что основная стрела во время подъема расположена вертикально по отношению к гусеничной тележке, предельное значение одностороннего перемещения гусеничного крана составляет 80 кПа, а несущая способность фундамента пути движения гусеничного крана составляет 96 кПа.

4.5 Сборка подхода большого гусеничного крана

Гусеничный кран принимает условие основной стрелы + вспомогательной стрелы. Детали гусеничного крана поступают на место и собираются производителем оборудования. Для сборки требуется относительно ровная площадка длиной 100 м и шириной 10 м.

4.6 Установка стальной колонны

(1) Стальная колонна поднимается гусеничным краном.

(2) После завершения подъема стальной колонны поднимается стальная балка, соединяющая стальную колонну.

(3) После завершения исправления, сварки и проверки стальной колонны и стальной балки подготовьтесь к подъему опоры фермы.

4.7 Установка поддержки

(1) В качестве опоры используется литая стальная шаровая шарнирная опора.

(2) Временное анкерное устройство приваривается до того, как шаровая шарнирная опора нижней зоны покинет завод, и приваривается непосредственно к стальной колонне после установки.

(3) В дополнение к сварке временного анкерного устройства, необходимо также приварить 4 длинные круглые ушковые пластины с отверстиями до того, как будут доставлены шаровые шарнирные опоры высокой зоны. Во время установки опор они временно не привариваются к стальной колонне, а только прикручиваются болтами к ушковым пластинам, чтобы обеспечить возможность смещения опоры в небольшом диапазоне в целом.

(4) После завершения общей установки фермы и соединительной балки приварите высокую опору, снимите пластину с длинным отверстием и отрежьте опорное анкерное устройство.

4.8 Сборка ферменного перекрытия

(1) Длина монтажной площадки фермы должна быть прочной и практически плоской, а стальная пластина должна быть подложена в слабую часть площадки, а высота должна быть отрегулирована путем сборки каркаса шины.

(2) Проектное положение каркаса шины ферменной сборки должно соответствовать проектному положению каркаса сегментной шины на перерабатывающем заводе, а условия предварительной сборки на заводе должны быть максимально восстановлены для обеспечения качества сборки.

(3) После завершения сборки фермы на месте производится сварка стыка и дефектоскопия.

4.9 Общий подъем и сварка фермы

(1) Выберите подъемный трос и скобу в соответствии с весом фермы, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Подъемная высота одинарной фермы крыши

(2) Для расчета и анализа местоположения точки подъема фермы следует использовать программное обеспечение. Если взять в качестве примера ферму общего зала Восточного зала Столичного музея (рисунок 2), то расстояние между левым концом точки подъема и стороной троса составляет 13,3 м, а расстояние между правым концом троса и правым концом составляет 14 м; Центр тяжести компонента находится на расстоянии 26,2 м от левого конца и 26,8 м от правого конца; Длина левой стороны троса составляет 15,8 м, длина правой стороны составляет 18,6 м; Угол составляет 45 градусов. Максимальное напряжение составляет 48,90 МПа.

РИС. 2 Карта облаков напряжений

Согласно приведенным выше результатам расчетов, деформация конца консоли в процессе подъема составляет 20,76 мм.

Использование технологии интегрального подъема ферм эффективно снижает высоту стыковки на месте, реализует стыковку с нулевым отклонением пояса фермы на месте, общее отклонение установки меньше требований спецификации.

Разбив период строительства ключевой линии на неключевую линию, собираемую на земле, период строительства экономится на 20 дней, механические затраты и затраты на рабочую силу экономятся на 1,1 млн юаней, а экономические выгоды очевидны, что является хорошим примером для строительства аналогичных проектов.