一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法与流程

本发明属于交叉梁施工领域，具体地说是一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法。

背景技术：

1、交叉梁施工是一种在桥梁、建筑或其他结构工程中常见的施工方法，其特点是在两个或多个方向上布置有刚度相同、相互起支撑作用的梁，以发挥其最大的效能，并获得较大的使用空间。

2、现有中国专利cn110439180a，其公开了一种交叉梁及施工方法，该交叉梁包括预制主梁，所述预制主梁的顶面开设有通槽，所述通槽沿所述预制主梁的宽度方向开设，所述通槽沿预制主梁宽度方向的一端或两端设有预制次梁，所述预制次梁与预制主梁交叉布置；所述通槽的两个侧壁，以及预制次梁与通槽侧向开口相对的端面围合形成浇筑空间，所述浇筑空间中浇筑有混凝土从而将预制主梁和预制次梁连接形成交叉结构。由此，预制主梁和预制次梁采用湿连接方式固定，连接处的结合强度和承力能力大大提高，交叉梁使用过程中开裂风险大大降低。并且，交叉梁装配施工便捷，次梁可采用通用结构梁模具生产，生产效率高，成本低。

3、上述的交叉梁在进行安装时其连接节点容易因为受力较大而发生变形的情况，而其节点不具有减荷功能，容易发生损坏的情况。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，以解决现有技术中交叉梁安装时节点位置不具有减荷功能等问题。

2、一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，包括：

3、s1:多节点交叉梁设计和优化:通过合理的节点布置和梁截面选择，实现结构减荷和受力均衡；

4、s2:减荷节点构造设计：设计具有减荷功能的节点构造，通过合理的节点形状和材料选择，减少节点处的应力集中，提高结构的承载能力；

5、s3:设置临时支撑系统：临时支撑系统在交叉梁施工过程中提供必要的支撑和保护，防止结构因自重和施工荷载而发生变形和破坏；

6、s4:预制构件与现场装配：采用预制构件技术，预先在工厂内制造交叉梁和节点部件，减少现场施工时间和人力成本，提高施工效率；

7、s5:高精度定位与安装:确保多节点交叉梁在施工现场的准确安装，保证结构的整体稳定性和安全性；

8、s6:施工监测体系与反馈：设置施工监测设备，对施工过程中的关键参数进行实时监测和记录，根据监测结果及时调整施工方案，确保施工质量和安全；

9、s7:智能施工技术应用：利用建筑信息模型技术、无人机巡检和机器人施工智能施工技术，提高施工精度和效率，降低施工风险。

10、优选的，所述多节点交叉梁采用ansys软件进行模拟，从而对多节点交叉梁进行精细化设计和优化，通过ansys软件能够研究结构多节点交叉梁不同位置在抗外力作用下的形变、构件受力及结构安全性能，改变设计ansys软件上的参数能优化结构的质量和强度，同时能研究结构物体在外力作用下的振动和受力情况。

11、优选的，所述减荷节点构造设计包括在节点处设置减荷梁和减荷板；通过合理的节点形状设计来分散应力、减小应力集中现象；在节点处设置预应力钢筋和预应力拉杆，预先对节点进行压缩和拉伸，从而改善节点的受力性能；通过增加节点的材料厚度、使用高强度材料和采用加强板来提高节点的承载能力并减小变形。

12、优选的，所述临时支撑系统包括利用冲压立柱、托墩和大型屈曲式支撑系统进行荷载传递和支撑；利用仿拉索和钢索通过张拉和悬挂的方式对梁体进行支撑；通过安装钢板和木板来承受建筑的重力和荷载；通过钢管组合横梁、斜撑形成稳定的支撑结构进行支撑；通过可调螺杆和液压千斤顶，根据需要调整支撑高度和角度。

13、优选的，所述预制构件包括交叉梁主体、节点连接件、梁端板和支架，所述交叉梁主体包括直梁、弯曲梁和具有特定形状和尺寸的定制梁，节点连接件在预制过程中设计并制造，以确保现场安装的准确性和效率，通过梁端板方便与起重设备连接，通过支架方便支撑梁体，防止在吊装过程中发生变形和损坏。

14、优选的，所述高精度定位是指通过激光定位技术得到高精度、高速度的测量和定位服务，所述高精度定位与安装包括以下流程：

15、建立基准点：在施工现场选择稳定的基准点，并使用测量仪器进行精确标定，基准点将作为后续定位和测量的基准；

16、设置测量控制网：根据建筑设计图，在现场设置测量控制网，包括水平控制网和垂直控制网，控制网覆盖整个施工区域，并满足精度要求；

17、交叉梁位置测量：使用测量仪器对交叉梁的位置进行精确测量，包括水平位置和垂直位置，测量数据应与设计图进行对比，确保偏差在允许范围内；

18、标记定位点：在测量控制网上标记交叉梁的定位点，并使用激光测距仪或激光垂准仪进行复核，确保定位点的准确性；

19、吊装准备：根据交叉梁的尺寸和重量，选择合适的吊装设备和吊装方案，吊装前应对吊装设备进行安全检查，并测试其吊装能力；

20、节点连接件安装：在安装交叉梁之前，先安装节点连接件，连接件应准确安装在定位点上，并使用专用工具进行紧固，确保连接牢固可靠；

21、交叉梁吊装：使用吊装设备将交叉梁吊装至指定位置，在吊装过程中，应保持稳定，避免与其他结构碰撞，同时，使用测量仪器对交叉梁的位置进行实时监测，确保吊装精度；

22、交叉梁定位与调整：将交叉梁放置在节点连接件上后，使用测量仪器对其位置进行精确调整，调整过程中，应确保交叉梁的水平度和垂直度满足设计要求，如有需要使用微调工具进行微调；

23、焊接与固定：在交叉梁位置调整完成后，进行焊接和螺栓连接固定工作，焊接过程中控制焊接质量，避免产生焊接变形，螺栓连接确保连接紧密，符合设计要求；

24、复核与验收：在交叉梁安装完成后，使用测量仪器对整个结构进行复核，确保所有交叉梁的位置和尺寸均符合设计要求，同时，进行质量验收，确保结构的安全性和稳定性。

25、优选的，所述多节点交叉梁的安装方式包括吊装、焊接、螺栓连接和胶合连接。

26、优选的，所述监测设备包括传感器和数据采集器，所述数据采集器能够接收来自传感器的信号，这些信号代表了建筑施工过程中的应力、变形、温度和振动参数，数据采集器将接收到的信号转换为数字数据，并进行存储，以供后续的数据分析和处理使用。

27、优选的，所述监测设备的监测范围包括对温度和湿度监测、地基变形监测、混凝土强度监测、结构变形监测、应力监测和振动监测，根据监测数据及时进行处理和分析，采用滤波和插值方法，消除噪声和误差，提高监测数据的准确性，从而评估建筑的结构性能和运行状况，为施工方案的调整提供依据。

28、优选的，所述传感器包括应力传感器、变形传感器、温度传感器、振动传感器和沉降传感器。

29、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过减荷节点构造设计通过合理的节点形状和材料选择，分散了应力，减小了应力集中现象，从而显著提高了结构的承载能力，这有助于确保建筑在重载或极端情况下的稳定性和安全性；在节点处设置预应力钢筋和预应力拉杆，可以预先对节点进行压缩或拉伸，从而改善节点的受力性能，这种设计使得结构在受到外力作用时能够更均匀地分布荷载，减少了因应力集中而引发的破坏风险，由于减荷节点构造设计能够减小节点的应力集中和变形，因此能够降低结构在长期使用过程中的疲劳损伤和开裂风险。

技术特征：

1.一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述多节点交叉梁采用ansys软件进行模拟，从而对多节点交叉梁进行精细化设计和优化，通过ansys软件能够研究结构多节点交叉梁不同位置在抗外力作用下的形变、构件受力及结构安全性能，改变设计ansys软件上的参数能优化结构的质量和强度，同时能研究结构物体在外力作用下的振动和受力情况。

3.如权利要求2所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述减荷节点构造设计包括在节点处设置减荷梁和减荷板；通过合理的节点形状设计来分散应力、减小应力集中现象；在节点处设置预应力钢筋和预应力拉杆，预先对节点进行压缩和拉伸，从而改善节点的受力性能；通过增加节点的材料厚度、使用高强度材料和采用加强板来提高节点的承载能力并减小变形。

4.如权利要求3所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述临时支撑系统包括利用冲压立柱、托墩和大型屈曲式支撑系统进行荷载传递和支撑；利用仿拉索和钢索通过张拉和悬挂的方式对梁体进行支撑；通过安装钢板和木板来承受建筑的重力和荷载；通过钢管组合横梁、斜撑形成稳定的支撑结构进行支撑；通过可调螺杆和液压千斤顶，根据需要调整支撑高度和角度。

5.如权利要求4所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述预制构件包括交叉梁主体、节点连接件、梁端板和支架，所述交叉梁主体包括直梁、弯曲梁和具有特定形状和尺寸的定制梁，节点连接件在预制过程中设计并制造，以确保现场安装的准确性和效率，通过梁端板方便与起重设备连接，通过支架方便支撑梁体，防止在吊装过程中发生变形和损坏。

6.如权利要求5所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述高精度定位是指通过激光定位技术得到高精度、高速度的测量和定位服务，所述高精度定位与安装包括以下施工流程：

7.如权利要求6所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述多节点交叉梁的安装方式包括吊装、焊接、螺栓连接和胶合连接。

8.如权利要求7所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述监测设备包括传感器和数据采集器，所述数据采集器能够接收来自传感器的信号，这些信号代表了建筑施工过程中的应力、变形、温度和振动参数，数据采集器将接收到的信号转换为数字数据，并进行存储，以供后续的数据分析和处理使用。

9.如权利要求8所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述监测设备的监测范围包括对温度和湿度监测、地基变形监测、混凝土强度监测、结构变形监测、应力监测和振动监测，根据监测数据及时进行处理和分析，采用滤波和插值方法，消除噪声和误差，提高监测数据的准确性，从而评估建筑的结构性能和运行状况，为施工方案的调整提供依据。

10.如权利要求9所述一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，其特征在于，所述传感器包括应力传感器、变形传感器、温度传感器、振动传感器和沉降传感器。

技术总结
本发明涉及交叉梁施工领域，具体公开了一种大空间框架结构减荷多节点交叉梁施工方法，包括：S1:多节点交叉梁设计和优化:通过合理的节点布置和梁截面选择，实现结构减荷和受力均衡；S2:减荷节点构造设计：设计具有减荷功能的节点构造，通过合理的节点形状和材料选择，减少节点处的应力集中，提高结构的承载能力；本发明通过减荷节点构造设计通过合理的节点形状和材料选择，分散了应力，减小了应力集中现象，从而显著提高了结构的承载能力，这有助于确保建筑在重载或极端情况下的稳定性和安全性；在节点处设置预应力钢筋和预应力拉杆，可以预先对节点进行压缩或拉伸，从而改善节点的受力性能。

技术研发人员：李卫,裴敏,王明清,要靖,张学霖,张磊,李国伟,付忠义,祁超,杨广峰,郭建龙,赵华,高凯
受保护的技术使用者：山西二建集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23