DE112021000023B4 - Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke und dessen Bauverfahren - Google Patents

Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke und dessen Bauverfahren Download PDF

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Abstract

Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Stahlrohrsäule (1), einen freitragenden Hauptträger (2), eine temporäre Stahlspannstange (3) und eine feste Stahlspannstange (4) umfasst, wobei die Stahlrohrsäule (1) entlang der vertikalen Richtung am Rand der Hauptstruktur vorgesehen ist, das seitliche Ende der Stahlrohrsäule (1) ist fest mit einer Stahlkonsole (11) versehen und das untere Ende der Stahlkonsole (11) ist fest mit einer Säulenknotenplatte (12) entlang der vertikalen Richtung versehen. Das von der Stahlrohrsäule (1) abgewandte Ende der Stahlkonsole (11) ist mit einem Steg (13) versehen, ein Ende des freitragenden Hauptträgers (2) ist mit dem Steg (13) verbunden. Das von der Stahlrohrsäule (1) abgewandte Ende des freitragenden Hauptträgers (2) ist mit einem Trägerknoten (21) versehen. Der Trägerknoten (21) dient zum Verbinden eines Randträgers (22) senkrecht zu dem freitragenden Hauptträger (2). Die Oberseite des freitragenden Hauptträgers (2) ist fest mit einer Trägerknotenplatte (23) versehen, jedes Ende der temporären Stahlspannstange (3) ist fest mit einer Verbindungsplatte (31) versehen, die beiden Verbindungsplatten (31) sind jeweils fest mit einer Säulenknotenplatte (12) und einer Trägerknotenplatte (23) verbunden. Eine feste Stahlspannstange (4) ist an einem von der Stahlrohrsäule (1) abgewandten Ende des freitragenden Hauptträgers (2) vorgesehen. Mehrere Stahlspannstangen (4) sind entlang der vertikalen Richtung vorgesehen und nacheinander verbunden, einschließlich eines Stangekörpers (41), der durch den Trägerknoten (21) verläuft, und einer Verbindungshülse (42), die den Stangekörper (41) verbindet. Beide Enden des Stangenkörpers (41) sind mit Gewinden versehen. Der Stangekörper (41) und die Verbindungshülse (42) sind durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper (41) auf der unteren Schicht ist mit einer Rundmutter (43), die sich am unteren Ende des Trägerknotens (21) befindet, und einem Abstandshalter (44), der in der Nähe des Trägerknotens (21) vorgesehen ist, durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper (41) auf der unteren und mittleren Schicht sind mit temporären Haltebügeln (45) versehen, die sich am oberen Ende des Trägerknotens (21) befinden. Der Stangekörper (41) am unteren Ende der Verbindungshülse (42) ist mit einer Kontermutter eins (46) durch Gewinden verbunden, der Stangekörper (41) am oberen Ende der Verbindungshülse (42) ist mit einer Kontermutter zwei (47), die in der Nähe der Verbindungshülse(42) vorgesehen ist, und einem Abstandshalter (44) durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper (41) auf der oberen Schicht ist mit einer Rundmutter (43), die sich am oberen Ende des Trägerknotens (21) befindet, und einem Drucklager (48), das in der Nähe des Trägerknotens (21) vorgesehen ist, durch Gewinden verbunden.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung gehört zum Bereich der Aufhängungsstruktur für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke und betrifft insbesondere einen Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke und ein Bauverfahren dafür.
  • Hintergrundtechnik
  • Mit der Entwicklung der Bauindustrie brechen immer mehr Architekten mit der Tradition und verfolgen das Design von Häusern mit großem Überhang, großem Raum und hoher Durchlässigkeit, wobei Kernrohr und Stahlrohrsäule als die haupttragenden und querkrafttragenden Komponenten verwendet werden, und das Struktursystem von dreistöckigen großen freitragenden Stahlträgern und Bodenplatten, die von Eisenfachwerken auf dem gesamten Dach und hochfester Stahlspannstange an den Enden des Fachwerks aufgehängt sind, nutzt die Eigenschaft von Stahlspannstange aus, dass sie am effektivsten in Bezug auf die Zugfestigkeit ist, und optimiert den Querschnitt der vertikalen Bauteile um das Gebäude, während es gleichzeitig die Durchlässigkeit des Innenraums und der Fassade des Gebäudes erfüllt und einen großen säulenfreien Raum für den Innenraum schafft.
  • Gemäß der Beanspruchungscharakteristik des Aufhängungsstruktursystems besteht die traditionelle Baureihenfolge darin, zunächst der Bau aller Struktur im nicht freitragenden Bereich und der Bau der Fachwerkschicht oben auf dem Dach abzuschließen und dann die Kragträger und -platten der Reihe nach von oben nach unten zu bauen und zu hängen. Dieser Bau wird stark von der Baureihenfolge beeinflusst und der Bau kann erst ausgeführt werden, nachdem die Hauptstruktur überdacht und fertiggestellt ist. Gleichzeitig müssen die für den Bau verwendeten Hebekomponenten die installierten Komponenten durchlaufen, was schwierig zu installieren ist, ein hohes Sicherheitsrisiko und eine äußerst geringe Arbeitseffizienz aufweist.
  • Gemäß der Beanspruchungscharakteristik des Aufhängungsstruktursystems erfordert die traditionelle Installation von weitgespannten Kragträgern eine Installation von Stützgerüst unter den Kragträgern, was nicht nur die Baukosten erhöht, sondern auch der Auf- und Abbau des Stützgerüstes ist umständlich, zeitaufwendig und mühsam, und die Baueffizienz ist gering. Noch wichtiger ist, dass der Raum unter dem gesamten freitragenden System vom Stützgerüst eingenommen wird. Nicht nur der Auf- und Abbau stellt höhere Anforderungen an die Umgebung der Baustelle, auch der eingenommenen Raum beeinträchtigt den abwechselnden Bau verschiedener Fachprozesse erheblich und wirkt sich gravierend auf die Bauzeit aus. Druckschriften US 3 396 502 A , CN 107237404 A , CN 110863563 A , FR 30 23 568 A1 , CN 210288697 U und CN 111877549 A offenbaren Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Inhalt
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine einstellbare Stahlspannstange für Aufhängungssystem von weitgespanntem freitragendem Stahlaufbau bereit, die verwendet wird, um die technischen Probleme der umständlichen Installation des bestehenden Aufhängungssystems von weitgespanntem freitragendem Stahlaufbau, hohen Kosten für Stützgerüst, komplexem Knotenraums, geringer Sicherheitsredundanz, langer Bauzeit, geringer Effizienz und schwer zu gewährleistender Baugenauigkeit zu lösen.
  • Um den oben genannten Zweck zu erreichen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgende technische Lösung: einen Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke, mit einer Stahlrohrsäule, einem freitragenden Hauptträger, einer temporären Stahlspannstange und einer festen Stahlspannstange, wobei die Stahlrohrsäule entlang der vertikalen Richtung am Rand der Hauptstruktur vorgesehen ist, das seitliche Ende der Stahlrohrsäule ist fest mit einer Stahlkonsole versehen und das untere Ende der Stahlkonsole ist fest mit einer Säulenknotenplatte entlang der vertikalen Richtung versehen. Das von der Stahlrohrsäule abgewandte Ende der Stahlkonsole ist mit einem Steg versehen, ein Ende des freitragenden Hauptträgers ist mit dem Steg verbunden. Das von der Stahlrohrsäule abgewandte Ende des freitragenden Hauptträgers ist mit einem Trägerknoten versehen. Der Trägerknoten dient zum Verbinden eines Randträgers senkrecht zu dem freitragenden Hauptträger. Die Oberseite des freitragenden Hauptträgers ist fest mit einer Trägerknotenplatte versehen, jedes Ende der temporären Stahlspannstange ist fest mit einer Verbindungsplatte versehen, die beiden Verbindungsplatten sind jeweils fest mit einer Säulenknotenplatte und einer Trägerknotenplatte verbunden. Eine feste Stahlspannstange ist an einem von der Stahlrohrsäule abgewandten Ende des freitragenden Hauptträgers vorgesehen. Mehrere Stahlspannstangen sind entlang der vertikalen Richtung vorgesehen und nacheinander verbunden, einschließlich eines Stangekörpers, der durch den Trägerknoten verläuft, und einer Verbindungshülse, die den Stangekörper verbindet. Beide Enden des Stangenkörpers sind mit Gewinden versehen. Der Stangekörper und die Verbindungshülse sind durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper auf der unteren Schicht ist mit einer Rundmutter, die sich am unteren Ende des Trägerknotens befindet, und einem Abstandshalter, der in der Nähe des Trägerknotens vorgesehen ist, durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper auf der unteren und mittleren Schicht sind mit temporären Haltebügeln versehen, die sich am oberen Ende des Trägerknotens befinden. Der Stangekörper am unteren Ende der Verbindungshülse ist mit einer Kontermutter eins durch Gewinden verbunden, der Stangekörper am oberen Ende der Verbindungshülse ist mit einer Kontermutter zwei, die in der Nähe der Verbindungshülse vorgesehen ist, und einem Abstandshalter durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper auf der oberen Schicht ist mit einer Rundmutter, die sich am oberen Ende des Trägerknotens befindet, und einem Drucklager, das in der Nähe des Trägerknotens vorgesehen ist,durch Gewinden verbunden.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung wird die Struktur von unten nach oben aufgebaut. Temporäre Stahlspannstangen werden zur Unterstützung der schichtweisen Installation und Einstellung des freitragenden Hauptträgers verwendet, was zusätzlicher Schutz für das Heben von Komponenten bietet. Gleichzeitig haben die Arbeiter Arbeitsflächen und Sicherheitsschutz, das Sicherheitsrisiko wird reduziert und die Sicherheitsredundanz ist hoch. Die Aufhängungsstruktur wird schichtweise von unten nach oben aufgebaut, was die Installation der Komponenten erleichtert und die Effizienz erhöht. Temporäre Stahlspannstangen werden zur Unterstützung der Einstellung des freitragenden Hauptträgers verwendet,wodurch die Kontrolle des Vorbogenwerts des Trägerendes erleichtert wird und die Abweichung gering ist. Temporäre Stahlspannstangen sind einfach einzurichten und bequem zu konstruieren, im Vergleich zu traditionellen Stützgerüsten ist ihre Design- und Konstruktionsschwierigkeit niedrig und kostengünstig. Stahlspannstangen sind optimal entworfen und im Voraus in der Fabrik verarbeitet, die Installationsschwierigkeit vor Ort ist gering und die Bedienung ist einfach, und der Bau wird zusammen mit der Hauptstruktur durchgeführt, ohne die Fertigstellung aller Struktur des nicht freitragenden Bereichs abzuwarten, wodurch der durchsetzte Bau des Tiefbaus, der Mechatronik, der Vorhangfassade und anderer Fächer im Voraus realisiert wird, was effektiv die Bauzeit spart,die Mietdauer von großen vertikalen Hebemaschinen reduziert und Zeit und Kosten spart.
  • Vorzugsweise ist eine Gummimanschette zwischen dem Stangekörper und dem temporären Haltebügel vorgesehen.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung wird ein Anti-Rutsch-Effekt erzielt.
  • Vorzugsweise verwendet die Verbindung zwischen der Stahlrohrsäule und dem freitragenden Hauptträger eine hochfeste Halbrundschraube mit Scheibe und Mutter vom Typ M24 mit einer Festigkeitsklasse von 10.9.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung ist die Verbindungsstabilität höher.
  • Vorzugsweise verwendet die Verbindung zwischen der temporären Stahlspannstange und der Säulenknotenplatte und der Trägeknotenplatte eine drucktragende hochfeste Schraube vom Typ M24 mit einer Festigkeitsklasse von 8.8.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung ist die Verbindungsstabilität höher.
  • Bauverfahren für Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke, umfassend die folgenden Schritte:
    • Schritt a. Erstellung eines dreidimensionalen Modell mit der Tekla®-Software während der Vertiefung und Verarbeitung des Stahlbaus, Vertiefung der Knoten der Stahlkonstruktion, Bestimmung der Verbindungsart zwischen Komponenten, Erstellung eines Modell der Recheneinheit mit PKPM, Durchführung der Berechnung und Analyse des gesamten Bauprozesses, Berechnung des Verformungswerts der temporären Stahlspannstange für die Installation der freitragenden Komponenten, Bestimmung des Vorbogenwerts am Ende jedes freitragenden Abschnitts während des Bauprozesses, und dann Erstellen einer zweidimensionalen Komponentenzeichnung gemäß dem dreidimensionalen Strukturmodell, Anleitung der Fabrik bei der Verarbeitung und der Arbeiter vor Ort bei der Montage;
    • Schritt b. Überprüfung der Elevation und Ebenenposition nach der Installation der Stahlrohrsäule dieser Schicht, Berechnung der Positionierung der Säulenknotenplatte und Trägerknotenplatte, Schweißen der Knotenplatten an den freitragenden Hauptträger und die Stahlrohrsäule, Heben des freitragenden Hauptträgers auf die Installationselevation, Verbinden der temporären Stahlspannstange mit der Trägerknotenplatte und Anstoßen mit der voreingestellten Stahlkonsole, vorläufiges Verschrauben der hochfesten Schrauben und Abnehmen des Hakens des Turmdrehkrans. Wiederholte Überprüfung der Elevation und des Endbogenwerts, damit sie mit dem Entwurf übereinstimmen; Befestigung der temporären Stahlspannstange zuerst mit hochfesten Schrauben, nach Anpassung der Installationsgröße des freitragenden Hauptträgers werden die Spannungslötnähte der temporären Stahlspannstange verschweißt; abschließendes Verschrauben aller hochfesten Schrauben am Steg, gefolgt von Installation anderer Komponenten wie Randträger, Nebenträger und Verbundplatte, schließlich das Schweißen aller Lötnähte; um eine übermäßige Schrumpfung durch die Schweißspannung zu vermeiden, sollte das Schweißen abwechselnd auf und ab und langsam durchgeführt werden;
    • Schritt c. Installieren der festen Stahlspannstange am Ende des Kragträgers, Heben der festen Stahlspannstange bis zur Installationsort an der Unterschicht der freitragenden Schicht, deren Unterteil durch den Kragträger und Trägerknoten zum unteren Teil des freitragenden Hauptträgers führt, Installieren des Abstandshalters und Verschraubung der Rundmutter, Verwenden eines temporären Haltebügels zum Befestigung des Kragträgers und des Oberteils des Trägerknotens, Abnehmen des Hakens des Turmdrehkrans; Anstoßen des unteren Ende des Stangekörpers der oberen Schicht mit dem oberen Ende des Stangekörpers dieser Schicht, zuerst Installieren der Kontermutter eins an das oberen Ende des Stangekörpers dieser Schicht und festziehen, Verschraubung der Verbindungshülse mit dem oberen Ende des Stangekörpers dieser Schicht, bis sie gegen die Kontermutter eins angezogen ist, dann Installieren des Abstandshalters und der Kontermutter zwei nacheinander von oben nach unten an das unteren Ende des Stangekörpers der oberen Schicht, schließlich Verschraubung des unteren Endes des Stangekörpers der oberen Schicht mit der Verbindungshülse, Entfernen des temporären Haltebügels und Aufbau der Reihe nach von unten nach oben bis zur Fachwerkschicht auf der Dachoberseite;
    • Schritt d. Nach Abschluss der Installation aller Komponenten vor Ort wird eine zerstörungsfreie Fehlerprüfung an den Lötnähten durchgeführt. Liegt ein Defekt vor, sollte dieser rechtzeitig repariert und erneut geprüft werden. Nach bestandener Fehlerprüfung werden die temporären Stahlspannstangen schichtweise von unten nach oben entfernt. Beim Entfernen sollten zuerst die Lötnähte geschnitten werden und dann sollten die hochfesten Schrauben schrittweise entfernt werden, um zu verhindern, dass ungleichmäßige Kräfte aufgebracht werden und die Hauptstruktur beeinträchtigt wird;
    • Schritt e. Gießen des Beton der Bodenplatte schichtweise von unten nach oben, Gießen vom freitragenden Ende bis zur Wurzel, so dass der Stahlträger beim Gießen der Bodenplatte teilweise verformt wird.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung wird die Struktur von unten nach oben aufgebaut. Temporäre Stahlspannstangen werden zur Unterstützung der schichtweisen Installation und Einstellung des freitragenden Hauptträgers verwendet, was zusätzlicher Schutz für das Heben von Komponenten bietet. Gleichzeitig haben die Arbeiter Arbeitsflächen und Sicherheitsschutz, das Sicherheitsrisiko wird reduziert und die Sicherheitsredundanz ist hoch. Die Aufhängungsstruktur wird schichtweise von unten nach oben aufgebaut, was die Installation der Komponenten erleichtert und die Effizienz erhöht. Temporäre Stahlspannstangen werden zur Unterstützung der Einstellung des freitragenden Hauptträgers verwendet,wodurch die Kontrolle des Vorbogenwertes des Trägerendes erleichtert wird und die Abweichung gering ist. Temporäre Stahlspannstangen sind einfach einzurichten und bequem zu konstruieren, im Vergleich zu traditionellen Stützgerüsten ist ihre Design- und Konstruktionsschwierigkeit niedrig und kostengünstig. Stahlspannstangen sind optimal entworfen und im Voraus in der Fabrik verarbeitet, die Installationsschwierigkeit vor Ort ist gering und die Bedienung ist einfach, und der Bau wird zusammen mit der Hauptstruktur durchgeführt, ohne die Fertigstellung aller Struktur des nicht freitragenden Bereichs abzuwarten, wodurch der durchsetzte Bau des Tiefbaus, der Mechatronik, der Vorhangfassade und anderer Fächer im Voraus realisiert wird, was effektiv die Bauzeit spart, die Mietdauer von großen vertikalen Hebemaschinen reduziert und Zeit und Kosten spart.
  • Vorzugsweise bestehen die temporären Stahlspannstangen aus Stahl mit einer Festigkeitsklasse von nicht weniger als Q235B und einer Wanddicke von nicht weniger als 8 mm.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung ist die Strukturfestigkeit hoch.
  • Vorzugsweise ist der Stangekörper aus Stahl gebildet und weist eine Festigkeitsklasse von 850 auf.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung ist die Strukturfestigkeit hoch.
  • Vorzugsweise wird die Oberfläche des Stangenkörpers mit einer zinkreichen Epoxidgrundierung besprüht,die Dicke des Lackfilms beträgt nicht weniger als 75 Mikrometer,der Gewindeteil ist mit Rostschutzöl beschichtet und die Stellgrößejedes Endes der Spannstange beträgt ±28 mm.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung ist der Rostschutzeffekt gut.
  • Vorzugsweise beträgt der Spalt zwischen dem Stangekörper und dem Innendurchmesser des Stahlrohrs des Trägerknotens 20 mm, um ein Verbiegen des Stangenkörpers zu vermeiden, eine Wandkonsole ist am freitragenden Hauptträger in der mittleren Schicht und am unteren Ende des Trägerknotens vorgesehen, die obere und untere Schicht des Stangenkörpers sind mit doppelten Rundmuttern und die Oberseite ist mit einem Drucklager versehen.
  • Durch Anwendung der oben genannten technischen Lösung ist die Strukturstabilität gut.
  • Die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind in den folgenden Punkten verkörpert: Die Struktur wird von unten nach oben aufgebaut. Temporäre Stahlspannstangen werden zur Unterstützung der schichtweisen Installation und Einstellung des freitragenden Hauptträgers verwendet, was zusätzlicher Schutz für das Heben von Komponenten bietet. Gleichzeitig haben die Arbeiter Arbeitsflächen und Sicherheitsschutz, das Sicherheitsrisiko wird reduziert und die Sicherheitsredundanz ist hoch. Die Aufhängungsstruktur wird schichtweise von unten nach oben aufgebaut, was die Installation der Komponenten erleichtert und die Effizienz erhöht. Temporäre Stahlspannstangen werden zur Unterstützung der Einstellung des freitragenden Hauptträgers verwendet,wodurch die Kontrolle des Vorbogenwertes des Trägerendes erleichtert wird und die Abweichung gering ist. Temporäre Stahlspannstangen sind einfach einzurichten und bequem zu konstruieren, im Vergleich zu traditionellen Stützgerüsten ist ihre Design- und Konstruktionsschwierigkeit niedrig und kostengünstig. Stahlspannstangen sind optimal entworfen und im Voraus in der Fabrik verarbeitet, die Installationsschwierigkeit vor Ort ist gering und die Bedienung ist einfach, und der Bau wird zusammen mit der Hauptstruktur durchgeführt, ohne die Fertigstellung aller Struktur des nicht freitragenden Bereichs abzuwarten, wodurch der durchsetzte Bau des Tiefbaus, der Mechatronik, der Vorhangfassade und anderer Fächer im Voraus realisiert wird, was effektiv die Bauzeit spart, die Mietdauer von großen vertikalen Hebemaschinen reduziert und Zeit und Kosten spart.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder durch Ausführung der vorliegenden Erfindung verstanden; der Hauptzweck und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch die in der Beschreibung speziell angegebenen Ausführungsformen realisiert und erhalten werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtstruktur in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Stahlrohrsäule in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 3 ist eine schematische Darstellung der Struktur eines freitragenden Hauptträgers in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 4 ist ein Verbindungsdiagramm eines freitragenden Hauptträgers in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 5 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer temporären Stahlspannstange in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 6 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer festen Stahlspannstange in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stahlrohrsäule
    2
    freitragender Hauptträger
    3
    temporäre Stahlspannstange
    4
    feste Stahlspannstange
    11
    Stahlkonsole
    12
    Säulenknotenplatte
    13
    Steg
    21
    Trägerknoten
    22
    Randträger
    23
    Trägerknotenplatte
    31
    Verbindungsplatte
    41
    Stangekörper
    42
    Verbindungshülse
    43
    Rundmutter
    44
    Abstandshalter
    45
    temporärer Haltebügel
    46
    Kontermutter eins
    47
    Kontermutter zwei
    48
    Drucklager
    49
    Gummimanschette
  • Spezifische Ausführungsformen
  • Die technischen Lösungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsformen im Detail beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind nur beispielhaft und können nur verwendet werden, um die technischen Lösungen der vorliegenden Erfindung zu erklären und zu veranschaulichen, und können nicht als Beschränkungen der technischen Lösungen der vorliegenden Erfindung ausgelegt werden.
  • Wie in 1 gezeigt, ein Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke, mit einer Stahlrohrsäule 1, einem freitragenden Hauptträger 2, einer temporären Stahlspannstange 3 und einer festen Stahlspannstange 4. Wie in 2 gezeigt, ist die Stahlrohrsäule 1 entlang der vertikalen Richtung am Rand der Hauptstruktur vorgesehen, das seitliche Ende der Stahlrohrsäule 1 ist fest mit einer Stahlkonsole 11 versehen und das untere Ende der Stahlkonsole 11 ist fest mit einer Säulenknotenplatte 12, die in der Form einer perforierten Platte ist, entlang der vertikalen Richtung versehen. Das von der Stahlrohrsäule 1 abgewandte Ende der Stahlkonsole 11 ist mit einem Steg 13 versehen, wie in den 3 und 4 gezeigt, ist ein Ende des freitragenden Hauptträgers 2 mit dem Steg 13 verbunden. Ein von der Stahlrohrsäule 1 abgewandtes Ende des freitragenden Hauptträgers 2 ist mit einem Trägerknoten 21 versehen. Der Trägerknoten 21 dient zum Verbinden eines Randträgers 22 senkrecht zu dem freitragenden Hauptträger 2. Die Oberseite des freitragenden Hauptträgers 2 ist fest mit einer Trägerknotenplatte 23 versehen, wie in 5 gezeigt, ist jedes Ende der temporären Stahlspannstange 3 fest mit einer Verbindungsplatte 31 versehen, die beiden Verbindungsplatten 31 sind jeweils fest mit einer Säulenknotenplatte 12 und einer Trägerknotenplatte 23 verbunden. Eine feste Stahlspannstange 4 ist an einem von der Stahlrohrsäule 1 abgewandten Ende des freitragenden Hauptträgers 2 vorgesehen. Wie in 6 gezeigt, sind mehrere Stahlspannstangen entlang der vertikalen Richtung vorgesehen und nacheinander verbunden, einschließlich eines Stangekörpers 41, der durch den Trägerknoten 21 verläuft, und einer Verbindungshülse 42, die den Stangekörper 41 verbindet. Beide Enden des Stangenkörpers 41 sind mit Gewinden versehen. Der Stangekörper 41 und die Verbindungshülse 42 sind durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper 41 auf der unteren Schicht ist mit einer Rundmutter 43, die sich am unteren Ende des Trägerknotens 21 befindet, und einem Abstandshalter 44, der in der Nähe des Trägerknotens 21 vorgesehen ist, durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper 41 auf der unteren und mittleren Schich sind mit temporären Haltebügeln 45 versehen, die sich am oberen Ende des Trägerknotens 21 befinden. Der Stangekörper 41 am unteren Ende der Verbindungshülse 42 ist mit einer Kontermutter eins 46 durch Gewinden verbunden, der Stangekörper 41 am oberen Ende der Verbindungshülse 42 ist mit einer Kontermutter zwei 47, die in der Nähe der Verbindungshülse 42 vorgesehen ist, und einem Abstandshalter 44 durch Gewinden verbunden. Der Abstandshalter 44 und der Abstandshalter 44 sind am Ende der Gewinden zur Begrenzung der Position vorgesehen. Der Stangekörper 41 auf der oberen Ebene ist mit einer Rundmutter 43, die sich am oberen Ende des Trägerknotens 21 befindet, und einem Drucklager 48, das in der Nähe des Trägerknotens 21 vorgesehen ist, durch Gewinden verbunden.
  • Die Struktur wird von unten nach oben aufgebaut. Temporäre Stahlspannstangen 3 werden zur Unterstützung der schichtweisen Installation und Einstellung des freitragenden Hauptträgers 2 verwendet, was zusätzlicher Schutz für das Heben von Komponenten bietet. Gleichzeitig haben die Arbeiter Arbeitsflächen und Sicherheitsschutz, das Sicherheitsrisiko wird reduziert und die Sicherheitsredundanz ist hoch. Die Aufhängungsstruktur wird schichtweise von unten nach oben aufgebaut, was die Installation der Komponenten erleichtert und die Effizienz erhöht. Temporäre Stahlspannstangen 3 werden zur Unterstützung der Einstellung des freitragenden Hauptträgers 2 verwendet,wodurch die Kontrolle des Vorbogenwertes des Trägerendes erleichtert wird und die Abweichung gering ist. Temporäre Stahlspannstangen 3 sind einfach einzurichten und bequem zu konstruieren, im Vergleich zu traditionellen Stützgerüsten ist ihre Design- und Konstruktionsschwierigkeit niedrig und kostengünstig. Stahlspannstangen sind optimal entworfen und im Voraus in der Fabrik verarbeitet, die Installationsschwierigkeit vor Ort ist gering und die Bedienung ist einfach, und der Bau wird zusammen mit der Hauptstruktur durchgeführt, ohne die Fertigstellung aller Struktur des nicht freitragenden Bereichs abzuwarten, wodurch der durchsetzte Bau des Tiefbaus, der Mechatronik, der Vorhangfassade und anderer Fächer im Voraus realisiert wird, was effektiv die Bauzeit spart, die Mietdauer von großen vertikalen Hebemaschinen reduziert und Zeit und Kosten spart.
  • Eine Gummimanschette 49 ist zwischen einem Stangekörper 41 und einem temporären Haltebügel 45 vorgesehen, was einen Anti-Rutsch-Effekt spielt. Die Verbindung zwischen der Stahlrohrsäule 1 und dem freitragenden Hauptträger 2 verwendet eine hochfeste Halbrundschraube mit Scheibe und Mutter vom Typ M24 mit einer Festigkeitsklasse von 10.9, wobei die Verbindungsstabilität höher ist. Die Verbindung zwischen der temporären Stahlspannstange 3 und der Säulenknotenplatte 12 und der Trägeknotenplatte 23 verwendet eine drucktragende hochfeste Schraube vom Typ M24 mit einer Festigkeitsklasse von 8.8, wobei die Verbindungsstabilität höher ist.
  • Bauverfahren, umfassend die folgenden Schritte:
    • Schritt a. Erstellung eines dreidimensionalen Modell mit der Tekla®-Software während der Vertiefung und Verarbeitung des Stahlbaus, Vertiefung der Knoten der Stahlkonstruktion, Bestimmung der Verbindungsart zwischen Komponenten, Erstellung eines Modell der Recheneinheit mit PKPM, Durchführung der Berechnung und Analyse des gesamten Bauprozesses, Berechnung des Verformungswerts der temporären Stahlspannstange 3 für die Installation der freitragenden Komponenten, Bestimmung des Vorbogenwerts am Ende jedes freitragenden Abschnitts während des Bauprozesses, und dann Erstellen einer zweidimensionalen Komponentenzeichnung gemäß dem dreidimensionalen Strukturmodell, Anleitung der Fabrik bei der Verarbeitung und der Arbeiter vor Ort bei der Montage;
    • Schritt b. Überprüfung der Elevation und Ebenenposition nach der Installation der Stahlrohrsäule 1 dieser Schicht, Berechnung der Positionierung der Säulenknotenplatte 12 und Trägerknotenplatte 23, Schweißen der Knotenplatten an den freitragenden Hauptträger 2 und die Stahlrohrsäule 1, Heben des freitragenden Hauptträgers 2 auf die Installationselevation, Verbinden der temporären Stahlspannstange 3 mit der Trägerknotenplatte 23und Anstoßen mit der voreingestellten Stahlkonsole 11, vorläufiges Verschrauben der hochfesten Schrauben und Abnehmen des Hakens des Turmdrehkrans. Wiederholte Überprüfung der Elevation und des Endbogenwerts, damit sie mit dem Entwurf übereinstimmen; Befestigung der temporären Stahlspannstange 3 zuerst mit hochfesten Schrauben, nach Anpassung der Installationsgröße des freitragenden Hauptträgers 2 werden die Spannungslötnähte der temporären Stahlspannstange3 verschweißt; abschließendes Verschrauben aller hochfesten Schrauben am Steg 13, gefolgt von Installation anderer Komponenten wie Randträger 22, Nebenträger und Verbundplatte, schließlich das Schweißen aller Lötnähte; um eine übermäßige Schrumpfung durch die Schweißspannung zu vermeiden, sollte das Schweißen abwechselnd auf und ab und langsam durchgeführt werden;
    • Schritt c. Installieren der festen Stahlspannstange 4 am Ende des Kragträgers, Heben der festen Stahlspannstange 4 bis zur Installationsort an der Unterschicht der freitragenden Schicht, deren Unterteil durch den Kragträger und Trägerknoten 21 zum unteren Teil des freitragenden Hauptträgers 2 führt, Installieren des Abstandshalters 44 und Verschraubung der Rundmutter 43, Verwenden eines temporären Haltebügels45 zum Befestigung des Kragträgers und des Oberteils des Trägerknotens 21, Abnehmen des Hakens des Turmdrehkrans; Anstoßen des unteren Ende des Stangekörpers 41 der oberen Schicht mit dem oberen Ende des Stangekörpers 41 dieser Schicht, zuerst Installieren der Kontermutter eins an das oberen Ende des Stangekörpers 41 dieser Schicht und festziehen, Verschraubung der Verbindungshülse 42 mit dem oberen Ende des Stangekörpers 41 dieser Schicht, bis sie gegen die Kontermutter eins angezogen ist, dann Installieren des Abstandshalters44 und der Kontermutter zwei nacheinander von oben nach unten an das unteren Ende des Stangekörpers 41 der oberen Schicht, schließlich Verschraubung des unteren Endes des Stangekörpers 41 der oberen Schicht mit der Verbindungshülse 42, Entfernen des temporären Haltebügels 45 und Aufbau der Reihe nach von unten nach oben bis zur Fachwerkschicht auf der Dachoberseite;
    • Schritt d. Nach Abschluss der Installation aller Komponenten vor Ort wird eine zerstörungsfreie Fehlerprüfung an den Lötnähten durchgeführt. Liegt ein Defekt vor, sollte dieser rechtzeitig repariert und erneut geprüft werden. Nach bestandener Fehlerprüfung werden die temporären Stahlspannstangen 3 schichtweise von unten nach oben entfernt. Beim Entfernen sollten zuerst die Lötnähte geschnitten werden und dann sollten die hochfesten Schrauben schrittweise entfernt werden, um zu verhindern, dass ungleichmäßige Kräfte aufgebracht werden und die Hauptstruktur beeinträchtigt wird;
    • Schritt e. Gießen des Beton der Bodenplatte schichtweise von unten nach oben, Gießen vom freitragenden Ende bis zur Wurzel, so dass der Stahlträger beim Gießen der Bodenplatte teilweise verformt wird.
  • Die temporären Stahlspannstangen 3 bestehen aus Stahl mit einer Festigkeitsklasse von nicht weniger als Q235B und einer Wanddicke von nicht weniger als 8 mm, die Strukturfestigkeit ist hoch. Der Stangekörper 41 ist aus Stahl gebildet und weist eine Festigkeitsklasse von 850 auf.
  • Die Oberfläche des Stangenkörpers 41 wird mit einer zinkreichen Epoxidgrundierung besprüht,die Dicke des Lackfilms beträgt nicht weniger als 75 Mikrometer,der Gewindeteil ist mit Rostschutzöl beschichtet und die Stellgröße jedes Endes der Spannstange beträgt ±28 mm, der Rostschutzeffekt ist gut.
  • Der Spalt zwischen dem Stangekörper 41 und dem Innendurchmesser des Stahlrohrs des Trägerknotens 21 beträgt 20 mm, um ein Verbiegen des Stangenkörpers 41 zu vermeiden, eine Wandkonsole ist am freitragenden Hauptträger 2 in der mittleren Schicht und am unteren Ende des Trägerknotens 21 vorgesehen, die obere und untere Schicht des Stangenkörpers 41 sind mit doppelten Rundmuttern 43 und die Oberseite ist mit einem Drucklager 48 versehen, um sicherzustellen, dass die feste Stahlspannstange 4 nur in axialer Richtung unter Spannung steht, und die Strukturstabilität ist gut.
  • Das Vorstehende sind nur eine bevorzugte spezifische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, aber der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Alle Variationen oder Substitutionen, die ein Fachmann, der mit diesem technischen Bereich vertraut ist, innerhalb des durch die vorliegende Erfindung offenbarten technischen Umfangs denken kann, fallen unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

Claims (9)

  1. Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Stahlrohrsäule (1), einen freitragenden Hauptträger (2), eine temporäre Stahlspannstange (3) und eine feste Stahlspannstange (4) umfasst, wobei die Stahlrohrsäule (1) entlang der vertikalen Richtung am Rand der Hauptstruktur vorgesehen ist, das seitliche Ende der Stahlrohrsäule (1) ist fest mit einer Stahlkonsole (11) versehen und das untere Ende der Stahlkonsole (11) ist fest mit einer Säulenknotenplatte (12) entlang der vertikalen Richtung versehen. Das von der Stahlrohrsäule (1) abgewandte Ende der Stahlkonsole (11) ist mit einem Steg (13) versehen, ein Ende des freitragenden Hauptträgers (2) ist mit dem Steg (13) verbunden. Das von der Stahlrohrsäule (1) abgewandte Ende des freitragenden Hauptträgers (2) ist mit einem Trägerknoten (21) versehen. Der Trägerknoten (21) dient zum Verbinden eines Randträgers (22) senkrecht zu dem freitragenden Hauptträger (2). Die Oberseite des freitragenden Hauptträgers (2) ist fest mit einer Trägerknotenplatte (23) versehen, jedes Ende der temporären Stahlspannstange (3) ist fest mit einer Verbindungsplatte (31) versehen, die beiden Verbindungsplatten (31) sind jeweils fest mit einer Säulenknotenplatte (12) und einer Trägerknotenplatte (23) verbunden. Eine feste Stahlspannstange (4) ist an einem von der Stahlrohrsäule (1) abgewandten Ende des freitragenden Hauptträgers (2) vorgesehen. Mehrere Stahlspannstangen (4) sind entlang der vertikalen Richtung vorgesehen und nacheinander verbunden, einschließlich eines Stangekörpers (41), der durch den Trägerknoten (21) verläuft, und einer Verbindungshülse (42), die den Stangekörper (41) verbindet. Beide Enden des Stangenkörpers (41) sind mit Gewinden versehen. Der Stangekörper (41) und die Verbindungshülse (42) sind durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper (41) auf der unteren Schicht ist mit einer Rundmutter (43), die sich am unteren Ende des Trägerknotens (21) befindet, und einem Abstandshalter (44), der in der Nähe des Trägerknotens (21) vorgesehen ist, durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper (41) auf der unteren und mittleren Schicht sind mit temporären Haltebügeln (45) versehen, die sich am oberen Ende des Trägerknotens (21) befinden. Der Stangekörper (41) am unteren Ende der Verbindungshülse (42) ist mit einer Kontermutter eins (46) durch Gewinden verbunden, der Stangekörper (41) am oberen Ende der Verbindungshülse (42) ist mit einer Kontermutter zwei (47), die in der Nähe der Verbindungshülse(42) vorgesehen ist, und einem Abstandshalter (44) durch Gewinden verbunden. Der Stangekörper (41) auf der oberen Schicht ist mit einer Rundmutter (43), die sich am oberen Ende des Trägerknotens (21) befindet, und einem Drucklager (48), das in der Nähe des Trägerknotens (21) vorgesehen ist, durch Gewinden verbunden.
  2. Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gummimanschette (49) zwischen dem Stangekörper (41) und einem temporären Haltebügel (45) vorgesehen ist.
  3. Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Stahlrohrsäule (1) und dem freitragenden Hauptträger (2) eine hochfeste Halbrundschraube mit Scheibe und Mutter vom Typ M24 mit einer Festigkeitsklasse von 10.9 vervwendet.
  4. Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der temporären Stahlspannstange (3) und der Säulenknotenplatte (12) und der Trägeknotenplatte (23) eine drucktragende hochfeste Schraube vom Typ M24 mit einer Festigkeitsklasse von 8.8 verwendet.
  5. Bauverfahren für Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: Schritt a. Erstellung eines dreidimensionalen Modell mit der Tekla®-Software während der Vertiefung und Verarbeitung des Stahlbaus, Vertiefung der Knoten der Stahlkonstruktion, Bestimmung der Verbindungsart zwischen Komponenten, Erstellung eines Modell der Recheneinheit mit PKPM, Durchführung der Berechnung und Analyse des gesamten Bauprozesses, Berechnung des Verformungswerts der temporären Stahlspannstange (3) für die Installation der freitragenden Komponenten, Bestimmung des Vorbogenwerts am Ende jedes freitragenden Abschnitts während des Bauprozesses, und dann Erstellen einer zweidimensionalen Komponentenzeichnung gemäß dem dreidimensionalen Strukturmodell, Anleitung der Fabrik bei der Verarbeitung und der Arbeiter vor Ort bei der Montage; Schritt b. Überprüfung der Elevation und Ebenenposition nach der Installation der Stahlrohrsäule (1) dieser Schicht, Berechnung der Positionierung der Säulenknotenplatte (12) und Trägerknotenplatte (23), Schweißen der Knotenplatten an den freitragenden Hauptträger (2) und die Stahlrohrsäule (1), Heben des freitragenden Hauptträgers (2) auf die Installationselevation, Verbinden der temporären Stahlspannstange (3) mit der Trägerknotenplatte (23) und Anstoßen mit der voreingestellten Stahlkonsole (11), vorläufiges Verschrauben der hochfesten Schrauben und Abnehmen des Hakens des Turmdrehkrans; Wiederholte Überprüfung der Elevation und des Endbogenwerts, damit sie mit dem Entwurf übereinstimmen; Befestigung der temporären Stahlspannstange (3) zuerst mit hochfesten Schrauben, nach Anpassung der Installationsgröße des freitragenden Hauptträgers (2) werden die Spannungslötnähte der temporären Stahlspannstange (3) verschweißt; abschließendes Verschrauben aller hochfesten Schrauben am Steg (13), gefolgt von Installation anderer Komponenten wie Randträger (22), Nebenträger und Verbundplatte, schließlich das Schweißen aller Lötnähte; um eine übermäßige Schrumpfung durch die Schweißspannung zu vermeiden, sollte das Schweißen abwechselnd auf und ab und langsam durchgeführt werden; Schritt c. Installieren der festen Stahlspannstange (4) am Ende des Kragträgers, Heben der festen Stahlspannstange (4) bis zur Installationsort an der Unterschicht der freitragenden Schicht, deren Unterteil durch den Kragträger und Trägerknoten (21) zum unteren Teil des freitragenden Hauptträgers (2) führt, Installieren des Abstandshalters (44) und Verschraubung der Rundmutter (43), Verwenden eines temporären Haltebügels (45) zum Befestigung des Kragträgers und des Oberteils des Trägerknotens (21), Abnehmen des Hakens des Turmdrehkrans; Anstoßen des unteren Ende des Stangekörpers (41) der oberen Schicht mit dem oberen Ende des Stangekörpers (41) dieser Schicht, zuerst Installieren der Kontermutter eins (46) an das oberen Ende des Stangekörpers (41) dieser Schicht und festziehen, Verschraubung der Verbindungshülse (42) mit dem oberen Ende des Stangekörpers (41) dieser Schicht, bis sie gegen die Kontermutter eins (46) angezogen ist, dann Installieren des Abstandshalters (44) und der Kontermutter zwei (47) nacheinander von oben nach unten an das unteren Ende des Stangekörpers (41) der oberen Schicht, schließlich Verschraubung des unteren Endes des Stangekörpers (41) der oberen Schicht mit der Verbindungshülse (42), Entfernen des temporären Haltebügels (45) und Aufbau der Reihe nach von unten nach oben bis zur Fachwerkschicht auf der Dachoberseite; Schritt d. Nach Abschluss der Installation aller Komponenten vor Ort wird eine zerstörungsfreie Fehlerprüfung an den Lötnähten durchgeführt. Liegt ein Defekt vor, sollte dieser rechtzeitig repariert und erneut geprüft werden. Nach bestandener Fehlerprüfung werden die temporären Stahlspannstangen (3) schichtweise von unten nach oben entfernt. Beim Entfernen sollten zuerst die Lötnähte geschnitten werden und dann sollten die hochfesten Schrauben schrittweise entfernt werden, um zu verhindern, dass ungleichmäßige Kräfte aufgebracht werden und die Hauptstruktur beeinträchtigt wird; Schritt e. Gießen des Beton der Bodenplatte schichtweise von unten nach oben, Gießen vom freitragenden Ende bis zur Wurzel, so dass der Stahlträger beim Gießen der Bodenplatte teilweise verformt wird.
  6. Bauverfahren für Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die temporären Stahlspannstangen (3) aus Stahl mit einer Festigkeitsklasse von nicht weniger als Q235B und einer Wanddicke von nicht weniger als 8 mm bestehen.
  7. Bauverfahren für Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stangenkörper (41) aus Stahl gebildet ist und eine Festigkeitsklasse von 850 aufweist.
  8. Bauverfahren für Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Stangenkörpers (41)mit einer zinkreichen Epoxidgrundierung besprüht wird,wobei die Dicke des Lackfilms nicht weniger als 75 Mikrometer beträgt,wobei der Gewindeteil mit Rostschutzöl beschichtet ist und die Stellgröße jedes Endes der Spannstange ±28 mm beträgt.
  9. Bauverfahren für Aufhängungsverbindungsknoten für weitgespannte freitragende Eisenfachwerke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen dem Stangekörper (41) und dem Innendurchmesser des Stahlrohrs des Trägerknotens (21) 20 mm beträgt, um ein Verbiegen des Stangenkörpers (41) zu vermeiden, wobei eine Wandkonsole am freitragenden Hauptträger (2) in der mittleren Schicht und am unteren Ende des Trägerknotens (21) vorgesehen ist, wobei die obere und untere Schicht des Stangenkörpers (41) mit doppelten Rundmuttern (43) versehen sind und die Oberseite mit einem Drucklager (48) versehen ist.
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