大型复杂空间钢骨网格结构的制造.pdf

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1、大型复杂空间钢骨网格结构的制造ManufacturingofLargeandComplicatedSpaceSteeIGridStructure朱双英’印伟忠胡宾。蔡小平’1．常州第一建筑集团有限公司常州213000；2．常州市晋陵投资建设有限公司常州213000；3．常州钢构建设工程有限公司常州213000摘耍：第八届中国花卉博览会特色馆及创意馆钢结构工程的屋面为鱼形空间钢管骨架结构，其杆件以自动数控相贯切割为主，但在车间制作，其空间坐标定位及线型控制较为困难。通过对工程的技术要求、结构特点与难点的分析，进行了合理的制作优化，叙述了鱼形空间钢管骨架的空间坐标定位、制作工艺及精度控制

2、方法，最终制作的钢骨径向管桁架单元质量满足要求，且大大节约了施工工期。关键词：中国花卉博览会鱼形结构空间钢管骨架制作工艺中图分类号：TU758．16文献标识码：B文章编号：1004—1001(2013)05—0381—021工程概况结构复杂，制造时鱼形结构头部和尾部为单根构件，鱼形第八届中国花卉博览会特色馆与创意馆钢结构工程，中部采用径向管桁架单元分段制作、整体组装的方法。位于常州市武进区西太湖展区，由江苏花博会投资发展有3．2径向管桁架单元限公司建设，总建筑面积8819．47m，总用钢量约700t。由2根径向管及其间左右斜腹杆作为1个制造单元(图该工程为鱼形膜结构形式，膜结构骨架为

3、空间钢管骨架结2)采用整体拼装、分段制作的加工方法，分段投影长度构，由膜边框、径向主管、左斜腹杆、右斜腹杆组成，整约12．018．0m个膜结构骨架依托由短、长柱组成的柱网进行支撑；特色馆最大径向管为168mm×6mm，径向管桁架制造单元共86榀，创意馆最大径向管为180mm×16mm径向管桁架制造单元共71榀(图1)。图2径向管桁架单元4制作工艺4．1钢管弯制图1两个展馆的模拟示意(a)弯管工艺：外边框及径向管呈曲线弧度，有多种弧度曲线半径，在加工时必须采用弯管机进行弯制。根2工程难点据以往施工经验，对弯曲半径大于3．0m的钢管采用冷弯工径向管桁架制造单元均为空间骨架，制造时径向管桁

4、艺，对于弯曲半径不大于3．0m的钢管采用热弯工艺。架单元及左右斜腹杆呈线型、空间坐标定位困难；一榀径(b)弯管控制要点：弯管每端应有直管段，直管段向管存在多个弯弧半径，弯制较困难。长度一般不应小于钢管的外径。热弯弯管的加热温度控制在800。C左右。3制造技术4．2斜腹杆制作3．1总体思路(a)制作工艺：放样一相贯切割一标号一试拼装本工程设计为鱼形膜结构形式，结构设计新颖，空间一焊接一检验与补焊。(b)斜腹杆制作要点：斜腹杆两端部采用全自动数控相贯切割下料，每根杆件应按加工图编号作好标记以便组装；厂内试拼装，使拼装和径向管单元的起拱度能符合麓储收稿±日也魁期：江20l苏3省D3常州市银

5、i{_-技术中

6、心(2l3：ooo)。要求，轴线均在同一平面内，尺寸误差小于规范要求。2013·5BufldlngCOnstructionl381善善蓦善4．3径向管桁架单元制作114mm时，按周长平均分为4点点焊固定；管径在小于(a)制作流程：车间坐标点测量放样一胎架定位、114mm时，按周长平均分为3点点焊固定。点焊时，不得制作一径向管定位一斜腹杆定位一径向管桁架单元焊前随意在杆件与节点的结合处以外的地方引弧。检查一桁架单元脱模一桁架单元焊接一焊接质量控制一桁架焊缝探伤一构件涂装一构件编号发运。(b)胎架定位放样、制作：在CAD中先把2个径向管和其间的腹杆从模型中复制并做成块保存

7、；打开块，空间选择奇数径向管为平面的3点，PLAN形成平面；根据车间场地要求选择合适的点做为胎架原点，做块保存-~lJDXF文件；SBDXF导入到MsT中，选择显示坐标(x、y、Z)，调整字体。保存为DWG格式文件，打印出图(图3)；车间图4径向管弦杆与腹杆的定位根据图纸上的坐标点把所有点放出，奇数径向管做成一个平面找平，偶数径向管通过坐标点铅垂定位。4．4-3焊接桁架单元(a)采用CO，气体保护焊，采用501T-1药芯焊丝。(b)径向管桁架单元施焊时，为防止焊接应力变形，先焊径向弦杆的对接焊缝，后进行斜腹杆施焊，应从桁架的中间开始施焊，然后对称往两边分。(C)坡口形式为：管管对接采

8、用35。坡口，内侧用4mm×50mm的钢板为内衬板。图3胎架坐标(d)每条环焊缝由2名焊工对称施焊：采用1．2mm药芯焊丝多层焊；施焊时的起点、终点应平滑过渡，避免4．4径向管桁架单元车间拼装产生焊接缺陷，多层焊道应将接头错开；每遍施焊后应认4-4．1胎架复核真清理焊渣、药皮、飞溅等，避免产生焊接缺陷；为防止胎架制作验收后，应进行胎架尺寸复核(各点标高及应力集中，减少焊接变形，在施焊过程中要等到一条焊缝定位线)，确认无误后进行桁架单元的拼装。完全冷却后再焊