1、前言怎么制作空间
钢结构素有“绿建筑”之称,近年来在我国建筑等行业中得到了快速发展,很多大型公共建筑的屋面、外立面都喜欢用钢结构做成优美、大气、别具一格的造型,我司承建的**文化艺术中心工程项目的xx馆、xx馆及xx两侧都有大面积造型独特的钢结构流水表皮。为了体现“流水”造型,该钢结构大量采用曲率多变的空间弯扭构件,其中较重要的箱梁因弯曲度及弯曲方向都不同,是个空间双曲结构,施工时加工难度大要求精度高。本工法可以在施工现场对钢板精准下料、制作和安装,不仅施工速度快,加工后的波浪弧线光滑圆顺满足设计要求,同时还可节约成本缩短工期,具有一定的先进性,通过在xx馆、xx馆及xx三个单体工程中的应用取得了很好的效果,可以在类似的建筑中推广应用。
2、工法特点
2.1本工法应用BIM进行三维建模,精确把握双曲钢梁各节点位置,为准确下料提供详细数据,在保证质量的同时降低了材料的浪费,节省了成本。
2.2本工法为空间异型钢结构箱梁的制作施工,有效解决了双曲钢结构箱梁在下料及焊接精度
不高等问题;箱梁在施工现场加工,有效解决了双曲钢结构箱梁在工厂制作不方便及运输至现场难度大等问题。
3、适用范围
本工法适用于大型箱型钢结构柱和箱型钢结构梁的制作施工,特别是采用双向弯曲钢结构等空间异型钢结构形式的建筑。
4、工艺原理
4.1工艺原理
利用BIM对双曲钢结构箱梁进行三维建模,通过建构件精确放样详图精确放样下料,对于弯扭部分分段下料,用三辊卷板机卷制成型,用油压机将钢板端口整形卷圆。分段总装时,翼板直接在临时支承上进行整体配重压模成形,用线锤吊线定位来控制精度。组装过程用分段模拟复位、全站仪测量三维控制点进行尺寸检验。尺寸检验合格后进行主体整体焊接,进行焊接工作时,根据已经建好的各焊接部位三维模型详图焊接,过程由经验丰富的焊接工程师指导,由经验丰富的焊接工人施焊,保障构件加工的质量。
4.2钢结构箱梁基本构造:主要由盖板、腹板、加劲隔板及侧板等组成,见图4-1。
图4-1 箱型梁
5、施工工艺流程及操作要点
5.1操作要点
5.1.1、施工准备
(1)施工前机械设备、材料进场,有关人员持证到岗。由技术员组织有关人员进行培训和交底,使操作人员充分掌握施工的具体做法和要点;并设置专职安全检查人员进行监督检查。
(2)清理现场,将有碍拼接的材料、杂物清除干净,场地不得有积水。
(3)按拼板任务单及领料单领取所需拼接的钢板,根据排版图对所领取的材质、厚度、尺寸、板数进行认真的核对。
(4)吊运钢板至拼接场地,为防止钢板弯折变形,必须使用专用吊具。
5.1.2、放样
钢板下料切割、箱型钢组合、各部件和零件的组装,构件预拼件组装都利用BIM绘图软件按照设计图纸要求将构件按1:1建立三维模型。再由专业放样工在加工面上和组装大样板上进行精确放样。放样时,按1:1在样板台上弹出大样。当大样尺寸过大时,可分段弹出;对一些三角形的构件,如果只对其节点有要求,则可以缩小比例弹出,但必须注意其精度,放样弹出的十字基准线,二线必须垂直,然后据此十字线逐一划出其他各个点及线,并在节点旁注上尺寸,以备复查及检验。放样后须经检验员检验,以确保零件、部件、构件加工的几何尺寸,形位分差、角度、安装接触面等的准确无误。
5.1.3、划线及号料:
对尺寸较小的板、杆材在不必要数控切割的情况下,用人工参照对应的三维详图进行划线、号料。划线、号料人员应做到熟练制作样板、样杆,熟悉样板、样杆上标注的符号和文字含意,搞清号料数量。
5.1.4、下料
5.1.4.1 钢板下料(气割)
(1)通过BIM三维建模确定出成型后的弯扭板的各个控制点,然后将弯扭板展开,通过各控制点定出钢板的放样定位图,确定钢板下料形状。
(2)切割前应用矫正机对钢板或型材进行矫正;对焊接钢板或型钢进行检验和探伤,确认合格后才准切割。
(3)待钢板及小车的轨道放置好后,将小车沿切割线试走一遍,并随时调整轨道的位置,确保割矩始终按切割线行走。
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