多弧度空间钢网壳结构制作方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510116950.5

申请日:

2015.03.18

公开号:

CN104746641A

公开日:

2015.07.01

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):E04B 1/32申请日:20150318|||公开

IPC分类号:

E04B1/32

主分类号:

E04B1/32

申请人:

武汉一冶钢结构有限责任公司

发明人:

陈武强

地址:

430415湖北省武汉市新洲区阳逻经济开发区工业园

优先权:

专利代理机构:

湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102

代理人:

唐万荣

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内容摘要

本发明公开了一种多弧度空间钢网壳结构制作方法,它包括如下步骤:先对钢管进行煨弯,制成多弧度弯管;再进行多弧段弯管的样板制作;然后对多弧度弯管进行弧度检查和微调;当多弧度弯管弧度合格后对多弧度弯管进行装配,装配方法为利用多弧度空间钢网壳结构装配胎架对多弧段弯管采用平铺卧式循环倒装法进行分组装配、组与组预装;拆除组与组之间的预装;对每组多弧度弯管进行立式安装;将组与组进行连接;完成整个多弧度空间钢网壳结构的制作。本方法能使多弧度空间钢网壳结构的制作变得快捷、准确、安全。

权利要求书

1.  多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤一、对钢管进行煨弯,制成多弧度弯管;
步骤二、多弧段弯管的样板制作;
步骤三、对步骤一中的多弧度弯管进行弧度检查
将步骤一中的多弧度弯管放置在多弧段弯管的样板上,采用多弧段弯管中心线划线器进行弯度检查;当多弧度弯管的弧度不合格时,采用煨弯钢管微调仪对多弧度弯管的弯度进行微调;
步骤四、对多弧度弯管进行装配
利用多弧度空间钢网壳结构装配胎架对多弧段弯管采用平铺卧式循环倒装法进行分组装配、组与组预装;拆除组与组之间的预装;对每组多弧度弯管进行立式安装;将多弧度弯管组与另一多弧度弯管组进行连接;
步骤五、完成整个多弧度空间钢网壳结构的制作。

2.
  如权利要求1所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:步骤一中采用液压煨弯机对钢管进行煨弯。

3.
  如权利要求1所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:步骤二中用数控切割机的喷粉在钢板上喷画出多弧段弯管的放样线,完成多弧段弯管的样板制作。

4.
  如权利要求1所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:所述煨弯钢管微调仪包括千斤顶、固定多弧度弯管的夹具、将多弧度弯管托住的托盘,所述千斤顶的顶杆上设有顶杆夹具。

5.
  如权利要求1所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:步骤四中,所述多弧度空间钢网壳结构装配胎架包括样板钢板,所述样板钢板上设有多个平行设置的立柱,每个立柱上设有基准杆,所述基准杆在同一水平面上。

6.
  如权利要求5所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:所述立柱上设有刻度;所述基准杆能沿立柱上下移动。

7.
  如权利要求5所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:步骤四的具体步骤为:
步骤A、将需要安装的多弧度弯管进行分组,每两根为一组进行平铺卧式法连接, 将组与组之间采用支杆进行平铺卧式法预装;
步骤B、拆除组与组之间的支杆;
步骤C、将每组多弧度弯管进行立式安装后,用支杆将组与组进行焊接连接。

8.
  如权利要求7所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:步骤A中,每两根为一组进行平铺卧式法连接的方法为:将其中一根多弧度弯管放置在样板钢板上,将另外一根多弧度弯管放置在基准杆上,通过支杆将两根多弧度弯管进行焊接连接。

9.
  如权利要求8所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:步骤A中,将组与组之间进行平铺卧式法预装的方法为:将组装好的一组多弧度弯管组放置在基准杆上,将另外一组的多弧度弯管放置在样板钢板上,通过支杆将多弧度弯管组与另一组的多弧度弯管进行预装焊接。

10.
  如权利要求7或8所述的多弧度空间钢网壳结构制作方法,其特征在于:所述焊接采用小电流、多道次、对称焊接。

说明书

多弧度空间钢网壳结构制作方法
技术领域
本发明涉及建筑领域,尤其涉及一种多弧度空间钢网壳结构制作方法。
背景技术
阳光凯迪生物质万吨级合成油门廊项目钢结构工程,采用材质Q235B,主框架为Φ159*10圆管,支杆为Φ159*6圆管,主框架及支杆结构形式复杂,呈空间钢网壳型。钢管空间弯曲弧度变化多样,500mm为一种弧段,制作难度较大。该门厅为FLP造型,构造独特,被称为“世界第二,中国第一”。在该门廊钢结构安装完成后,需在其上部铺数控铣钢化玻璃。现有的多弧度空间钢网壳结构制作方法采用钢管煨弯、地样检查、装配、焊接,其采用整体立式安装,不仅制作困难,安装效率低,而且整体成形后准确性差,满足不了项目的质量要求,达不到钢结构上铺数控铣钢化玻璃无间隙的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制作简单、安装容易,成形准确率高的多弧度空间钢网壳结构制作方法。
本发明是这样实现的:
一种多弧度空间钢网壳结构制作方法,它包括如下步骤:
步骤一、对钢管进行煨弯,制成多弧度弯管;
步骤二、多弧段弯管的样板制作;
步骤三、对步骤一中的多弧度弯管进行弧度检查
将步骤一中的多弧度弯管放置在多弧段弯管的样板上,采用多弧段弯管中心线划线器进行弯度检查;当多弧度弯管的弧度不合格时,采用煨弯钢管微调仪对多弧度弯管的弯度进行微调;
步骤四、对多弧度弯管进行装配
利用多弧度空间钢网壳结构装配胎架对多弧段弯管采用平铺卧式循环倒装法进行分组装配、组与组预装;拆除组与组之间的预装;对每组多弧度弯管进行立式安装;将组与组进行连接;
步骤五、完成整个多弧度空间钢网壳结构的制作。
本发明的有益效果是:通过上述制作方法,使多弧度空间钢网壳结构的制作快捷、准确、安全。主要表现在:原来的钢管煨弯是通过火焰加热人工煨弯,本发明利用液压煨弯机设备煨弯,煨弯效果好,且不影响钢管的质量。原来的样板制作都是通过人工放样,无法保证准确性和效率;本发明利用数控切割机的喷粉进行放样,保证放样的准确性和效率,使放样快捷、精确。原来的空间结构通过立体制作、预装方法实现安装,不仅安装效率低,而且有可能威胁安装人员人身安全;本发明采用平铺卧式循环倒装法,该方法能在地面上安装部分结构,使整个安装快捷、准确、安全。
附图说明
图1是钢板放样示意图;
图2是放样钢板拼接示意图;
图3是采用多弧段弯管中心线划线器进行弯管质量检查的示意图;
图4是采用煨弯钢管微调仪对弯管进行微调的工作原理示意图;
图5是多弧度空间钢网壳结构的三维示意图;
图6是多弧度空间钢网壳结构装配胎架示意图。
图中:1、样板钢板,2、立柱,3、基准杆,4、多弧度弯管,5、多弧段弯管中心线划线器,6、托盘,7、固定多弧度弯管的夹具,8、千斤顶,9、顶杆夹具,10、拼接基准点,1-1、第一钢板,1-2、第二钢板,1-3、第三钢板,11、放样线,12、支杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1-图6,一种多弧度空间钢网壳结构制作方法,它包括如下步骤:
步骤一、采用液压煨弯机对钢管进行煨弯,将钢管制成多弧度弯管4;
步骤二、多弧段弯管的样板(样板钢板1)制作
用数控切割机的喷粉在钢板上喷画出1:1多弧段弯管的放样线(多弧段弯管的效果图),完成多弧段弯管的样板制作;根据多弧度弯管的长度和宽度确定钢板的规格大小,本实施例采用三块钢板(第一钢板1-1、第二钢板1-2、第三钢板1-3)放样拼接,首先将三块钢板分别喷粉放样(如图1所示),再根据钢板上的拼接基准点10将三块钢板固定(如图2所示),完成多弧段弯管的样板制作;
步骤三、对步骤一中的多弧度弯管4进行弧度检查
将步骤一中的多弧度弯管放置在多弧段弯管的样板(样板钢板1)上,采用多弧段弯管中心线划线器5进行弯度检查(如图3所示);当多弧度弯管4的弧度不合格时,采用煨弯钢管微调仪对多弧度弯管4的弯度进行微调(如图4所示),该煨弯钢管微调仪是利用煨弯机的原理自行制作;
步骤四、对多弧度弯管4进行装配
利用多弧度空间钢网壳结构装配胎架对多弧段弯管采用平铺卧式循环倒装法进行分组装配、组与组预装;拆除组与组之间的预装;对每组多弧度弯管进行立式安装;将多弧度弯管组与多弧度弯管组进行连接;
步骤五、完成整个多弧度空间钢网壳结构的制作。
本发明中,所述煨弯钢管微调仪包括千斤顶8、固定多弧度弯管的夹具7、将多弧度弯管托住的托盘6,所述千斤顶8的顶杆上设有顶杆夹具9,使用时,对称设置的托盘6将多弧度弯管托住,固定多弧度弯管的夹具7将多弧度弯管固定住,顶杆夹具9与多弧度弯管连接,千斤顶8推动顶杆,从而是顶杆夹具9对多弧度弯管4进行推压,从而实现多弧度弯管4的弧度微调,当一段弧度调整到合格后,移动多弧度弯管4,进行下一个弧度的检查与微调,以此方法完成多弧度弯管4的所有弧度检查与微调。所述多弧度空间钢网壳结构装配胎架包括样板钢板1(即步骤二中的多弧段弯管的样板),所述样板钢板1上设有多个平行设置的立柱2,每个立柱2上设有基准杆3,所述基准杆3在同一水平面上;为了增加多弧度空间钢网壳结构装配胎架的实用性及重复利用率,可以在立柱2上设刻度和将基准杆3设计成能沿立柱2上下移动的结构。
本发明中,步骤四的具体步骤为:
步骤A、将需要安装的多弧度弯管4进行分组,每两根为一组进行平铺卧式法连接, 将组与组之间采用支杆12进行平铺卧式法预装;
步骤B、拆除组与组之间的支杆12;
步骤C、将每组多弧度弯管进行立式安装后,用支杆12将组与组进行焊接连接;
步骤A中,每两根为一组进行平铺卧式法连接的方法为:将其中一根多弧度弯管4放置在样板钢板1上,将另外一根多弧度弯管4放置在基准杆3上,通过支杆12将两根多弧度弯管4进行焊接连接;将组与组之间进行平铺卧式法预装的方法为:将组装好的一组多弧度弯管组放置在基准杆3上,将另外一组的多弧度弯管4放置在样板钢板1上,通过支杆12将多弧度弯管组与另一组的多弧度弯管进行预装焊接。
阳光凯迪生物质万吨级合成油门廊项目的主管均为多弧度钢管4,连接主管的支管(支杆12)之间呈平行结构(如图5所示),并且距离都为1.5米。在装配时,利用多弧度空间钢网壳结构装配胎架进行装配(如图6所示)。利用多弧段弯管中心线划线器5检查多弧度弯管4的弧度,不合格的采用煨弯钢管微调仪进行微调至多弧度弯管4合格。将2#多弧度弯管固定在样板钢板1的放样线11上,将1#多弧度弯管摆在基准杆3上,利用铅垂线法定位该1#多弧度弯管,保证1#多弧度弯管的投影必须在样板钢板1的放样线11上,固定1#多弧度弯管,装配1#、2#多弧度弯管间的支管,点焊固定完毕,把装配完成的1#、2#多弧度弯管整体提升到基准杆3上,使2#多弧度弯管利用铅垂线法固定在基准杆3上,3#多弧度弯管固定在样板钢板1的放样线11上,预装2#、3#多弧度弯管间的支管,然后检查1#、2#、3#多弧度弯管间的弧度是否正确,检查完毕后,将1#、2#多弧度弯管间的支管进行整体焊接,形成一个多弧度弯管组,2#、3#多弧度弯管间的支管进行编号(必须保证一一对应)、拆除;以此类推,3#、4#多弧度弯管通过支管焊接成整体,形成一个多弧度弯管组,4#、5#多弧度弯管之间的支管进行编号、拆除;5#、6#多弧度弯管通过支管焊接成整体,形成一个多弧度弯管组,5#、6#多弧度弯管之间的支管进行编号、拆除;……;当n为偶数时,n-2#、n-1#多弧度弯管之间的支管进行编号、拆除, n-1#、n#多弧度弯管通过支管焊接成整体,形成一个多弧度弯管组;当n为奇数时,n-3#、n-2#多弧度弯管之间的支管进行编号、拆除, n-2#、n-1#、n#多弧度弯管分别通过支管焊接成整体,形成一个多弧度弯管组。将每组多弧度弯管组进行立式安装后,用支杆将多弧度弯管组与另一多弧度弯管组进行焊接连接。
本实施例中,为了便于安装准确,将基准杆3的上表面与样板钢板1的上平面之间的距离设计成1500mm。
本发明所用的焊接方法除电焊和预装焊接外,均采用小电流、多道次(重复焊接)、对称焊接法(两个人同时对支管的两侧进行焊接)进行逐步焊接。
样板是检查钢管煨弯效果的最好途径,样板的精确度直接影响弯管的精确度。阳光凯迪生物质万吨级合成油门廊项目的弯管为多弧段弯管,人工放样无法保证放样的准确性和效率,本发明利用数控切割机的喷粉在钢板上直接完成弯管的效果图,快捷、精确。本发明采用多弧段弯管中心线划线器逐步检查多弧度弯管质量,然后采用煨弯钢管微调仪进行微调,以便多弧度弯管满足项目要求,达到钢结构上铺数控铣钢化玻璃无间隙的要求。采用平铺卧式循环倒装法进行分组装配、组与组预装,该方法能切实有效的装配、预装,快捷、准确、安全。空间钢网壳结构的焊接采取小电流、多道次、对称焊接法进行逐步焊接,这种焊接不会引起主管多弧度弯管的变形。

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本发明公开了一种多弧度空间钢网壳结构制作方法,它包括如下步骤:先对钢管进行煨弯,制成多弧度弯管;再进行多弧段弯管的样板制作;然后对多弧度弯管进行弧度检查和微调;当多弧度弯管弧度合格后对多弧度弯管进行装配,装配方法为利用多弧度空间钢网壳结构装配胎架对多弧段弯管采用平铺卧式循环倒装法进行分组装配、组与组预装;拆除组与组之间的预装;对每组多弧度弯管进行立式安装;将组与组进行连接;完成整个多弧度空间钢网壳。

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