工艺工法qc建筑工程无脊多坡异面屋盖钢结构成型施工工法

《工艺工法qc建筑工程无脊多坡异面屋盖钢结构成型施工工法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、无脊多坡异面屋盖钢结构成型施工工法1、前言随着建筑业的快速发展，建筑施工和技术的运用，造型新颖、美观的建筑孕育而生。特别是展览馆、博物馆等大型公共建筑，其独特的造型能使建筑物具有多样化、个性化且更加唯美的特点。武汉建工承接的辛亥革命博物馆新建工程屋面呈“V”字形，结构形式为钢结构+钢筋混凝土板，钢结构由弯扭的“H”型钢焊接拼装而成，混凝土楼板厚度12cm，屋面由七个坡面组成，造型复杂，施工难度大，针对钢构件空间定位精确高、弯扭成型组装后屋面结构符合设计要求（坡度、坡向）等特点，项目部应用计算机三维放样技术、数控无膜

2、成型技术、三维空间测量定位技术及屋盖钢结构安装成型技术等，实现设计要求，得到了包括业主、设计和监理单位等的一致好评，并获得武汉市优质结构工程，通过该工程实践总结形成本工法。2、工法特点2.1施工效率高相对于传统钢构件加工制作方法，运用计算机技术与数控技术保证构件制作无膜成型，并最大限度地降低了工程生产成本、提高了工程的生产效率。2.2整体性好通过数控压制成形好、施工精度高等特点实时控制变形曲面及分段成形达到多坡面整体成型，从而使无脊多坡屋面无须另做找坡，实现了现代钢结构制作工艺与混凝土结构施工的完美结合，钢构件成型

3、后与设计屋面坡度一致、转折点相同。2.3结构外观成型精度高由弯扭构件形成屋面钢结构，构件钢梁纵横交叉，结构定位复杂。通过数控多点无膜压制成形、实时控制变形曲面及分段成形，保证构件之间的平滑过渡。3、适用范围本工法适用于工业与民用建筑中无脊多坡屋面钢结构的施工。4、工艺原理运用Tekla软件进行钢结构的三维空间深化设计，确定屋盖每个钢构件的空间位置以及构件的弯扭状态，实现建筑设计的复杂外形要求。弯扭构件的制作精度控制采用无膜成型技术，根据计算机创建的三维模型确定每一个弯扭构件的空间定位坐标，利用数控机床对高度可调的基

4、本体进行实时运动控制，保证构件平滑的压制成设计完成面，实现板材的三维曲面9成型。通过专业放样软件与数控机床的无缝对接，达到屋盖钢结构弯扭成型精度控制的目的。5、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图（如图5.1所示）：弯扭构件拼装与焊接钢构件安装及验收现场三维测量定位钢牛腿拼装与焊接弯扭钢骨梁的拼装与焊接结构三维成型放样确定屋盖弯折关键点导入关键点形成多坡面确定钢构件空间位置确定构件弯扭点及扭转度构件三维成型放样及建模数控机床精确下料及压制成型三辊卷板机卷制成型数控油压机无膜压制成型图5.1无脊多坡异面屋盖钢结

5、构施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1.结构三维成型放样由于建筑造型要求屋盖结构完成无脊多坡异面，采用Tekla进行空间三维模型进行深化设计。屋面钢结构首先需要准确的按标高点形成各个面，然后以无脊的形式将面与面之间形成边坡线，最后通过变坡线以截面弯扭的形式完成钢构件。9图5.2.1-1辛亥革命博物馆新建工程屋面钢结构11个关键变坡空间控制点（1）根据设计图纸，在三维空间模型中创建与图纸相对应的空间控制的关键点，将关键点用直线连接形成关键线，从而屋面形成多个空间面的轮廓以及面与面的交线，作为多个空间面在模型中的交线

6、。图5.2.1-2辛亥革命博物馆新建工程屋面钢结构导入关键点连线成面模型图（2）将结构图中的屋面布置图导入到模型中，然后在所有的梁与梁的定位交点以及梁通过变坡线的交点位置上创建铅垂线，然后利用第一步中勾勒出的空间面与当前创建的铅垂线。图5.2.1-3辛亥革命博物馆新建工程屋面钢结构二维矢量线段结构布置图9图5.2.1-4空间面与交点位置的铅垂线确定空间精确定位点的示意图（3）利用Tekla-xsteel.16软件，利用【创建面与线的交点】工具求出铅垂线，通过面与面的交点，然后布置钢梁。构件布置成功后，进行节点建模。

7、图5.2.1-5在模型中完成构件空间坐标点屋盖梁效果图通过以上步骤确定钢构件在异面中的空间定位点，可以准确的将钢构件布置在模型中。5.2.2数控三维放样及建模根据铅垂线与空间面的交点，确定构件的空间弯曲点坐标，同时在模型中逐步进行构件的空间三维建模。利用三维放样软件实现弯扭构件下料成型、弯扭构件组装及焊接，采用计算机三维放样技术绘制零件详图，绘制下料图及编制数控编程，完成弯扭构件的放样下料、压头、成型工艺、组装焊接及矫正检验。（1）根据弯扭构件的空间坐标，定出弯扭构件的平面弯曲点和空间扭转角度，再输入构件壁厚，自动

8、生成弯扭构件实体模型，得到构件上的任意空间坐标。（2）对构件进行自动展开，形成展开的线型数据，然后将零件切割数据输入数控切割机进行钢板的下料切割。5.2.3数控机床精确下料及压制成型弯扭构件的加工关键是钢板的压制成型，弯板加工采用三辊卷板机卷制成型，局部配以数控油压机压制整形。9图5.2.3柱上牛腿扭转图（1）采用全站仪、数控扫描仪等方法进行拼装。构件及对柱