導(dǎo)語：淺談散裝鋼管桁架結(jié)構(gòu)車間加工工藝一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1桁架放樣

屋面桁架為空間雙面彎曲構(gòu)件，為了能使放樣圖能準(zhǔn)確指導(dǎo)車間組裝，需要在放樣前確定桁架制作方案，根據(jù)方案的制作思路進(jìn)行桁架放樣。本工程的構(gòu)件放樣為:根據(jù)桁架的空間彎曲情況，將桁架分為上下弦桿分別進(jìn)行加工，再對每根桿件進(jìn)行基準(zhǔn)平面的確定，并確定方便控制每個(gè)桿件定位的坐標(biāo)系。

分別對每個(gè)桿件進(jìn)行俯視圖及正立面圖的繪制，在其上標(biāo)注出每個(gè)節(jié)點(diǎn)在新建的坐標(biāo)系中的尺寸。以1榀桁架為例，首先將上弦桿分離出來單獨(dú)放樣。x軸為主管2端圓心之間連線。y軸方向向下為正。桁架俯視圖為xy平面，正立面圖為xz平面。1)主管一端面圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)。2)分別繪出xy平面及xz平面的視圖，并標(biāo)注出節(jié)點(diǎn)對于原點(diǎn)的坐標(biāo)值。3)依此便可以將主管上各節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確定位。4)然后對各個(gè)節(jié)點(diǎn)的支管接頭及節(jié)點(diǎn)板分別繪出在xy平面與xy平面內(nèi)的視圖，同樣標(biāo)注出相對于此節(jié)點(diǎn)的尺寸關(guān)系.5)根據(jù)以上各個(gè)尺寸關(guān)系即可確定各桿件的定位關(guān)系。最后繪出各個(gè)零件的大樣圖。6)對于各個(gè)桿件的定位關(guān)系，也可以用相對于新建坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)值表示。

2車間下料

制作人員按照深化設(shè)計(jì)圖所示尺寸進(jìn)行切割。大部分桁架結(jié)構(gòu)中的桿件均在節(jié)點(diǎn)處采用焊接連接，而在焊接之前，需預(yù)先按將要焊接的各桿件焊縫形狀進(jìn)行腹桿及弦桿的下料切割，這就需要對腹桿端頭進(jìn)行相貫線切割及弦桿的開槽切割。由于桁架結(jié)構(gòu)中各桿件與桿件之間是以相貫線型式相交，桿件端頭斷面形狀比較復(fù)雜，因此在實(shí)際切割加工中一般采用機(jī)械自動(dòng)切割加工和人工手工切割加工2種方法進(jìn)行加工。當(dāng)采用手工切割時(shí)需要預(yù)先進(jìn)行1∶1放實(shí)樣，用模板或樣桿按實(shí)際相交的角度及相貫線放出實(shí)際的斷面形狀，然后再根據(jù)此斷面形狀進(jìn)行加工。利用數(shù)控相貫線切割機(jī)進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)切割，深化設(shè)計(jì)人員需提供相關(guān)數(shù)據(jù)，(如不同平面內(nèi)管的相互關(guān)系，即夾角)，便于工程技術(shù)人員首先對工程圖紙進(jìn)行消化，計(jì)算出各桿件相貫線形狀的各個(gè)參數(shù)，例如:各桿件管心間中心距，距母線偏轉(zhuǎn)角，相貫斜角角度，桿件坡口角度值，兩桿件偏心交貫時(shí)的相貫偏心距離，桿件開槽的槽口大小、位置等參數(shù)，然后將這些參數(shù)值輸入計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)生成機(jī)床可識別的加工代碼后進(jìn)行機(jī)械切割。

3胎架制作

一般工程中的桁架類型比較多，制作比較復(fù)雜，構(gòu)件必須在胎架上制作，且桁架彎曲度、彎曲方向多變，故必須制作多片胎架，才能滿足施工安裝制作要求。胎架使用槽鋼或角鋼做豎向支撐，間距不宜過大，其根部與地上預(yù)埋鐵焊接牢固;采用8～12mm厚，100～150mm寬鋼板條做橫向支撐，板條寬度不宜過小，以免受力后下?lián)?，造成胎架上?gòu)件下沉，定位不準(zhǔn)。胎架用水準(zhǔn)儀測量，保證鋼板條上表面水平，然后將鋼板條與豎向支撐焊接牢固，最好豎向支撐之間用角鋼或其他型鋼焊接牢固，形成整體，不致整體失穩(wěn)。水平胎架制作完成后，在計(jì)算機(jī)內(nèi)將桁架模擬放置于胎架上，計(jì)算出桁架與胎架交點(diǎn)處的Y值，即高差，得出胎架與桁架相交或偏離的高差值，若桁架高出胎架，則在胎架上補(bǔ)焊鐵塊等，補(bǔ)足高度;若桁架低于胎架，則在此處割除部分胎架，使胎架在桁架致于其上時(shí)與之完全吻合。以上是桁架主管有三維彎曲的做法，若桁架主管只是平面內(nèi)彎曲或直的話，則簡單的多。當(dāng)然，桁架主管放置于胎架上之前，還應(yīng)在地面放線，放出主管起始點(diǎn)、各個(gè)節(jié)點(diǎn)及與胎架橫向支撐相交點(diǎn)的平面(xz平面)位置，再用線錘引至胎架和已經(jīng)放置好的桁架主管上，然后進(jìn)行下一步，桁架節(jié)點(diǎn)管的定位和焊接工作。

4桁架組立

4．1桁架弦桿組立

1)將冷彎好的桁架弦桿用吊車吊至胎架上，弦桿的底部與胎架上的水平定位鐵條貼緊，弦桿的側(cè)面與垂直定位鐵條貼緊。

2)利用水準(zhǔn)儀和線錘對弦桿軸線和牛腿管軸線的交點(diǎn)進(jìn)行三維坐標(biāo)測量。由于交點(diǎn)在弦桿內(nèi)部比較難測量，可以通過控制交點(diǎn)在弦桿上表面的垂直投影點(diǎn)的三維坐標(biāo)來調(diào)整弦桿位置。投影點(diǎn)的x，z坐標(biāo)可以利用線錘與從胎架平面原點(diǎn)引出的交點(diǎn)x，z坐標(biāo)來確定;投影點(diǎn)的y坐標(biāo)可以利用水準(zhǔn)儀直接測量。如果投影點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)不符，需要調(diào)整弦桿的位置，直到測量數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)吻合為止。依次完成弦桿上的其他軸線交點(diǎn)位置的調(diào)整，最后將弦桿與胎架點(diǎn)焊定位。

4．2牛腿管組立

依據(jù)設(shè)計(jì)圖上牛腿管的端部圓心、牛腿管的軸線和弦桿上的軸線交點(diǎn)在同一平面內(nèi)這一條件，利用牛腿管端部圓心和軸線夾角來定位牛腿管。

4．2．1牛腿管端部圓心

牛腿管端部的中心點(diǎn)與弦桿上的交點(diǎn)一樣在鋼管內(nèi)部，無法直接測量控制其位置，可以采用在牛腿管端部直徑方向上點(diǎn)焊一根輔助鐵條，取其中點(diǎn)作為牛腿管端部圓心進(jìn)行測量定位。具體測量方法參考上文提到的弦桿上投影點(diǎn)的測量方法.

4．2．2軸線夾角

同理牛腿管的軸線與胎架基準(zhǔn)平面的夾角無法直接測量，需將其軸線在垂直方向投影到牛腿管的上表面，利用角尺等工具測量其投影線與胎架基準(zhǔn)平面的夾角，此夾角數(shù)值與牛腿管的軸線與胎架基準(zhǔn)平面的夾角相同。然后依據(jù)三維模型上的夾角標(biāo)準(zhǔn)值來調(diào)整牛腿管位置。牛腿管定位完成后與弦桿點(diǎn)焊定位。

4．3牛腿耳板組立

4．3．1牛腿管開槽

由于牛腿管在數(shù)控相貫線切割工序沒有加工出牛腿管的槽孔，故牛腿耳板組立前需要對牛腿管進(jìn)行開槽處理。依據(jù)設(shè)計(jì)圖牛腿耳板的定位位置可知:牛腿管上耳板的開槽孔位只需要找出牛腿管的基準(zhǔn)線即可。首先根據(jù)牛腿管端面圓心的坐標(biāo)，利用角尺找出牛腿管端面上的象限點(diǎn);其次由于牛腿管垂直于弦桿，在弦桿上用角尺找出牛腿管的與弦桿相交的端點(diǎn)。兩點(diǎn)一線就定出了我們需要的基準(zhǔn)線，這樣就可以利用火焰割出需要的牛腿耳板槽孔。

4．3．2牛腿耳板定位

1)牛腿耳板粗定位

依據(jù)設(shè)計(jì)藍(lán)圖上牛腿耳板與牛腿管、弦桿軸線的定位尺寸，利用角尺和直尺在牛腿管、弦桿上分別做出耳板的定位線，完成牛腿耳板的粗定位。

2)牛腿耳板精確定位

利用牛腿耳板上的拉桿中心孔的三坐標(biāo)位置來對牛腿耳板進(jìn)行精確定位。拉桿中心孔的測量方法與牛腿管端面圓心的相同，將測量數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)比對，以此來調(diào)整牛腿耳板的位置，就可以實(shí)現(xiàn)精確定位。最后定位好后將牛腿耳板點(diǎn)焊固定。

5桁架焊接

在組立好的管桁架上，采用一定的焊接變化控制措施，將管桁架及其耳板支座板焊接形成整體。

6結(jié)語

近年來，一些大型的場館結(jié)構(gòu)的外形均采用了三維異性的外部形狀，雖然這些結(jié)構(gòu)外形給人感官上以震撼，但是卻給結(jié)構(gòu)加工安裝帶來了不小的難度。本文結(jié)合一些大型的三維異性剛管桁架結(jié)構(gòu)的散裝分段加工方法，通過對車間加工的每個(gè)工藝環(huán)節(jié)的的總結(jié)提高，經(jīng)過一批工程的加工實(shí)踐，證明了本工藝對于此類工程是切實(shí)可行的，并且取得了良好的效果，為今后此類工程的加工提供了可靠的保障。

作者:張偉 王慧文 單位:常州第一建筑集團(tuán)有限公司