多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法

多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法適用范圍

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》可用于看臺(tái)、劇場等各種對安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等各方面要求較高的梯形結(jié)構(gòu)中。

多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法工藝原理

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》的工藝原理敘述如下：

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》由立柱、梁、支撐等組成，期間的連接為高強(qiáng)度螺栓連接，它的制作是在鋼管焊接連接板、蓋板、筑腳板等各種連接件而成，由于焊接變形的影響，在成型中采用專門的防變形措施及校正工序管架結(jié)構(gòu)的吊裝采用吊車與人工相結(jié)合的方法，根據(jù)施工現(xiàn)場的布置情況，超長、超重構(gòu)件運(yùn)用吊車吊裝，其他構(gòu)件由人工安裝，并用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接。施工節(jié)點(diǎn)是由中國著名鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師孟祥武博士帶隊(duì)，經(jīng)大量構(gòu)思、計(jì)算、論證最終確定節(jié)點(diǎn)（見圖1至圖3），該加工試件由中冶集團(tuán)建筑研究總院建筑工程檢測中心實(shí)驗(yàn)室對其進(jìn)行破壞性試驗(yàn)（后附試驗(yàn)報(bào)告、實(shí)物照片），最終證明以上節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)滿足原設(shè)計(jì)意圖，同時(shí)能夠滿足奧運(yùn)場館的需求。

多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法施工工藝

• 工藝流程

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》的工藝流程如下：

1、設(shè)計(jì)工藝流程（見圖4）畫管架構(gòu)件詳圖的難點(diǎn)在于各個(gè)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)處的連接。首先根據(jù)圖紙節(jié)點(diǎn)、平面布置圖、剖面圖等繪制構(gòu)件詳圖；繪制完畢后，再次按構(gòu)件布置圖、剖面圖在電腦上將構(gòu)件圖組裝，檢查構(gòu)件的長度、節(jié)點(diǎn)形式的對錯(cuò)，同時(shí)給出構(gòu)件數(shù)量；然后進(jìn)入下一道工序。

2、制作工藝流程（圖5）多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系制作的難點(diǎn)為各個(gè)節(jié)點(diǎn)處連接板的標(biāo)高位置、角度。為解決此難點(diǎn)，我們根據(jù)角度要求設(shè)計(jì)了制作胎具，控制連接板角度；調(diào)節(jié)胎具間的距離，控制連接板的標(biāo)高位置。待標(biāo)高、角度都確定無誤后，將連接板用電焊機(jī)點(diǎn)焊在管子上，經(jīng)再次測量無誤后進(jìn)行焊接。

3、管結(jié)構(gòu)安裝工藝流程，為了提高安裝精度和安裝時(shí)的安全性，可以將整個(gè)工程分為若干單元，采用單元安裝，各單元安裝、調(diào)整完畢后，再將各個(gè)單元連接，使其成為一個(gè)整體至結(jié)構(gòu)安裝完畢，整體工藝流程（見圖6）。

• 操作要點(diǎn)

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》的操作要點(diǎn)如下：

一、繪制詳圖

1、對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行計(jì)算，滿足建筑要求后進(jìn)行下一步工序。

2.依據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙繪制結(jié)構(gòu)立面圖、剖面圖。

3、將節(jié)點(diǎn)圖加入到立面圖、剖面圖中。

4、定義、拆解各個(gè)桿件，繪制安裝圖。

5、拆解各個(gè)連接件，繪制大樣圖，交底給施工人員。

6、連接件制作。

二、原材料檢驗(yàn)

1、材料進(jìn)場時(shí)必須附有質(zhì)檢證明書、合格證，并按國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定檢驗(yàn)合格后，原材料方可使用。

2、下料：下料前必須進(jìn)行放樣、號料，然后在數(shù)控切割機(jī)上編寫連接件程序，試走一遍，符合要求后進(jìn)行點(diǎn)火、切割。完畢后將同一種連接件碼放在一起，標(biāo)明連接件編號、數(shù)量。

3、鉆孔：在切割完畢的連接件上根據(jù)圖紙的要求量出螺栓孔的位置，選用符合圖紙要求的鉆頭，在搖臂鉆上對連接件進(jìn)行加工。

三、胎具制作

1、選用剛度大、較厚的鋼板。

2、按節(jié)點(diǎn)形式繪制胎具樣式（圖7）。

3、使用數(shù)控切割機(jī)放樣、切割，根據(jù)立柱節(jié)點(diǎn)數(shù)量確定加工數(shù)量；

4、將胎具使用面打磨平整。

四、構(gòu)件加工

1、選用平整的鋼板作為加工基座。

2、將一個(gè)胎具焊接在基座上，另一個(gè)胎具放置在立柱節(jié)點(diǎn)位置，將加工件放置在兩個(gè)胎具圓弧上，待測量確定第二個(gè)胎具位置無誤后，將其焊接在基座上，以此類推。

3、按加工圖紙選擇連接板，根據(jù)圖紙點(diǎn)焊在加工件上，待一個(gè)軸線方向連接件連接完畢后，將加工件取出，加工件上的連接板放置在卡槽內(nèi)由橫向控制螺栓確定加工件位置，然后再根據(jù)圖紙?jiān)诹硪惠S線上點(diǎn)焊連接件。

4、對點(diǎn)焊完畢的加工件進(jìn)行測量，符合圖紙要求后，進(jìn)行焊接，大部分加工件節(jié)點(diǎn)處均為“十”字形，選用先焊接同一個(gè)軸線上的連接板，再焊接另一個(gè)軸線上的連接板的方法控制焊接變形，完畢后對構(gòu)件根據(jù)加工圖進(jìn)行標(biāo)實(shí)、編號。

5、焊接完畢后，再將加強(qiáng)環(huán)焊接在節(jié)點(diǎn)位置。

6、除銹、噴涂。

五、構(gòu)件安裝

1、定位測量：依據(jù)土建隊(duì)伍有關(guān)資料，安裝隊(duì)伍對基礎(chǔ)的軸線、水平標(biāo)高、間距進(jìn)行復(fù)測，符合國家規(guī)范后方可進(jìn)行下一道工序。

2、口字形單元構(gòu)件安裝：首先安裝兩根相鄰軸線上的立柱，然后安裝兩根立柱間的橫梁，接著安裝平面內(nèi)相鄰的、可與安裝完畢的立柱組成“口”字形的立柱、橫梁。

3、測量：對安裝完畢的口字形單元進(jìn)行復(fù)測（標(biāo)高、軸間距），調(diào)整至符合國家標(biāo)準(zhǔn)、圖紙要求后，將小單元的高強(qiáng)度螺栓緊固，安裝支撐；

4、隨后以這個(gè)小單元其他方向發(fā)展至結(jié)構(gòu)安裝完畢。

六、勞動(dòng)力組織

根據(jù)工程特點(diǎn)，一個(gè)工作面的主要?jiǎng)趧?dòng)力配備情況（見表1）。

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》所用的材料及設(shè)備明細(xì)如下：

1、機(jī)具設(shè)備配備

對于單班作業(yè)在1個(gè)月內(nèi)完成10000平方米左右，管結(jié)構(gòu)體系制作安裝，需配備的機(jī)具設(shè)備（見表2）。

2、材料

當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中最常用的材料主要有Q235、Q345兩種，工程的采用需由設(shè)計(jì)院原圖紙確定。常用規(guī)格（見表3）

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》的工法特點(diǎn)是：

可以在加工廠加工與施工現(xiàn)場基礎(chǔ)制作同步進(jìn)行，有效地縮短了工期；加工廠內(nèi)采用流水線加工制作，生產(chǎn)效率高；專業(yè)人員進(jìn)行安裝能夠保證制作質(zhì)量；安裝采用扭矩扳手施擰高強(qiáng)度螺栓，能夠保證管架結(jié)構(gòu)安裝過程中更加滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，管架結(jié)構(gòu)的定型性、通用性可以保證由常規(guī)尺寸的連接結(jié)構(gòu)形式在不同的場所使用。

對于多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系在中國建筑行業(yè)屬于新型結(jié)構(gòu)，國家規(guī)范中沒有明確規(guī)定，同時(shí)設(shè)計(jì)院沒有管架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)圖。其結(jié)構(gòu)形式是傳統(tǒng)的簡易腳手架結(jié)構(gòu)不能滿足的華北建設(shè)集團(tuán)有限公司在多年的施工經(jīng)驗(yàn)中，歷經(jīng)詳圖設(shè)計(jì)、制作、安裝發(fā)現(xiàn)，多維、接、管支撐結(jié)構(gòu)體系與其他結(jié)構(gòu)相比較具有經(jīng)濟(jì)性好、建設(shè)周期短、便于運(yùn)輸、安裝等優(yōu)點(diǎn)，逐步研究出一套獨(dú)特完善的施工技術(shù)和工藝，2000年3月，《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》研究成果也通過了河北省鑒定，被審定為中國國內(nèi)領(lǐng)先技。

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》的質(zhì)量控制要求如下：

該工法嚴(yán)格執(zhí)行《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300—2001、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205—2001、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》jGJ81—2002。

1、鋼構(gòu)件制作部分允許偏差

1）氣割允許偏差（見表4）

2）立柱制作（見表5）

3）構(gòu)件預(yù)拼裝（見表6）

2、鋼構(gòu)件安裝部分允許偏差

3、質(zhì)量保證措施

1）組織工程技術(shù)人員，認(rèn)真閱讀圖紙，確定施工中的關(guān)鍵工序，編制施工工藝卡。在制作前，對所有構(gòu)件均在鋼平臺(tái)上放樣，量取實(shí)際尺寸。

2）鋼結(jié)構(gòu)制作安裝過程中，嚴(yán)格執(zhí)行自檢、互檢、專檢制度，每道工序必須在自檢達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后，才能進(jìn)行下一道工序，檢查工作落實(shí)到人，對不符合質(zhì)量目標(biāo)的構(gòu)件及時(shí)標(biāo)識返修，杜絕不合格品流入下一道工序。

3）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙施工，認(rèn)真落實(shí)崗位技術(shù)責(zé)任制的技術(shù)交底制度，技術(shù)交底工作必須簡明易懂，實(shí)行施工工藝卡制度。施工工藝卡必須注明單項(xiàng)工程技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，并標(biāo)明工序和檢測內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)，使施工工藝卡成為指導(dǎo)該工程的行為規(guī)范。

4）制定嚴(yán)格的材料管理制度，工程所需的原材料、半成品、構(gòu)件必須是合格供應(yīng)商提供的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，無合格證件的產(chǎn)品一律不準(zhǔn)進(jìn)場。

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》的效益分析是：

一、經(jīng)濟(jì)費(fèi)用分析

1、按常規(guī)混凝土框架結(jié)構(gòu)施工看臺(tái)，觀眾看臺(tái)在1500人左右，經(jīng)計(jì)算每平方米造價(jià)應(yīng)在1500元/平方米左右。

2、按輕鋼結(jié)構(gòu)施工本看臺(tái)，觀眾看臺(tái)在1500人左右，經(jīng)計(jì)算每平方米造價(jià)應(yīng)在1350/平方米左右。

3、如果采用多維、鉸接、管支撐體系的施工，觀眾看臺(tái)在1600人左右，經(jīng)計(jì)算每平方米造價(jià)應(yīng)在980元/平方米左右。

二、施工周期分析

1、框架結(jié)構(gòu)施工工期觀眾看臺(tái)在1500人左右的施工工期90天。

2、輕鋼結(jié)構(gòu)施工工期觀眾看臺(tái)在1500人左右施工工期50天。

3、多維、餃接、管支撐體系施工工期觀眾看臺(tái)在1600人左右施工工期38天。

4、多維、鉸接、管支撐體系結(jié)構(gòu)施工有較高的性能價(jià)格比。承受相同載荷的H型鋼結(jié)構(gòu)與承受相同載荷的框架結(jié)構(gòu)單位面積造價(jià)要低120—150元/平方米；多維、鉸接、管支撐體系結(jié)構(gòu)與承受相同載荷的H型鋼結(jié)構(gòu)相比單位面積造價(jià)要低30%左右；且建筑施工周期縮短25%。

注：施工費(fèi)用以2009—2010年施工材料價(jià)格計(jì)算

采用《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》施工時(shí)，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：

1、進(jìn)入施工現(xiàn)場必須佩戴安全帽，高空作業(yè)必須系好安全帶，穿好防滑鞋，工具應(yīng)放置在工具包內(nèi)。

2、吊機(jī)及各種大型施工機(jī)具，使用前要認(rèn)真檢查，確認(rèn)良好，并經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，方可使用。

3、吊裝作業(yè)必須由專人統(tǒng)一指揮，吊裝人員堅(jiān)守崗位，吊裝時(shí)設(shè)警戒線，吊車起吊時(shí)大臂作業(yè)范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人，嚴(yán)禁非工作人員進(jìn)入施工區(qū)。

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：

2006年8月，公司承建奧林匹克公園曲棍球場B場西看臺(tái)，容納觀眾1600人結(jié)構(gòu)形式為梯形管架結(jié)構(gòu)，構(gòu)件材質(zhì)采用Q345—B，工程用鋼量約400噸。在開工不到40天的時(shí)間里公司完成主體結(jié)構(gòu)的制作和安裝，該工程榮獲北京市結(jié)構(gòu)長城杯工程。2006年12月，北京住總鋼結(jié)構(gòu)有限公司承建奧林匹克公園曲棍球場A場東、南、北看臺(tái)，曲棍球場B場東看臺(tái)，容納觀眾3000人，結(jié)構(gòu)形式為梯形管架結(jié)構(gòu)，構(gòu)件材質(zhì)采用Q345—B，工程用鋼量約700噸，順利完成主體結(jié)構(gòu)的制作和安裝，該工程榮獲北京市結(jié)構(gòu)長城杯工程。2006年12月，北京首嘉鋼結(jié)構(gòu)有限公司承建奧林匹克公園射箭場看臺(tái)，容納觀眾4700人，結(jié)構(gòu)形式為梯形管架結(jié)構(gòu)，構(gòu)件材質(zhì)采用Q345—B，工程用鋼量約900噸。順利完成主體結(jié)構(gòu)的制作和安裝，該工程榮獲北京市結(jié)構(gòu)長城杯工程。

《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》的環(huán)保措施如下：

1、加強(qiáng)現(xiàn)場管理人員、工人的環(huán)保教育，增強(qiáng)現(xiàn)場管理人員、工人的環(huán)保意識。

2、做好現(xiàn)場排污處理，合理排放生產(chǎn)、生活污水。

3、現(xiàn)場施工注意粉塵、噪聲污染，盡量降低限度，達(dá)到環(huán)保要求。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009—2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《多維、鉸接、管支撐結(jié)構(gòu)體系的制作、安裝施工工法》被評定為2009—2010年度國家二級工法。 2100433B

3D影視制作

與同類行業(yè)公司相比，天遠(yuǎn)多維自主研發(fā)了3D立體拍攝系統(tǒng)，根據(jù)不同場景、主題、物距隨時(shí)調(diào)節(jié)兩臺(tái)攝像機(jī)間距、匯聚角，對于戶外建筑、山水景觀等就地取景，直接獲得三維立體效果實(shí)景視頻；公司擁有自己的三維掃描系統(tǒng)和動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，可以方便、低成本的得到三維模型數(shù)據(jù)。這些先進(jìn)的技術(shù)保證了立體宣傳片制作的質(zhì)量及立體可視化效果可以與電影巨作《阿凡達(dá)》相媲美。

天遠(yuǎn)多維擁有多位業(yè)內(nèi)資深3D影片拍攝制作人才，立體影片拍攝制作團(tuán)隊(duì)為國內(nèi)各多家企業(yè)、科博館及院線提供3D立體影片內(nèi)容制作服務(wù)，可以為多行業(yè)客戶提供不同題材的3D立體宣傳片拍攝、制作方案。

1、 3D影視廣告制作

2、3D景區(qū)宣傳片制作

3、3D企業(yè)宣傳片制作

4、三維動(dòng)畫制作

三維數(shù)字化

三維模型不僅可以用來保存文物的數(shù)據(jù)，還可以用于虛擬展示，這就是所謂的“數(shù)字博物館”。借助數(shù)字博物館，參觀者無需親身前往，即可瀏覽到文物的全貌，更重要的是讓更多的人了解前人留下的珍貴文化遺產(chǎn)并能解決旅游推廣與文物保護(hù)之間的矛盾。

天遠(yuǎn)公司擁有雄厚的技術(shù)研發(fā)力量，并且將三維技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字考古、數(shù)字博物館、逆向工程等領(lǐng)域，公司參與了諸多國內(nèi)著名文物考古單位的大規(guī)模三維數(shù)字化項(xiàng)目。

1、 數(shù)字博物館建設(shè)

2、交互展示

3、文物虛擬修復(fù)

4、數(shù)字考古報(bào)告

鋼結(jié)構(gòu)中，梁與柱的連接通常采用3種形式，柔性連接（也稱鉸接）、半剛性連接和剛性連接。在工程實(shí)踐中，如何判別一個(gè)節(jié)點(diǎn)屬于剛性、半剛性或鉸接連接主要是看其轉(zhuǎn)動(dòng)剛度 ，剛性連接應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生明顯的連接夾角變形，即連接夾角變形對結(jié)構(gòu)抗力的減低應(yīng)不超過5%。

梁柱的半剛性連接可以采用在梁端焊上端板，用高強(qiáng)螺栓連接，或是用連于翼緣的上、下角鋼和高強(qiáng)螺栓。其設(shè)計(jì)要求如下：

（1）端板連接 在端板連接節(jié)點(diǎn)中力的傳遞可將梁端彎矩簡化為一對力偶，拉力經(jīng)受受拉翼緣傳遞。受拉螺栓對受拉翼緣對稱布置。壓力可以通過端板或柱翼緣承壓傳遞，壓力區(qū)螺栓可少量設(shè)置，并和受拉螺栓一起傳遞剪力。

（2）上下角鋼連接 用上下角鋼連接的節(jié)點(diǎn)中，受拉一側(cè)的連接角鋼在彎矩作用下，不僅豎肢變形，水平肢也變形。因此，角鋼連接的剛度比端板者稍低。

連接性質(zhì)的劃分應(yīng)由下列三項(xiàng)指標(biāo)來表征

抗彎剛度，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，延性（轉(zhuǎn)動(dòng)能力）。

抗彎承載力是連接強(qiáng)度的主要項(xiàng)目，此外還有抗剪強(qiáng)度。剛性連接從理論上來說，承受彎矩和剪力的能力應(yīng)該不低于梁的承載能力，亦即不低于梁的塑性鉸彎矩和腹板全塑性剪力。地震區(qū)的框架應(yīng)該要求更高，體現(xiàn)“強(qiáng)連接-弱構(gòu)件”的原則。對于柔性連接則只要求其抗剪能力。半剛性連接介于剛性和柔性連接之間，必須具有一定的抗彎能力。

連接的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度由彎矩-轉(zhuǎn)角曲線的斜率來體現(xiàn)，它不是常量，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度對框架變形和承載力都有影響。對變形的影響需要結(jié)合正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行分析。為此，應(yīng)考察連接的初始剛度或標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的割線剛度。剛性連接的剛度，理論上需要達(dá)到無限大，但實(shí)際上只要達(dá)到一定的限值就可以看作是剛性連接，問題在于如何從數(shù)量上做出界定。