[發明專利]一種復雜環形網格筒柱及其制作方法

無效

• 申請號: 201110309811.6
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102418384A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 錢志忠;蘇中海;李建華;丁建強;徐其君;馬志偉;史國峰
• 申請（專利權）人: 江蘇滬寧鋼機股份有限公司
• 主分類號: E04B1/19
• 分類號: E04B1/19;E04C3/32
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于一種鋼結構，具體為一種由彎扭鋼管和直鋼管構成的復雜環形網格筒柱。

背景技術

無錫大劇院矗立于蠡湖南岸，建筑總面積為7萬多平方米。從整體設計外形上看，大劇院由幾片巨大的葉子狀建筑構成；每片樹葉之間互不連接；單片“樹葉”總體上可以分為三大部分，一是底部的復雜環形網格筒柱，二是中部的肩部桁架、三是頂部的屋面桁架。

“葉片”底部的復雜環形網格筒柱主要是由彎扭鋼管交叉環繞編織而成的不規則腰圓鋼管柱，其橫截面為不規則的腰圓形，這些復雜環形網格筒柱要求截面寬度7-9米，厚度3-4米，筒柱高度為23-26米；采用何種結構設計才能呈現出設計中的造型，同時這種復雜環形網格筒柱由于高度高，體積大，重量中，如何實現工廠化生產也是施工的難題。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術中的問題,本發明提供了一種復雜環形網格筒柱及其制作方法。

技術方案：為了實現上述目的，本發明所述的一種復雜環形網格筒柱，包括：通長主管、相貫主管、直撐、斜撐；所述復雜環形網格筒柱正面的通長主管和背面的通長主管關于中心線對稱；正面和背面相對稱的兩條通長主管在筒柱側面相交；相貫主管固定于同一面相鄰兩根通長主管之間；筒柱正面和背面由通長主管和相貫主管相交構成的節點相對應；所述直撐固定于筒柱正面和背面相對節點之間；所述斜撐固定于筒柱正面和背面非對應節點之間。

本發明還公開了一種復雜環形網格筒柱的制作方法，該制作方法的具體步驟如下：

（1）在計算機中根據預先設定的控制點坐標，建立復雜環形網格筒柱三維樣條曲線的線框模型；

（2）而后對三維樣條曲線線框模型進行優化設計：將各根樣條曲線轉換為由各個不同曲率半徑組合而成的空間曲線；再根據優化后的空間曲線進行三維模型的建模；

（3）將復雜環形網格筒柱三維模型分解出：通長主管、相貫主管、直撐和斜撐；然后將分解出的通長主管、相貫主管擴展為具體尺寸的彎扭管件；直撐和斜撐擴展為直管；

（4）將經過優化設計的復雜環形網格筒柱在計算機中根據吊裝機械的起吊能力進行吊裝分段的劃分；將筒柱劃分的個分段重量均在吊裝機械的起吊能力之內；吊裝分段劃分時以雙向交叉的通長主管中的一個方向為準進行劃分，劃分后，分段間均為通長主管與相貫主管、直撐、斜撐間的焊接，有利于現場的吊裝；

（5）在計算機中采用工裝鋼管模擬用于安裝復雜環形網格筒柱的柱腳，將工裝鋼管的間距與大小與柱腳的間距大小設置一致；將工裝鋼管擴展為具體尺寸的直管；然后將工裝鋼管和復雜環形網格筒柱作為一個整體在胎架上制作；

（6）按照尺寸要求生產出構成復雜環形網格筒柱的彎扭管件和直管；同時生產出構成工裝鋼管的直管；

（7）將復雜環形網格筒柱和工裝鋼管組合后的正面投影按1：1比例作為地面樣線劃在地上；在地面樣線上制作組裝胎架；

（8）將工裝鋼管吊裝上組裝胎架并定位；

（9）將復雜環形網格筒柱背面的通長主管吊裝上組裝胎架定位；

（10）將復雜環形網格筒柱背面的相貫主管吊裝上組裝胎架定位于相鄰通長主管之間；

（11）將復雜環形網格筒柱側面的通長主管吊裝上組裝胎架定位；

（12）將復雜環形網格筒柱側面的相貫主管吊裝上組裝胎架定位于相鄰通長主管之間；

（13）在通長主管和相貫主管相交構成的節點處定位直撐；

（14）將復雜環形網格筒柱正面的通長主管吊裝上組裝胎架定位；

（15）將復雜環形網格筒柱正面的相貫主管吊裝上組裝胎架定位于相鄰通長主管之間；使復雜環形網格筒柱正面通長主管和相貫主管與復雜環形網格筒柱背面的通長主管和相貫主管關于中心線對稱，即：使復雜環形網格筒柱正面通長主管和相貫主管與復雜環形網格筒柱背面的通長主管和相貫主管投影重疊；正面通長主管和相貫主管形成的節點與背面通長主管和相貫主管形成的節點關于中心線對稱并一一對應；同時調整直撐，使直撐固定于復雜環形網格筒柱正面和背面對稱節點之間；

（16）將斜撐吊裝上胎架，斜撐連接正面節點以及與正面節點對稱的背面節點相鄰的節點；

（17）按照步驟（4）中劃分的吊裝分段按分段進行焊接，將每一分段的通長主管、相貫主管、直撐和斜撐焊接固定在一起；

（19）將焊接好的吊裝分段吊下；運往現場；然后在現場重新將各吊裝分段吊裝上組裝胎架定位合攏焊接成復雜環形網格筒柱；完成整個復雜環形網格筒柱的制作。