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多面体空间钢架结构制作关键技术研究

作者：建筑中国建筑金属结构信息网网    
时间：2010-12-24 15:32:19 [收藏]
    技术介绍：“多面体空间钢架结构制作关键技术研究”已成功应用于国家游泳中心“水立方”项目中，该技术成果能够很好地解决多面体空间钢架结构的加工问题，这种技术...
    关键词：技术 研究 关键 制作
        技术介绍：“多面体空间钢架结构制作关键技术研究”已成功应用于国家游泳中心“水立方”项目中，该技术成果能够很好地解决多面体空间钢架结构的加工问题，这种技术与传统的加工方法有着本质的不同，其核心技术及创新点是：

        1、形函数深化设计技术,是把几何形体用函数的方式来表达；2、焊接矩形钢管相贯线成型技术,是根据形函数深化设计的几何形体参数，制作切割机器人行走轨道，然后让切割机器人在轨道上边行走边切割；3、不规则复杂多面体空间钢架空间定位技术,是先将空间三维坐标转换为二维平面坐标及一个面外坐标，应用时，在节点位置设一个定位点，使用全站仪先定二维平面坐标再定面外坐标；4、材质为Q420的厚壁(δ≥40mm)焊接削冠空心球成型技术,是先将两块圆形钢板在炉内加热到9000C～10000℃，然后在控温状态下用锻压设备压制成两个半球，将其中一个半球切下设计要求的球冠，将切下的球冠再一次在炉内加热到9000℃～10000℃，然后在控温状态下用锻压设备压平，将半球、球台、圆平板在精加工设备上加工成设计要求尺寸后，按照焊接工艺评定确定的参数组焊成削冠空心球；5、Q420钢材低温焊接技术,该技术的关键点在于预热、后热及层间温度控制，使用该技术可以确保Q420钢材在低温条件下的焊接质量；6、薄垫板一级焊缝成型技术,该技术的关键点在于最初的1～3遍焊接热输入量及焊接厚度控制。

        推荐理由：

        该成果的关键技术已在国家游泳中心“水立方”工程中得到成功应用，实践证明该技术是正确的、实用的。由于目前大跨度空间钢架结构在干煤棚、会展中心、机场大厅、机库、体育场馆、影剧院等建筑中得到了广泛应用，多面体空间刚架结构加工制作技术以其先进的技术水平和优越的性能指标，必将为大跨度空间结构的技术进步发挥重大作用。

        该技术成果具有明显的经济效益，主要体现在高效和节约辅材而带来的经济效益。经同类工程比较表明，采用多面体空间刚架结构加工制作技术比采用传统方法节省人工费用25%，节约辅材费20%，缩短工期约15%。

        该技术成果的社会效益主要在如下几个方面：

        1快速高效，可明显缩短加工制作工期。

        2正确率高，质量容易控制。

        3提出了一种崭新的思路，开拓了科技人员的视野。

        “多面体空间钢架结构关键技术研究”已获浙江省科学技术进步奖二等奖，其中获得发明专利两项，分别为削冠空心球的加工工艺，专利号ZL200710306841.5；空间结构球节点的定位方法及定位器，专利号ZL200710306840.0。
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