[发明专利]铸钢相贯管节点空间定位方法

说明书

【技术领域】

本发明属于空间定位技术领域，涉及铸钢相贯管节点安装的空间定位方法。

【背景技术】

铸钢节点形式灵活多样、节点设计自由度大、受力性能安全可靠，已在我国越来越多的会展中心、体育场、航站楼等大跨度管桁架钢结构工程中采用。由于铸钢节点外形为圆管相贯形式,各分支均为圆管，无法精确确定各分支特征控制点，进而无法利用全站仪直接对铸钢节点进行三维坐标控制定位。

目前采用的方法是测放铸钢相贯管节点在安装状态下各分支轴线水平投影线，依次作为控制线，搭设支撑架，利用线锤调整铸钢相贯节点分支管口中心点位置，使各分支管口中心投影与对应控制线重合，与连接杆件焊接固定，完成安装。传统方法存在以下缺点：

1、铸钢相贯管节点各分支均为圆管，无法精确确定分支管口中心点；分支大都与水平面有一定角度，测量人员无法精确目测管口中心投影到控制线上，此方法控制精度不高。

2、需要多人同时对各分支进行测量控制，测量人员的专业素质和大风天气对测量精度影响较大。

3、铸钢相贯管节点需要反复多次调整，占用大型起重设备时间较长，安装效率低下。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种铸钢相贯管节点空间定位方法，以克服现有技术控制精度不高、安装效率低下的问题；

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铸钢相贯管节点空间定位方法，包括以下步骤：

1）、确定测控铸钢相贯管节点的控制分支：控制分支的数量不少于三根；控制分支包括以下两个选择原则：①选择主管；②至少要保证铸钢相贯管节点重心线穿过各控制分支管口中心连线形成的图形；

2）、确定控制分支下定位圆弧的位置：要求定位板与对应控制分支轴线水平投影垂直；定位板与对应控制分支管口的轴向距离为50~100mm；

3）、使用CAD绘图软件，对铸钢相贯管节点三维模型进行分析：建立用户坐标系，使用户坐标系和本工程建筑坐标系相一致；把步骤1）、2）中确定的控制分支和定位板位置输入计算机，分析计算输出控制分支的定位截面轮廓、定位截面最低点a三维坐标、定位截面水平投影线上任意两点b、c的平面坐标；

4）、制作铸钢相贯管节点定位板：根据定位截面轮廓，按1:1比例使用钢板制作定位板，定位板圆弧夹角控制在120°～180°之间，并标记圆弧对称轴，定位板的底面与圆弧对称轴垂直；

5）、安装铸钢相贯管节点支撑架：依据现场测量控制网、铸钢相贯管节点分支轴线交汇点坐标、定位截面最低点a坐标，利用全站仪测放出控制分支轴线水平投影线，再安装支撑架；支撑架的顶面标高为定位截面最低点a的竖直坐标值与定位板最小高度h之差；

6）、安装铸钢相贯管节点定位板：依据b、c两点平面坐标和a点平面坐标，在支撑架顶面测放出定位板控制线和定位截面最低点投影标记；将定位板底边与控制线重合，圆弧对称轴与最低点投影标记对齐，定位板调整垂直，焊接固定；

7）、根据控制分支定位截面低点与管口轴向距离，标记控制分支定位截面外轮廓；将铸钢相贯管节点吊装到定位支架上，调整各控制分支定位截面外轮廓线与对应定位板圆弧最低点都相切时，即安装就位。

本发明进一步的改进在于：步骤1）中，各控制分支管口中心连线形成的图形形心最靠近铸钢相贯管节点重心线。

本发明进一步的改进在于：步骤5）中，所述支撑架之间设置侧向斜撑。

本发明进一步的改进在于：步骤5）中，支撑架20顶面与水平面平行。

本发明进一步的改进在于：

相对于现有技术，本发明的有益效果是:本发明首先选择能够方便控制铸钢相贯管节点的分支，确定各分支定位圆弧（定位板）的位置，要求定位圆弧面与该分支轴线水平投影垂直。根据不共线三点确定一个平面的原理，控制分支的数量不少于三根。然后使用CAD绘图软件，在本工程建筑坐标系下分析计算控制分支的定位截面轮廓（椭圆）和相关特殊点坐标，按1:1的比例制作定位截面轮廓（定位板）。依据相关特征点坐标，使用全站仪测放各控制分支轴线的水平投影，安装并加固H型钢支撑架。测放定位板控制线，安装并加固定位板。铸钢相贯管节点安装时，在地面进行控制分支的高程粗调，后铸钢节点直接安装就位。由上述发明技术方案可以看出，定位支撑架的重量比较小，可以采用人工安装，不占用大型起重机械；节点直接安装就位，不必反复定位调整，安装时间短，施工效率大大提高。若规则桁架采用地面拼装的施工方案，该方法施工效率高的优点更加突出。由于采用CAD软件进行分析计算，全站仪进行测量控制，铸钢相贯管节点的定位精度明显高于传统方法。