[发明专利]一种钢结构预拼装方法

说明书

本发明涉及一种钢结构预拼装方法，包括如下步骤：测量并生成子构件模型，其中包括子构件的外形尺寸以及子构件上定位孔系的位置尺寸；装入第一子构件；第一子构件的定位孔系中的相对距离最远的两个孔中分别装入标准螺栓，标准螺栓与孔相切配合；装入第二子构件，使第二子构件上需要与第一子构件上的标准螺栓相配合的定位孔系中的孔套插入标准螺栓上，并与标准螺栓相切配合；若上述孔全部能实现与其对应的标准螺栓的相切配合，则合格；若上述孔不能全部实现与其对应的标准螺栓的相切配合，则不合格。其充分考虑了螺栓与孔之间的余量对实际装配造成影响，能够更真实反映实际装配中的螺栓与孔的连接关系。

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，具体为一种钢结构预拼装方法。

背景技术

钢结构建筑具有强度高、自重轻、抗震性能好、地基基础费用少、建筑使用面积大、建筑品质高、适于工业化和标准化生产、不受施工季节的影响、综合造价低等优点，被称为绿色建筑的代表，在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，钢结构一般都是在工厂制作完成构件(包括扩大构件)，运输到建造现场安装组成的，为确保构件运到现场后能准确安装就位，一般需要在工厂进行实体预拼装以检验结构的可拼装性，工厂实体预拼装，就是将分段制造的大尺度柱、梁、桁架、支撑等钢构件和多层钢框架结构，特别是用高强度螺栓连接的大型钢结构，分块制造和供货的钢壳体结构等，在出厂前进行整体或分段分层临时性组装的作业过程，但实体预拼装不仅需要占用工厂的场地、设备，还要设置胎架，耗费大量的人力物力，其成本很高。

为此，现有技术中提出了一种钢结构虚拟预拼装方法。其利用三维扫描仪对加工完的工件进行扫描，并形成三维模型。然后将生成的三维模型在电脑中进行虚拟拼装，以检测加工完的工件是否能够满足实际拼装操作的要求。

但现有技术中的钢结构虚拟预拼装方法，其螺栓与孔的配合都采用圆心与圆心重合的方式，但实际装配中，螺栓的外圆周与孔为相切的连接关系，且由于孔与螺栓之间设计有装配余量，现有技术中螺栓与孔圆心与圆心重合的配合方式无法反映出孔与螺栓之间装配余量对实际装配的影响。比如采用M20的螺栓进行连接紧固时，一般会设计直径为24mm的孔与之匹配，这样螺栓在孔中就有4mm的活动余量，这个活动余量在实际拼装过程中能够容许一定的拼装误差，具有十分重要的作用，而现有的预拼装技术中，并没有将这个活动余量考虑进去，从而无法真实模拟反映实际拼装过程。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种钢结构预拼装方法，其充分考虑了螺栓与孔之间的余量对实际装配造成影响，能够更真实反映实际装配中的螺栓与孔的连接关系。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种钢结构预拼装方法，包括如下步骤：

S1.测量

测量并生成子构件模型，其中包括子构件的形状尺寸以及子构件上定位孔系的中每个孔的直径和位置尺寸；

S2.拼装

a.装入第一子构件；

b.第一子构件的定位孔系中的相对距离最远的两个孔中分别装入标准螺栓，标准螺栓与孔相切配合；

c.装入第二子构件，使第二子构件上需要与第一子构件上的标准螺栓相配合的定位孔系中的孔套插入标准螺栓上，并与标准螺栓相切配合；

S3.判断

若上述孔全部能实现与其对应的标准螺栓的相切配合，则合格；

若上述孔不能全部实现与其对应的标准螺栓的相切配合，则不合格；

重复步骤S2、S3，依次装入其他子构件并判断是否合格。