钢结构技术

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钢结构的制造工艺与技术发展趋势

钢结构的制造工艺与技术发展趋势

钢结构的制造工艺与技术发展趋势钢结构是一种广泛应用于建筑、桥梁、船舶等领域的重要结构体系。

随着工程技术的不断进步和社会需求的不断增加,钢结构制造工艺和技术也在不断发展和革新。

本文将探讨钢结构的制造工艺与技术发展趋势。

一、传统钢结构制造工艺传统的钢结构制造工艺主要包括以下几个环节:构件加工、连接装配和防腐处理。

1. 构件加工:首先,通过数控切割设备对钢材进行切割、冲孔等加工,然后进行草图定位、型钢切割和型材加工,以便形成所需的构件形状和尺寸。

2. 连接装配:将加工好的构件按照设计要求进行焊接、螺栓连接等装配方式,形成整体结构。

3. 防腐处理:为了延长钢结构的使用寿命,常常需要对其进行防腐处理,常见的方法包括喷涂防锈漆和热镀锌等。

二、现代钢结构制造工艺与技术发展趋势随着科技的进步,现代钢结构制造工艺和技术正在不断发展和改进,主要体现在以下几个方面:1. 数字化设计与制造随着计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术的应用,钢结构的设计和制造过程越来越数字化。

设计师可以通过计算机软件对结构进行三维建模和分析,优化结构设计,提高结构的抗震性能和安全性。

制造过程也借助计算机控制系统实现精准加工和装配,减少人为误差,提高生产效率和质量。

2. 自动化加工与智能制造自动化技术在钢结构制造中的应用越来越广泛,例如采用先进的数控机床、激光切割和焊接机器人等。

这些设备能够精确控制加工过程,提高生产速度和准确度。

同时,智能制造技术的引入使得钢结构制造更加高效和灵活,如智能化生产计划系统和机器人协作技术的应用,实现自动化生产线的智能化管理和运营。

3. 新材料的应用随着新材料的研究和发展,越来越多的钢结构开始采用高强度钢和复合材料等新材料。

这些材料具有更高的强度、较低的自重和更好的耐腐蚀性能,能够满足更高的结构要求,并且减轻了结构的自重,提高了建筑的使用效益。

4. 环保和可持续发展环保和可持续发展已经成为现代社会发展的重要关注点。

钢结构技术方案

钢结构技术方案

钢结构技术方案一、引言钢结构是一种广泛应用于建筑和工程领域的结构系统。

相对于传统的混凝土结构,钢结构具有自身重量轻、施工速度快、抗震性能好等优势。

本文将介绍钢结构技术方案的基本原理、施工流程以及常见的应用场景。

二、技术原理1.材料选择:钢结构常用的材料有普通碳素结构钢、合金钢、不锈钢等。

根据具体的工程需求和环境条件,选择适当的钢材。

2.结构设计:钢结构设计需要考虑荷载、抗震性能、安全系数等因素。

常见的设计方法有极限状态设计和振动风压设计等。

3.钢构件制造:钢结构构件通常在工厂内进行制造,包括切割、焊接、热处理等工艺。

制造过程需要符合相关的标准和规范。

4.构件连接:钢结构构件之间的连接通常采用焊接、螺栓连接或铆接等方法。

连接质量直接关系到结构的稳定性和安全性。

三、施工流程钢结构的施工流程包括以下步骤:1.场地准备:清理施工现场,确保施工场地平整、干燥,并进行必要的标志和安全措施。

2.基础施工:根据设计要求,在施工现场进行基础的土方开挖、回填和混凝土浇筑。

3.钢结构制作:将在工厂内加工好的钢结构构件运输到施工现场,并进行组装和安装。

4.构件连接:按照设计要求进行钢结构构件之间的连接,包括焊接、螺栓连接等。

5.防腐处理:钢结构通常需要进行防腐处理,以提高其耐久性和抗腐蚀性。

6.完工验收:完成钢结构的施工后,进行完工验收,确保符合设计要求和相关标准。

四、应用场景钢结构技术方案在各个领域都有广泛的应用,常见的应用场景包括:1.工业厂房:钢结构可以满足大空间跨度、大荷载等特殊要求,适用于制造、物流、仓储等工业厂房。

2.商业建筑:商业建筑常需要开放的空间和灵活的布局,钢结构可以提供大空间、柱间距大的特点,适用于商场、超市等场所。

3.桥梁和挡土墙:钢结构桥梁和挡土墙可以满足跨度大、抗震性能好的要求,常用于道路、铁路等交通工程。

4.体育场馆和会展中心:钢结构可以提供无柱的大空间,适用于体育场馆、会展中心等场所。

5.高层建筑:钢结构可以提供轻质、高强度的结构体系,适用于高层建筑的框架和外墙结构。

钢结构的特点及技术要求

钢结构的特点及技术要求

钢结构的特点及技术要求钢结构建筑是以建筑钢材构成承重结构的建筑。

通常由型钢和钢板制成的梁、柱、桁架等构件构成承重结构,其与屋面、楼面和墙面等围护结构共同组成建筑物。

一、钢结构的特点建筑型钢通常指热轧成型的角钢、槽钢、工字钢、H型钢和钢管等。

由其构件构成承重结构的建筑称型钢结构建筑。

另外由薄钢板冷轧成型的、卷边或不卷边的工形、U形Z形和管形等薄壁型钢,以及其与小型钢材如角钢、钢筋等制成的构件所形成的承重结构建筑,一般称轻型钢结构建筑。

还有采用钢索的悬索结构建筑等,也属于钢结构建筑。

钢结构具有以下主要优点:(1)材料强度高,自重轻,塑性和韧性好,材质均匀;(2)便于工厂生产和机械化施工,便于拆卸,施工工期短;(3)具有优越的抗震性能;(4)无污染、可再生、节能、安全,符合建筑可持续发展的原则,可以说钢结构的发展是21 世纪建筑文明的体现。

钢结构的缺点是易腐蚀,需经常油漆维护,故维护费用较高。

结构的耐火性差,当温度达到250℃时,钢结构的材质将会发生较大变化;当温度达到500℃时,结构会瞬间崩溃,完全丧失承载能力。

二、钢结构的主要技术要求现行国家标准《钢结构通用规范》CB55006-2021对钢结构设计与施工规定如下:(一)钢结构工程建设应遵循的原则1.满足适用、经济和耐久性要求;2.提高工程建设质量和运营维护水平;3.符合国家节能、环保、防灾减灾和应急管理等政策;4.符合建筑技术的发展方向,鼓励新技术应用。

(二)基本规定当施工方法对结构的内力和变形有较大影响时,应进行施工方法对主体结构影响的分析,并应对施工阶段结构的强度、稳定性和刚度进行验算。

三)材料要求钢结构承重构件所用的钢材应具有屈服强度、断后伸长率、抗拉强度和磷、硫含量的合格保证、在低温使用环境下尚应具有冲击韧性的合格保证;对焊接结构尚应具有碳或碳当量的合格保证。

(四)设计要求1.螺栓孔加工精度、高强度螺栓施加的预拉力、高强度螺栓摩擦型连接的连接板摩擦面处理工艺应保证螺栓连接的可靠性:已施加过预拉力的高强度螺栓拆卸后不应作为受力螺栓循环使用。

钢结构工程技术规范

钢结构工程技术规范

钢结构工程技术规范钢结构工程技术规范是指在钢结构工程设计、施工、验收等各个阶段,按照国家相关标准和规范要求进行操作的技术规范。

遵循钢结构工程技术规范可以保证工程质量、安全和可靠性。

下面将从设计、材料、施工、验收和维护五个方面详细介绍钢结构工程技术规范的内容。

一、设计1.1 确定设计荷载:根据建筑物的用途和地理环境等因素,合理确定设计荷载,包括静载和动载。

1.2 结构布局设计:根据建筑物的功能和使用要求,设计合理的结构布局,确保结构稳定性和承载能力。

1.3 钢结构连接设计:设计合理的连接方式和节点,确保连接的刚性和可靠性,避免出现结构失稳或破坏。

二、材料2.1 钢材选用:选择符合国家标准要求的优质钢材,保证其力学性能和耐腐蚀性能。

2.2 防腐措施:对钢结构进行防腐处理,包括喷涂防锈漆、热浸镀锌等,延长钢结构的使用寿命。

2.3 焊接材料:选择符合标准要求的焊接材料,确保焊接接头的质量和可靠性。

三、施工3.1 钢结构安装:按照设计要求和施工图纸进行钢结构的安装,保证结构的准确性和稳定性。

3.2 焊接工艺:严格按照焊接工艺规范进行焊接作业,确保焊接接头的质量和可靠性。

3.3 钢结构防护:在施工过程中加强对钢结构的防护措施,避免因外界环境因素导致结构损坏。

四、验收4.1 结构检测:对钢结构进行力学性能测试和质量检测,确保结构符合设计要求和标准规范。

4.2 安全评估:进行结构的安全评估和验收,确保结构的使用安全和可靠性。

4.3 防火检测:进行钢结构的防火性能检测,确保结构在火灾发生时能够保持稳定。

五、维护5.1 定期检查:定期对钢结构进行检查和维护,及时发现和处理结构的问题,确保结构的安全和稳定性。

5.2 防腐保养:定期对钢结构进行防腐保养,延长结构的使用寿命。

5.3 紧急处理:在发生突发事件或结构损坏时,及时采取紧急处理措施,保障人员和建筑物的安全。

总之,钢结构工程技术规范是保证钢结构工程质量和安全的重要依据,设计、材料、施工、验收和维护等各个环节都需要严格遵循相关规范要求,确保工程的可靠性和稳定性。

钢结构施工技术要求

钢结构施工技术要求

钢结构施工技术要求钢结构施工技术是建筑工程中非常重要的一部分,其质量和安全关乎到整个建筑物的稳定性和寿命。

本文将对钢结构施工的技术要求进行细致的讨论,以确保施工过程的准确性和完善性。

一、材料准备在进行钢结构施工之前,应确保材料的质量合格,并按照设计要求进行分类、储存和标识。

材料的起重、吊装和搬运要求使用合适的设备和工艺,以避免材料损坏和人身伤害。

二、机械设备钢结构施工所需的机械设备应经过认证,并具备相应的操作证书。

施工现场应有充足的设备供应,如吊车、塔吊、钢筋剪切机等,以确保施工工作的正常进行。

三、施工技术1. 基础准备:施工前需要对基础进行检查和调整,确保基础的平整度和耐久性。

如果有必要,还需要进行地基处理和加固,以提升整体结构的稳定性。

2. 构件制作:钢结构构件需要在专业的生产线上制作,确保尺寸的精确度和质量的稳定性。

焊接和连接应按照相关标准进行,并配备合适的焊接工具和设备。

3. 施工组织:在施工过程中,应建立完善的组织架构和施工计划,明确各个工序的时间节点和责任人。

同时,要确保工地的安全和卫生,以预防人员伤害和环境污染。

4. 焊接工艺:钢结构的焊接工艺应符合相关标准和规范。

焊缝的设计和制作应满足强度和密封性的要求,同时要避免焊接变形和裂纹的产生。

5. 网架安装:网架的安装需要进行精确的测量和校正,确保各个构件之间的精准对位。

对于大跨度的钢结构,应采取适当的加固和支撑措施,以保证结构的稳定性。

6. 防腐处理:钢结构在施工完成后应进行防腐处理,以提高其抗腐蚀性和耐久性。

常见的防腐方法包括涂层、热镀锌和喷涂防腐剂等,具体选择应根据环境条件和使用要求来决定。

四、质量检验钢结构施工完成后,应进行严格的质量检验,包括尺寸测量、焊缝检查、表面质量评估等。

如果有质量问题,应及时进行整改和修复,以确保构件的准确性和完整性。

同时,在进行施工过程中,应保持良好的文明施工,确保工地的整洁和安全。

对于施工中出现的问题,应及时解决并记录,以便进行后续的追踪和分析。

钢结构工程施工技术方案及措施

钢结构工程施工技术方案及措施

钢结构工程施工技术方案及措施钢结构工程是指以钢材为主要材料,通过焊接、螺栓连接等方法组成的建筑结构工程,其具有强度高、耐久性强、易于维护、可重复使用等优点,因此在现代建筑领域得到了广泛应用。

下面我们将探讨钢结构工程施工技术方案及措施。

一、施工技术方案1. 钢结构工程施工前期准备(1)选择合适施工场地,满足施工要求,同时具有出入口,方便运输设备进出。

(2)组建专业的施工团队,包括现场管理人员、技术人员、作业人员等。

(3)制定准确的施工计划,包括吊装方案、安装方案、焊接方案、验收方案等。

2. 钢结构工程吊装作业(1)根据吊点位置和钢结构件重量等因素,选择合适的吊装机械设备,例如塔吊、吊车等。

(2)进行吊点试验,确保吊点的牢固和稳定。

(3)设计合理的吊装方案,以保证钢结构件的安全吊装。

3. 钢结构工程安装作业(1)对钢结构件进行预安装,检查各部位是否符合设计要求以及连接是否牢固。

(2)采取适当的连接方法,例如焊接、螺栓联接等。

(3)注意施工中的位置调整和方向调整,确保安装准确。

4. 钢结构工程的焊接作业(1)进行焊接前的对接、倒角、切割和清理工作,确保焊缝质量。

(2)设计合理的焊接工艺,包括电流、电压、焊接速度等参数调整。

(3)进行焊接后的清理和对焊缝进行检查,确保焊接质量。

5. 钢结构工程的验收(1)进行工厂验收和现场验收,确保结构件符合设计要求。

(2)对焊接、螺栓联接等连接部位进行力学性能测试,以保证连接强度满足设计要求。

(3)进行静载试验和动载试验,确保结构件的抗震性足够强。

二、施工措施1. 建立完善的安全管理制度,严格按照规章制度进行操作,确保施工现场的安全。

2. 采用环保材料,减少对环境的污染,提高施工质量。

3. 加强现场管理,保持施工区域的整洁有序,提高施工效率。

4. 对施工团队进行业务培训和安全培训,提高其技能及防范意识。

5. 对现场施工过程进行记录和监管,确保质量及时发现并及时处理问题。

建筑钢结构技术措施

建筑钢结构技术措施

建筑钢结构技术措施建筑中的钢结构是现代建筑领域中常见的一种结构形式,它具有很高的强度和稳定性,能够有效地支撑建筑的重量和承载荷载。

为了确保建筑钢结构的安全和可靠性,有一系列的技术措施需要被采取。

本文将向您介绍建筑钢结构的技术措施。

一、材料选择在建筑钢结构中,材料的选择是十分重要的。

常见的建筑钢材包括碳素钢、合金钢等。

在选择材料时,需要考虑到结构的强度要求、耐腐蚀能力以及成本因素。

此外,还需要确保材料的供应商具有合法资质和质量保证体系。

二、结构设计建筑钢结构的结构设计是保证其安全性和可靠性的关键。

首先,需要进行详细的结构计算和分析,确保结构的强度、稳定性和抗震性。

其次,在设计过程中需要注重细节,考虑结构的连接方式、节点设计以及对各个构件的受力情况进行合理分配。

同时,还需要对结构进行多种负荷情况的模拟,确保在实际使用中能够承受各种力的作用。

三、施工工艺建筑钢结构的施工工艺也是十分重要的。

首先,施工前需要进行详细的施工方案设计,包括搭设施工平台、安装起重设备等方面。

其次,在钢结构的吊装过程中,需要注意吊装点、吊装方式以及吊装顺序的安排,确保结构在吊装过程中不会出现不稳定的情况。

此外,在钢结构的焊接、螺栓连接等过程中,需要严格按照设计要求进行操作,确保连接的牢固性和质量。

四、防腐措施建筑钢结构需要具备一定的防腐性能,以增加其使用寿命。

在施工过程中,可以采用喷涂、热浸镀锌等方式对钢结构进行防腐处理。

此外,还可以选择抗腐蚀性能较好的钢材,或者在钢结构表面添加防腐涂层来增加其抗腐蚀能力。

五、定期检测和维护建筑钢结构的定期检测和维护对于其安全和可靠性至关重要。

定期检测可以发现结构中的隐患和缺陷,及时进行维修和加固。

同时,定期维护可以延长结构的使用寿命,保证其良好的工作状态。

总结:建筑钢结构的技术措施是确保其安全和可靠性的重要保障。

在材料选择、结构设计、施工工艺、防腐措施以及定期检测与维护等方面,都需要严格按照相关要求进行操作。

钢结构工程技术规范 (4)

钢结构工程技术规范 (4)

钢结构工程技术规范一、引言钢结构作为一种重要的建造结构形式,在现代建造领域得到广泛应用。

为了确保钢结构工程的安全性、可靠性和经济性,制定本技术规范,对钢结构工程的设计、施工和验收等方面进行规范。

二、术语和定义2.1 钢结构:由钢材构成的建造结构,包括钢柱、钢梁、钢桁架等组成部份。

2.2 抗震设计:根据建造结构所处地区的地震烈度和设计参数,进行的抗震设计计算。

2.3 焊接接头:通过焊接方法连接钢结构构件的接头。

2.4 钢结构防腐:对钢结构表面进行防腐处理,以防止腐蚀和延长使用寿命。

三、设计要求3.1 强度设计:根据结构所受荷载和使用要求,计算钢结构构件的截面尺寸和强度。

3.2 稳定性设计:根据结构的几何形状和荷载条件,进行稳定性计算,确保结构在使用过程中不会发生失稳。

3.3 抗震设计:根据地震烈度和设计参数,进行抗震设计计算,确保结构在地震作用下具有足够的抗震能力。

3.4 焊接设计:根据焊接接头的受力特点和要求,进行焊接设计计算,并确定焊接材料和工艺。

3.5 防腐设计:根据结构所处环境和使用要求,选择适当的防腐涂料和防腐处理方法,确保钢结构具有良好的防腐性能。

四、施工要求4.1 材料选用:钢结构材料应符合国家标准和相关规范的要求,具有良好的力学性能和耐腐蚀性能。

4.2 制作工艺:钢结构制作应按照设计要求进行,采用适当的工艺和设备,确保制作质量。

4.3 焊接质量:焊接接头的焊缝应符合相关标准的要求,焊接质量应经过检验合格。

4.4 防腐处理:钢结构在制作完成后,应进行适当的防腐处理,确保钢结构的防腐性能。

4.5 安装要求:钢结构的安装应按照设计要求进行,采用适当的起重设备和安装工艺,确保安装质量和安全性。

五、验收标准5.1 结构安全性:钢结构工程的验收应符合国家相关标准和规范的要求,结构的安全性应经过专业机构的评估和验收。

5.2 焊接质量:焊接接头的质量应符合相关标准的要求,焊接质量应经过检验合格。

5.3 防腐性能:钢结构的防腐性能应符合设计要求,经过相应的检测和评估。

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钢结构技术钢结构高性能钢材应用技术内容选用高强度钢材(屈服强度ReL≥390Mpa),可减少钢材用量及加工量,节约资源,降低成本。

为了提高结构的抗震性,要求钢材具有高的塑性变形能力,选用低屈服点钢材(屈服强度ReL=100~225Mpa)。

国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591中规定八个牌号,其中Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690属高强钢范围;《桥梁用结构钢》GB/T714有九个牌号,其中Q420q、Q460q、Q500q、Q550q、Q620q、Q690q属高强钢范围;《建筑结构用钢》GB/T19879有Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ三个牌号属于高强钢范围;《耐候结构钢》GB/T4171,有Q415NH、Q460NH、Q500NH、Q550NH属于高强钢范围;《建筑用低屈服强度钢板》GB/T28905,有LY100、LY160、LY225属于低屈服强度钢范围。

技术指标钢厂供货品种及规格:轧制钢板的厚度为6~400mm,宽度为1500~4800mm,长度为6000~25000mm。

有多种交货方式,包括:普通轧制态AR、控制轧制态CR、正火轧制态NR、控轧控冷态TMCP、正火态N、正火加回火态N+T、调质态QT等。

建筑结构用高强钢一般具有低碳、微合金、纯净化、细晶粒四个特点。

使用高强度钢材时必须注意新钢种焊接性试验、焊接工艺评定、确定匹配的焊接材料和焊接工艺,编制焊接工艺规程。

建筑用低屈服强度钢中残余元素铜、铬、镍的含量应各不大于0.30%。

成品钢板的化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。

适用范围高层建筑、大型公共建筑、大型桥梁等结构用钢,其它承受较大荷载的钢结构工程,以及屈曲约束支撑产品。

工程案例国家体育场、国家游泳中心、昆明新机场、北京机场T3航站楼、深圳湾体育中心等大跨度钢结构工程;中央电视台新址、新保利大厦、广州新电视塔、法门寺合十舍利塔、深圳平安金融中心等超高层建筑工程;重庆朝天门大桥、港珠澳大桥等桥梁钢结构工程。

钢结构深化设计与物联网应用技术内容钢结构深化设计是以设计院的施工图、计算书及其它相关资料为依据,依托专业深化设计软件平台,建立三维实体模型,计算节点坐标定位调整值,并生成结构安装布置图、零构件图、报表清单等的过程。

钢结构深化设计与bim结合,实现了模型信息化共享,由传统的“放样出图”延伸到施工全过程。

物联网技术是通过射频识别(RFID)、红外感应器等信息传感设备,按约定的协议,将物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。

在钢结构施工过程中应用物联网技术,改善了施工数据的采集、传递、存储、分析、使用等各个环节,将人员、材料、机器、产品等与施工管理、决策建立更为密切的关系,并可进一步将信息与BIM模型进行关联,提高施工效率、产品质量和企业创新能力,提升产品制造和企业管理的信息化管理水平。

主要包括以下内容:(1)深化设计阶段,需建立统一的产品(零件、构件等)编码体系,规范图纸深度,保证产品信息的唯一性和可追溯性。

深化设计阶段主要使用专业的深化设计软件,在建模时,对软件应用和模型数据有以下几点要求:1)统一软件平台:同一工程的钢结构深化设计应采用统一的软件及版本号,设计过程中不得更改。

同一工程宜在同一设计模型中完成,若模型过大需要进行模型分割,分割数量不宜过多。

2)人员协同管理:钢结构深化设计多人协同作业时,明确职责分工,注意避免模型碰撞冲突,并需设置好稳定的软件联机网络环境,保证每个深化人员的深化设计软件运行顺畅。

3)软件基础数据配置:软件应用前需配置好基础数据,如:设定软件自动保存时间;使用统一的软件系统字体;设定统一的系统符号文件;设定统一的报表、图纸模板等。

4)模型构件唯一性:钢结构深化设计模型,要求一个零构件号只能对应一种零构件,当零构件的尺寸、重量、材质、切割类型等发生变化时,需赋予零构件新的编号,以避免零构件的模型信息冲突报错。

5)零件的截面类型匹配:深化设计模型中每种截面的材料指定唯一的截面类型,保证材料在软件内名称的唯一性。

6)模型材质匹配:深化设计模型中每个零件都有对应的材质,根据相关国家钢材标准指定统一的材质命名规则,深化设计人员在建模过程中需保证使用的钢材牌号与国家标准中的钢材牌号相同。

(2)施工过程阶段,需建立统一的施工要素(人、机、料、法、环等)编码体系,规范作业过程,保证施工要素信息的唯一性和可追溯性。

(3)搭建必要的网络、硬件环境,实现数控设备的联网管理,对设备运转情况进行监控,提高设备管理的工作效率和质量。

(4)将物联网技术收集的信息与BIM模型进行关联,不同岗位的工程人员可以从BIM模型中获取、更新与本岗位相关的信息,既能指导实际工作,又能将相应工作的成果更新到BIM模型中,使工程人员对钢结构施工信息做出正确理解和高效共享。

(5)打造扎实、可靠、全面、可行的物联网协同管理软件平台,对施工数据的采集、传递、存储、分析、使用等环节进行规范化管理,进一步挖掘数据价值,服务企业运营。

技术指标(1)按照深化设计标准、要求等统一产品编码,采用专业软件开展深化设计工作。

(2)按照企业自身管理规章等要求统一施工要素编码。

(3)采用三维计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、工艺路线仿真等工具和手段,提高数字化施工水平。

(4)充分利用工业以太网,建立企业资源计划管理系统(ERP)、制造执行系统(MES)、供应链管理系统(SCM)、客户管理系统(CRM)、仓储管理系统(WMS)等信息化管理系统或相应功能模块,进行产品全生命期管理。

(5)钢结构制造过程中可搭建自动化、柔性化、智能化的生产线,通过工业通信网络实现系统、设备、零部件以及人员之间的信息互联互通和有效集成。

(6)基于物联网技术的应用,进一步建立信息与BIM模型有效整合的施工管理模式和协同工作机制,明确施工阶段各参与方的协同工作流程和成果提交内容,明确人员职责,制定管理制度。

适用范围钢结构深化设计、钢结构工程制作、运输与安装。

工程案例苏州体育中心、武汉中心、重庆来福士、深圳汉京、北京中国尊大厦等。

钢结构智能测量技术内容钢结构智能测量技术是指在钢结构施工的不同阶段,采用基于全站仪、电子水准仪、GPS全球定位系统、北斗卫星定位系统、三维激光扫描仪、数字摄影测量、物联网、无线数据传输、多源信息融合等多种智能测量技术,解决特大型、异形、大跨径和超高层等钢结构工程中传统测量方法难以解决的测量速度、精度、变形等技术难题,实现对钢结构安装精度、质量与安全、工程进度的有效控制。

主要包括以下内容:(1)高精度三维测量控制网布设技术采用GPS空间定位技术或北斗空间定位技术,利用同时智能型全站仪(具有双轴自动补偿、伺服马达、自动目标识别(ATR)功能和机载多测回测角程序)和高精度电子水准仪以及条码因瓦水准尺,按照现行《工程测量规范》,建立多层级、高精度的三维测量控制网。

(2)钢结构地面拼装智能测量技术使用智能型全站仪及配套测量设备,利用具有无线传输功能的自动测量系统,结合工业三坐标测量软件,实现空间复杂钢构件的实时、同步、快速地面拼装定位。

(3)钢结构精准空中智能化快速定位技术采用带无线传输功能的自动测量机器人对空中钢结构安装进行实时跟踪定位,利用工业三坐标测量软件计算出相应控制点的空间坐标,并同对应的设计坐标相比较,及时纠偏、校正,实现钢结构快速精准安装。

(4)基于三维激光扫描的高精度钢结构质量检测及变形监测技术采用三维激光扫描仪,获取安装后的钢结构空间点云,通过比较特征点、线、面的实测三维坐标与设计三维坐标的偏差值,从而实现钢结构安装质量的检测。

该技术的优点是通过扫描数据点云可实现对构件的特征线、特征面进行分析比较,比传统检测技术更能全面反映构件的空间状态和拼装质量。

(5)基于数字近景摄影测量的高精度钢结构性能检测及变形监测技术利用数字近景摄影测量技术对钢结构桥梁、大型钢结构进行精确测量,建立钢结构的真实三维模型,并同设计模型进行比较、验证,确保钢结构安装的空间位置准确。

(6)基于物联网和无线传输的变形监测技术。

通过基于智能全站仪的自动化监测系统及无线传输技术,融合现场钢结构拼装施工过程中不同部位的温度、湿度、应力应变、GPS数据等传感器信息,采用多源信息融合技术,及时汇总、分析、计算,全方位反映钢结构的施工状态和空间位置等信息,确保钢结构施工的精准性和安全性。

技术指标(1)高精度三维控制网技术指标相邻点平面相对点位中误差不超过3mm,高程上相对高差中误差不超过2mm;单点平面点位中误差不超过5mm,高程中误差不超过2mm。

(2)钢结构拼装空间定位技术指标拼装完成的单体构件即吊装单元,主控轴线长度偏差不超过3mm,各特征点监测值与设计值(X、Y、Z坐标值)偏差不超过10mm。

具有球结点的钢构件,检测球心坐标值(X、Y、Z坐标值)偏差不超过3mm。

构件就位后各端口坐标(X、Y、Z坐标值)偏差均不超过10mm,且接口(共面、共线)错台不超过2mm。

(3)钢结构变形监测技术指标所测量的三维坐标(X、Y、Z坐标值)观测精度应达到允许变形值的1/20~1/10。

适用范围大型复杂或特殊复杂、超高层、大跨度等钢结构施工过程中的构件验收、施工测量及变形观测等。

工程案例大型体育建筑:国家体育场(“鸟巢”)、国家体育馆、水立方等。

大型交通建筑:首都机场T3航站楼、天津西站、北京南站、港珠澳大桥等。

大型文化建筑:国家大剧院、上海世博会世博轴、北京凤凰国际中心等。

钢结构虚拟预拼装技术内容(1)虚拟预拼装技术采用三维设计软件,将钢结构分段构件控制点的实测三维坐标,在计算机中模拟拼装形成分段构件的轮廓模型,与深化设计的理论模型拟合比对,检查分析加工拼装精度,得到所需修改的调整信息。

经过必要校正、修改与模拟拼装,直至满足精度要求。

(2)虚拟预拼装技术主要内容1)根据设计图文资料和加工安装方案等技术文件,在构件分段与胎架设置等安装措施可保证自重受力变形不致影响安装精度的前提下,建立设计、制造、安装全部信息的拼装工艺三维几何模型,完全整合形成一致的输入文件,通过模型导出分段构件和相关零件的加工制作详图。

2)构件制作验收后,利用全站仪实测外轮廓控制点三维坐标。

①设置相对于坐标原点的全站仪测站点坐标,仪器自动转换和显示位置点(棱镜点)在坐标系中的坐标。

②设置仪器高和棱镜高,获得目标点的坐标值。

③设置已知点的方向角,照准棱镜测量,记录确认坐标数据。

3)计算机模拟拼装,形成实体构件的轮廓模型。

①将全站仪与计算机连接,导出测得的控制点坐标数据,导入到EXCEL 表格,换成(x,y,z)格式。

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