多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法

多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法适用范围

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》可用于看台、剧场等各种对安全性、稳定性、经济性等各方面要求较高的梯形结构中。

多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法工艺原理

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》的工艺原理叙述如下：

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》由立柱、梁、支撑等组成，期间的连接为高强度螺栓连接，它的制作是在钢管焊接连接板、盖板、筑脚板等各种连接件而成，由于焊接变形的影响，在成型中采用专门的防变形措施及校正工序管架结构的吊装采用吊车与人工相结合的方法，根据施工现场的布置情况，超长、超重构件运用吊车吊装，其他构件由人工安装，并用高强度螺栓进行连接。施工节点是由中国著名钢结构设计师孟祥武博士带队，经大量构思、计算、论证最终确定节点（见图1至图3），该加工试件由中冶集团建筑研究总院建筑工程检测中心实验室对其进行破坏性试验（后附试验报告、实物照片），最终证明以上节点设计满足原设计意图，同时能够满足奥运场馆的需求。

多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法施工工艺

• 工艺流程

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》的工艺流程如下：

1、设计工艺流程（见图4）画管架构件详图的难点在于各个构件节点处的连接。首先根据图纸节点、平面布置图、剖面图等绘制构件详图；绘制完毕后，再次按构件布置图、剖面图在电脑上将构件图组装，检查构件的长度、节点形式的对错，同时给出构件数量；然后进入下一道工序。

2、制作工艺流程（图5）多维、铰接、管支撑结构体系制作的难点为各个节点处连接板的标高位置、角度。为解决此难点，我们根据角度要求设计了制作胎具，控制连接板角度；调节胎具间的距离，控制连接板的标高位置。待标高、角度都确定无误后，将连接板用电焊机点焊在管子上，经再次测量无误后进行焊接。

3、管结构安装工艺流程，为了提高安装精度和安装时的安全性，可以将整个工程分为若干单元，采用单元安装，各单元安装、调整完毕后，再将各个单元连接，使其成为一个整体至结构安装完毕，整体工艺流程（见图6）。

• 操作要点

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》的操作要点如下：

一、绘制详图

1、对设计图纸进行计算，满足建筑要求后进行下一步工序。

2.依据原设计图纸绘制结构立面图、剖面图。

3、将节点图加入到立面图、剖面图中。

4、定义、拆解各个杆件，绘制安装图。

5、拆解各个连接件，绘制大样图，交底给施工人员。

6、连接件制作。

二、原材料检验

1、材料进场时必须附有质检证明书、合格证，并按国家现行的有关标准的规定检验合格后，原材料方可使用。

2、下料：下料前必须进行放样、号料，然后在数控切割机上编写连接件程序，试走一遍，符合要求后进行点火、切割。完毕后将同一种连接件码放在一起，标明连接件编号、数量。

3、钻孔：在切割完毕的连接件上根据图纸的要求量出螺栓孔的位置，选用符合图纸要求的钻头，在摇臂钻上对连接件进行加工。

三、胎具制作

1、选用刚度大、较厚的钢板。

2、按节点形式绘制胎具样式（图7）。

3、使用数控切割机放样、切割，根据立柱节点数量确定加工数量；

4、将胎具使用面打磨平整。

四、构件加工

1、选用平整的钢板作为加工基座。

2、将一个胎具焊接在基座上，另一个胎具放置在立柱节点位置，将加工件放置在两个胎具圆弧上，待测量确定第二个胎具位置无误后，将其焊接在基座上，以此类推。

3、按加工图纸选择连接板，根据图纸点焊在加工件上，待一个轴线方向连接件连接完毕后，将加工件取出，加工件上的连接板放置在卡槽内由横向控制螺栓确定加工件位置，然后再根据图纸在另一轴线上点焊连接件。

4、对点焊完毕的加工件进行测量，符合图纸要求后，进行焊接，大部分加工件节点处均为“十”字形，选用先焊接同一个轴线上的连接板，再焊接另一个轴线上的连接板的方法控制焊接变形，完毕后对构件根据加工图进行标实、编号。

5、焊接完毕后，再将加强环焊接在节点位置。

6、除锈、喷涂。

五、构件安装

1、定位测量：依据土建队伍有关资料，安装队伍对基础的轴线、水平标高、间距进行复测，符合国家规范后方可进行下一道工序。

2、口字形单元构件安装：首先安装两根相邻轴线上的立柱，然后安装两根立柱间的横梁，接着安装平面内相邻的、可与安装完毕的立柱组成“口”字形的立柱、横梁。

3、测量：对安装完毕的口字形单元进行复测（标高、轴间距），调整至符合国家标准、图纸要求后，将小单元的高强度螺栓紧固，安装支撑；

4、随后以这个小单元其他方向发展至结构安装完毕。

六、劳动力组织

根据工程特点，一个工作面的主要劳动力配备情况（见表1）。

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》所用的材料及设备明细如下：

1、机具设备配备

对于单班作业在1个月内完成10000平方米左右，管结构体系制作安装，需配备的机具设备（见表2）。

2、材料

当前钢结构生产中最常用的材料主要有Q235、Q345两种，工程的采用需由设计院原图纸确定。常用规格（见表3）

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》的工法特点是：

可以在加工厂加工与施工现场基础制作同步进行，有效地缩短了工期；加工厂内采用流水线加工制作，生产效率高；专业人员进行安装能够保证制作质量；安装采用扭矩扳手施拧高强度螺栓，能够保证管架结构安装过程中更加满足设计要求。同时，管架结构的定型性、通用性可以保证由常规尺寸的连接结构形式在不同的场所使用。

对于多维、铰接、管支撑结构体系在中国建筑行业属于新型结构，国家规范中没有明确规定，同时设计院没有管架结构的节点图。其结构形式是传统的简易脚手架结构不能满足的华北建设集团有限公司在多年的施工经验中，历经详图设计、制作、安装发现，多维、接、管支撑结构体系与其他结构相比较具有经济性好、建设周期短、便于运输、安装等优点，逐步研究出一套独特完善的施工技术和工艺，2000年3月，《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》研究成果也通过了河北省鉴定，被审定为中国国内领先技。

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》的质量控制要求如下：

该工法严格执行《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001、《建筑钢结构焊接技术规程》jGJ81—2002。

1、钢构件制作部分允许偏差

1）气割允许偏差（见表4）

2）立柱制作（见表5）

3）构件预拼装（见表6）

2、钢构件安装部分允许偏差

3、质量保证措施

1）组织工程技术人员，认真阅读图纸，确定施工中的关键工序，编制施工工艺卡。在制作前，对所有构件均在钢平台上放样，量取实际尺寸。

2）钢结构制作安装过程中，严格执行自检、互检、专检制度，每道工序必须在自检达到合格标准后，才能进行下一道工序，检查工作落实到人，对不符合质量目标的构件及时标识返修，杜绝不合格品流入下一道工序。

3）严格按设计图纸施工，认真落实岗位技术责任制的技术交底制度，技术交底工作必须简明易懂，实行施工工艺卡制度。施工工艺卡必须注明单项工程技术要点和注意事项，并标明工序和检测内容、标准，使施工工艺卡成为指导该工程的行为规范。

4）制定严格的材料管理制度，工程所需的原材料、半成品、构件必须是合格供应商提供的优质产品，无合格证件的产品一律不准进场。

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》的效益分析是：

一、经济费用分析

1、按常规混凝土框架结构施工看台，观众看台在1500人左右，经计算每平方米造价应在1500元/平方米左右。

2、按轻钢结构施工本看台，观众看台在1500人左右，经计算每平方米造价应在1350/平方米左右。

3、如果采用多维、铰接、管支撑体系的施工，观众看台在1600人左右，经计算每平方米造价应在980元/平方米左右。

二、施工周期分析

1、框架结构施工工期观众看台在1500人左右的施工工期90天。

2、轻钢结构施工工期观众看台在1500人左右施工工期50天。

3、多维、饺接、管支撑体系施工工期观众看台在1600人左右施工工期38天。

4、多维、铰接、管支撑体系结构施工有较高的性能价格比。承受相同载荷的H型钢结构与承受相同载荷的框架结构单位面积造价要低120—150元/平方米；多维、铰接、管支撑体系结构与承受相同载荷的H型钢结构相比单位面积造价要低30%左右；且建筑施工周期缩短25%。

注：施工费用以2009—2010年施工材料价格计算

采用《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：

1、进入施工现场必须佩戴安全帽，高空作业必须系好安全带，穿好防滑鞋，工具应放置在工具包内。

2、吊机及各种大型施工机具，使用前要认真检查，确认良好，并经试运转正常后，方可使用。

3、吊装作业必须由专人统一指挥，吊装人员坚守岗位，吊装时设警戒线，吊车起吊时大臂作业范围内严禁站人，严禁非工作人员进入施工区。

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》的应用实例如下：

2006年8月，公司承建奥林匹克公园曲棍球场B场西看台，容纳观众1600人结构形式为梯形管架结构，构件材质采用Q345—B，工程用钢量约400吨。在开工不到40天的时间里公司完成主体结构的制作和安装，该工程荣获北京市结构长城杯工程。2006年12月，北京住总钢结构有限公司承建奥林匹克公园曲棍球场A场东、南、北看台，曲棍球场B场东看台，容纳观众3000人，结构形式为梯形管架结构，构件材质采用Q345—B，工程用钢量约700吨，顺利完成主体结构的制作和安装，该工程荣获北京市结构长城杯工程。2006年12月，北京首嘉钢结构有限公司承建奥林匹克公园射箭场看台，容纳观众4700人，结构形式为梯形管架结构，构件材质采用Q345—B，工程用钢量约900吨。顺利完成主体结构的制作和安装，该工程荣获北京市结构长城杯工程。

《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》的环保措施如下：

1、加强现场管理人员、工人的环保教育，增强现场管理人员、工人的环保意识。

2、做好现场排污处理，合理排放生产、生活污水。

3、现场施工注意粉尘、噪声污染，尽量降低限度，达到环保要求。

2011年9月，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009—2010年度国家级工法的通知》建质[2011]154号，《多维、铰接、管支撑结构体系的制作、安装施工工法》被评定为2009—2010年度国家二级工法。 2100433B

3D影视制作

与同类行业公司相比，天远多维自主研发了3D立体拍摄系统，根据不同场景、主题、物距随时调节两台摄像机间距、汇聚角，对于户外建筑、山水景观等就地取景，直接获得三维立体效果实景视频；公司拥有自己的三维扫描系统和动作捕捉系统，可以方便、低成本的得到三维模型数据。这些先进的技术保证了立体宣传片制作的质量及立体可视化效果可以与电影巨作《阿凡达》相媲美。

天远多维拥有多位业内资深3D影片拍摄制作人才，立体影片拍摄制作团队为国内各多家企业、科博馆及院线提供3D立体影片内容制作服务，可以为多行业客户提供不同题材的3D立体宣传片拍摄、制作方案。

1、 3D影视广告制作

2、3D景区宣传片制作

3、3D企业宣传片制作

4、三维动画制作

三维数字化

三维模型不仅可以用来保存文物的数据，还可以用于虚拟展示，这就是所谓的“数字博物馆”。借助数字博物馆，参观者无需亲身前往，即可浏览到文物的全貌，更重要的是让更多的人了解前人留下的珍贵文化遗产并能解决旅游推广与文物保护之间的矛盾。

天远公司拥有雄厚的技术研发力量，并且将三维技术应用于数字考古、数字博物馆、逆向工程等领域，公司参与了诸多国内著名文物考古单位的大规模三维数字化项目。

1、 数字博物馆建设

2、交互展示

3、文物虚拟修复

4、数字考古报告

钢结构中，梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度 ，刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。

梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。其设计要求如下：

（1）端板连接 在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼缘传递。受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓可少量设置，并和受拉螺栓一起传递剪力。

（2）上下角钢连接 用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不仅竖肢变形，水平肢也变形。因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。

连接性质的划分应由下列三项指标来表征

抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。

抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。刚性连接从理论上来说，承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。地震区的框架应该要求更高，体现“强连接-弱构件”的原则。对于柔性连接则只要求其抗剪能力。半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。

连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，它不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。为此，应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。