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摘要：随着建筑行业的不断发展，钢桁架结构在建筑结构中应用越来越普遍。大跨度管桁架的加工制作，由于福州奥体中心游泳馆钢管桁架上、下弦杆（包括牛腿装配）、腹杆组成，管桁架自重大、空间体积庞大，其单片桁架牛腿装配精度不易控制，采用传统桁架加工制作工艺较复杂。本文主要对万能标尺应用于管桁架的牛腿装配的施工工艺进行分析研究。
关键词：万能标尺；牛腿装配；施工工艺；管桁架
1管桁架的牛腿装配的施工特点
以相互垂直的二个不同截面的槽钢作为标尺基座建立基准面，根据调整后的辅助图将调整好长度的高度尺摆放在指定的位置。基座和高度尺相结合使用形成了一个可移动的万能标尺。将用相贯线切割机切割好的牛腿结合调整好的辅助图摆放在万能标尺指定的位置。
2工艺的原理
在弦杆钢管上定位出钢管中心线，以槽钢组成的十字架为可移动基准面，以高度尺的高度为垂直于基准面的高度，组成一个可以定出空间任意点的胎膜，结合钢管专业切割机器—北京林克曼六轴相贯线切割机切割出标准的牛腿（注意牛腿的端头不开坡口，方便查找钢管牛腿端部的任意一点）和调整后的装配图将牛腿准确的定位。
3施工工艺流程及操作要点
3.1施工工艺流程（如图1所示）
（图1 工艺流程图）
3.2操作要点
3.2.1 制作万能标尺胎膜
1、根据加工制作工艺交底内容，首先采用8#槽钢作为基座，基座的中心位置装置二个定位器，定位器的作用是使基座的中心与弦杆的定位线重合，长度方向上的中心定位标记的作用是结合辅助图将牛腿最高点的投影点定位。
2、4#槽钢（槽钢腹板中心开滑槽，便于高度尺在弦杆的垂直方向上滑动；4#槽钢的上平面贴有刻度尺，尺寸以8#槽钢的中心为基准，数字沿着4#槽钢的长度方向变大。）垂直叠放在8#槽钢上。一定要保证4#槽钢和8#槽钢成90度垂直
3、将可调长度的高度尺插放在4#槽钢滑槽内，使高度尺垂直于4#槽钢上平面，禁止高度尺在其他方向的摆动。
4、万能标尺胎膜的工作原理，将8#槽钢基座、4#槽钢水平杆组成一个可移动的操作平面，以调整高度尺尺寸来定位高度，最终组成一个可移动的万能空间任一点定位装置。
3.2.2 制作牛腿装配辅助图
调整图纸比例、标注样式，将构件信息用标注尺寸勾勒出，根据制作工艺找出构件中的基准线及基准点。选择基准线、基准点的原则：沿弦杆的长度方向，以桁架竖向腹杆或者斜腹杆的中心点为基准点定位牛腿根部、牛腿最高点的纵向距离，以弦杆的中心线为基准线将牛腿最高点的横向距离标注出来。标注时一定找对牛腿的最高点，保证标注的点为同一点，牛腿向上翘时端头全部显示实线，标注最内侧的投影点，牛腿向下翘时，端头外端为实线，内侧为虚线，标注外侧的投影点。以弦杆的上顶面为基准线将牛腿最高点的高度标注出来。在标注牛腿高度的时候要将牛腿的虚实线用文字标注出来，避免在铆工在制作的过程中将牛腿的虚实线搞翻。
3.2.3 弦杆基准线定位
将相同管径的两支弦杆摆放在一起。工作平面要求不高，尽量使其平整即可。将水平式摆放在两支钢管的上表面，靠紧钢管的上平面，并打定位标记。将角尺靠紧钢管上平面的水平尺，使角尺与水平尺成90度，移动角尺至钢管接触面，将钢管外侧面基准线定位好，用水平尺将两钢管的外侧基准线连接起来并定位好内侧基准点。用水平尺连接二外侧基准线，在距离外侧基准线的半个管径的位置用角尺测量出底部的基准点。将钢管分开，利用墨盒将钢管二端头定位好的基准点转换为基准线。
3.2.4 根据辅助图将牛腿投影在弦杆上的点定位出来
将定位好基准线的弦杆摆放在构件拼装的指定的胎架上，注意使钢管的基准线连线垂直于操作平台。根据构件辅助图将腹杆的定位线、牛腿的根部定位线，牛腿最高点在弦杆上的投影线定位出来。在牛腿定位线的位置将牛腿编号写在弦杆上，方便牛腿的查找与装配。
3.2.5 将胎膜摆放在指定的位置
将制作好的万能胎膜摆放在弦杆上，调整胎膜使装在胎膜二端的定位器定位在弦杆的上定位线上，使万能胎膜的基座中心线与弦杆的基准线平行。将万能胎膜基座中心位置的定位器和牛腿最高点在弦杆投影位置重合，即将万能标尺的横向基准线和牛腿最高点在同一平面内（此平面与钢管截面相平行）。
3.2.6装配牛腿
利用先进的钢管切割设备—北京林克曼六轴相贯线切割机切割牛腿，牛腿切割时注意，与弦杆相接触的一端开设30度坡口，另外一端与现场杆件连接，不开设坡口，方便查找钢管外径上的任意一点。根据构件辅助图、在弦杆上定位出来的牛腿根部位置和牛腿端部最高点的位置相结合，将牛腿定位定点焊在弦杆上。
3.2.8 报质检部专业验收
将装配好的牛腿根据构件图纸自检一遍，自检合格后进入下一道检查工序。铆工自检合格后，报班组上检查，检查合格后进入下一道检查工序。班组长验收合格后，报质检部门检查，验收合格后做好构件检验记录，并进入下一道工序。
4应用实例
本工法以福州奥体中心游泳馆为实例，本工程位于福州市南台岛仓山组团中部，北临建新大道，南至规划凤山路，东起福湾路，西至规划路。本工程下部采用钢筋混凝土框架结构，上部钢结构罩棚采用单向及双向正交正放桁架结构体系。桁架结构采用下弦支撑，比赛大厅处最大跨度75.6m，桁架高度4.5m，其余处桁架高度2.5m；墙面幕墙支撑柱及附加桁架铰接支撑于主桁架下弦节点。如图模型11.1所示。
（图11.1 福州奥体模型示意图）
采用万能标尺安装牛腿定位，经运用，此方法操作简单，比传统工艺生产效率高，测量牛腿定位尺寸精度高，易控制。
5结论
总之，本工法不仅使用设备简单，取材便捷，且可反复使用，而且投资少，易操作，功效高，工厂加工制作灵活，具有较好的社会效益和经济效益。很好解决了因场地理条件限制、工厂空间不足大跨度单品桁架无法加工制作要求的技术难题，有效的简化了加工工序，加快了加工进度，确保了加工质量和施工进度。避免了在制作过程中缓慢摸索的过程，由此提高了桁架的加工功效，具有较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]李乡亮，曹辉发，范道红，王春林，尹恒，邱明辉.带箱型牛腿的环形管桁架制作技术[J].空间结构，2015（01）：85-89.
论文作者:邱显松
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/15
标签：桁架论文; 基准线论文; 槽钢论文; 钢管论文; 胎膜论文; 标尺论文; 高度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;