烟台文化中心大剧院空间管桁架结构优化施工技术 [摘要]利用空间定位方法,使用通用机具加工复杂管桁架节点;通过建立工程三维模型,计算出吊装工件的重心,作出吊点,减少构件空中姿态调整时间,加快吊装速度。[关键词]三点空间定位;节点加工;建模;重心。 1 工程概况:烟台市文化中心是烟台市 2025 年度市区城市建设重点项目,总占地面积约 7.63 公顷,其中文化设施项目位于广场南侧,占地 3.1 万平方米,总建筑面积约 12.6 万平方米,整个工程包含钢结构工程 6000 余吨,钢结构工程中施工工期安排最紧张,施工难度最大的是大剧院空间管桁架工程,该管桁架工程高 23.8 米,最大跨度 45 米,使用 600 余吨 Φ219~Φ650 的无缝钢管组成骨架,外侧安装红色穿孔铝板,工程完工后形成一个不规则的多面体,俗称“大石头”,将整个工程最重要的建筑物大剧院罩在其中,是文化中心工程的亮点和标志。图 1 工程效果图2 施工难点:2.1 节点加工难度大。本工程为不规则钢管桁架结构,在多面体的角点处由于多根钢管交于一点,图纸设计了 12 个铸钢节点,由于工期和造价原因改为使用钢管焊接制作。2.2 安装工期紧张,构件吊装时形态各异,空中姿态不好控制。由于场地原因,只能使用现场的 1 台 K4026 塔吊吊装,本工程需用塔吊吊装的构件 600 余件,每件构件的规格形状及空中就位的角度都不相同,安排安装时间 1 个月,到期该塔吊将拆除,安装期间,土建等施工方还要使用该塔吊,工期特别紧张。2.3 构件空中就位、调整难。由于整个“大石头”是一个很复杂的多面体,所有钢构件的空中定位点都具有各不相同的空间三维坐标,构件吊装就位后再很难进行空间的精确调整。 图 2 工程施工图 图 3 工程三维模型3 关键技术:3.1、节点的加工本工程需用 12 个节点,每个节点均不相同。由于节点样式多的原因,铸造的工期长、造价高,不能满足要求,经征得设计同意,改为使用钢管焊接加工。由于节点数量少,又不具有后续性,不值得为此添加专用设备,因此需要尽量使用常规测量工具、设备。节点加工的主要难点在于各分肢钢管的定位,传统方法是通过原点来定位,以图 4 中 A 分肢为例,要确定 A 点的位置,就要确定 A 点的三维坐标(x,y,z),测量过程如下:①在 X 方向量出 x。②量出直角,确定 Y 轴方向。③在 Y 方向上量出 y。④用线垂确定 Z 轴方向。⑤在 Z 方向上量出 z。图 4 节点模型图 5 原...