桁架拼装胎架标准化生产开发及技术应用

刘龙飞 

中国建筑第八工程局有限公司新型建造工程公司  上海市  200122

摘要：在当前我国的综合实力得到很大程度提高，大跨度和复杂造型结构的层出不穷，比如说：天津国家会展中心的大跨度四弦凹型桁架、多枝分杈树形结构、西安咸阳国际机场三期T5航站楼空间网架及桁架结构。在进行结构安装的时候，设置临时拼装胎架通常只是针对本项目，在完成项目后，胎架就会随即处理，增加了措施的成本，以智能化拼装胎架的研发为载体，对其胎架杆件标准哈进行分析和研究，将其应用在实际工程中，对施工成本实现节约，增加项目的效益。

关键词：桁架拼装胎架；标准化；开发

前言：随着国民经济的发展和实力的增强，人们对美好幸福生活的期待越来越强烈。各地区配套设施建设迫切，对结构的功能、安全和视觉要求越来越高，小区域重点建设项目越来越多，项目的复杂性、多样性和代表性对技术和经济的需求越来越明显。如何利用现有技术提高工程建设的质量和效率已成为一个热门话题。对于管桁架和四弦凹型桁架结构的特点，收集施工环节拼装胎架施工的数据，按照其受力分析和模拟验算，对主要的杆件和节点实现优化设计，使得其有着标准化安装的便捷性，在经过试制和修正，使得杆件可以标准化的生产和组合，为同类结构项目开展提供便捷的拼装服务。下面就对其进行分析。

1 胎架杆件的标准化研究必要性

桁架拼装胎架主要是结构构件拼装的临时支撑装置，通常有着单一项目的适用性和小范围周转性，在完成项目之后，胎架就会随即进行拆解，不能使用在其他的工程项目中，造成材料较大的浪费，还会对其施工成本有所增加。所以，还需加强研制适用于同类桁架结构的拼装胎架，使得其杆件可以标准化的生产，做到快速组合，轻便携带，多用途的使用。

2 标准化生产的流程分析

标准化产品的设计和生产研究的工作主要是在产品进行设计的时候，采用标准化技术和理论对拼装胎架进行筛选出可标准化生产的杆件，分析杆件受力的情况，确定标准化生产可行性，再经过试制和组装，反向验证理论设计。研发设计则是包含了四个阶段：标准化杆件确定阶段、杆件及节点优化阶段、试制阶段、定型投产阶段。

2.1 标准化杆件的确定阶段

在多功能智能拼装胎架研制的时候，相关研发小组是参与产品研制的全部过程，并且对研制、生产各阶段进行质量的监督和标准化的审核，对该产品的全套设计图纸、技术条件、标准件目录、工艺规程、验收报告和使用指南等进行标准化审查。对于验收和审查环节所出现的问题，督促其设计人员及时进行解决和纠正。

经过对相关工程施工环节的胎架制作进行调研和使用情况的反馈，产品质量和性能都可以满足施工的要求。有效的缩短了研制的周期，降低了研制的成本，为产品的研制工作开展奠定坚实的基础。

经过参考天津国展桁架拼装胎架，建立胎架模型，进行胎架自身稳定性受力计算、拼装过程中胎架稳定性计算。通过结构受力自身和拼装过程中的结构受力进行分析，得出侧面主杆和次杆，底座处的主杆和次杆能够作为标准杆件进行使用，根据同类工程项目的施工经验，总结出主杆和次杆件标准化生产程度最高。

对于杆件间节点的选择，在进行焊接连接、栓接连接和栓焊混合连接中进行对比分析，进而从便捷性、可拆卸和可组装性进行考虑，选择出栓接连接方法，标准化法兰设计，节点之间设置同等尺寸法兰盘，以同等直径螺栓实现有效的连接，进行自由拆卸，便于有效组合。
2.2 杆件及节点优化阶段
     对于以上结论，在多功能智能拼装装置中，合理拆分主杆和次杆，确定主杆和次杆可以组合的形式，对节点进行优化设计，进而以简取繁，便于标准化生产。杆件在组合装配装中为满足受力了需求，通常会增设劲板和侧向支撑，经过天津国展的四弦凹型桁架研究、天津大学新校区地震试验室管桁架的研究、西安咸阳国际机场三期T5航站楼空间网架及桁架研究，发现同类型结构在不同项目中的不同组合会导致胎架的加强部位不同，因此对加劲板和支撑通过标准化生产，使其在杆件的不同部位通过栓接达到可调节位置的补强作用。
2.3 试制阶段
        为使设计开发的标准化产品最大限度地满足同类结构需求，通过样杆试制，按产品设计开发各阶段工作和使用体验，验证产品图样、设计文件和工艺文件的准确性，工装图样的正确性，产品的适用性、可靠性，确定相应标准化要求及产品设计开发的一般工作程序，。
        试制可以通过放样，等比例缩放后建立胎架模型，选择同材质、同规格的杆件作为试制杆，以使其更大限度的接近实际结构，过程中可以调整结构组合形式和节点的分布位置，并结合已完桁架类工程的结构，制作结构模型，模拟拼装过程，在试制阶段完成实际工作的模拟。
2.4 定型投产阶段
        通过对拼装胎架的标准化杆件可靠性进行试验,为主要零部件的设计提供依据。
        该阶段应完成正式投产的准备工作，包括工艺技术设计阶段的文件与图样经技术设计评审后成为文件、 工艺装备的依据。在此阶段工作图设计，是指完成产品的全部零部件设应达到正式投产的条件，具备稳定生产合格产品的计，包括提出全部产品图样和设计文件，以供加工、批量生产能力，装配、检验、采购、生产管理及出厂，供项目使用。

3 结束语：

经过研制适用在同类结构拼装的胎架，并使得其标准化生产，做到快速组合、轻便携带和多用途的使用。在研发焊接还需严格按照：标准化杆件确定阶段——杆件、节点优化阶段——试制阶段——定型投产阶段，四个阶段的研发流程，使得标准化的杆件在经过研发和试制后正式投入使用，节约项目的成本，全面提升大跨度桁架类工程项目的施工效益。
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