專利名稱：大口徑空間彎管相貫線及坡口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彎管桁架制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是大口徑空間彎管相貫線的加工方法。
背景技術(shù)：
管桁架結(jié)構(gòu)具有造型美觀、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)跨度大、施工速度快等特點(diǎn)，在各種體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、候機(jī)大樓等現(xiàn)代建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著建筑物的造型變得越來越優(yōu)美，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，施工難度也就越來越大。大跨度管桁架的生產(chǎn)制造，其工程中重要難點(diǎn)在于大跨度的管桁架空間彎管的相貫線加工技術(shù)，即管桁架節(jié)點(diǎn)部位的相貫線精確放樣和焊接坡口的加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種大口徑空間彎管相貫線的加工方法，本發(fā)明結(jié)合Tekla Structures和CAD軟件在空間彎管建模和相貫線放樣的優(yōu)勢(shì)， 生成空間彎管相貫線的展開圖，通過比對(duì)相貫線展開圖生成標(biāo)記圓圖，對(duì)照標(biāo)記圓圖，即可確定相貫線上該部位的切割基準(zhǔn)、確定相貫線上該部位的破口角P，解決了空間彎管相貫線精確放樣和焊接坡口的準(zhǔn)確制作，確?？臻g管桁架構(gòu)件的準(zhǔn)確定位和制作精度，提高了桁架的制作效率。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是
一種大口徑空間彎管相貫線及坡口的制作方法，其特點(diǎn)包括如下步驟
1)、應(yīng)用jTeklaStructures軟件創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)模型；
2)、應(yīng)用TeklaMructures軟件生成支管的相貫線展開圖 2. 1)、生成支管的外皮相貫線展開圖并存儲(chǔ)為“DWG”格式；
2.2)、生成支管的內(nèi)皮相貫線展開圖并存儲(chǔ)為“DWG”格式；
3)、應(yīng)用AutoCAD軟件標(biāo)注相貫線展開圖
3.1)、復(fù)制支管外皮的相貫線展開3. 2)、對(duì)支管周長(zhǎng)進(jìn)行分段，按分段數(shù)做外皮等分線，完成支管外皮等分線的相貫線展開3. 3)、復(fù)制支管內(nèi)皮的相貫線展開圖
用與3. 2)步驟相同的方法，完成支管內(nèi)皮等分線的相貫線展開圖； 3. 4)、標(biāo)注支管內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖
在內(nèi)皮相貫線展開圖每條等分線的端點(diǎn)標(biāo)注一個(gè)“ X ”，在外皮相貫線展開圖每條等分線的端點(diǎn)標(biāo)注一個(gè)“ ” ；將支管內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖的縱軸重疊，每條等分線重疊，并選其中較短的一根等分線的端點(diǎn)為標(biāo)記原點(diǎn)，產(chǎn)生數(shù)個(gè)標(biāo)記原點(diǎn)；獲得支管2標(biāo)注有標(biāo)記原點(diǎn)的內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖； 3. 5)、繪制焊縫破口的標(biāo)記圓圖
做支管壁厚為半徑的圓小工，做支管壁厚Kt為半徑的圓Φ2，以圓(^1與圓Φ2組成的同心圓為標(biāo)記圓；以每個(gè)標(biāo)記原點(diǎn)為圓心，復(fù)制標(biāo)記圓，并獲得等分線上含有標(biāo)記圓、一個(gè) “ ”及一個(gè)“ X，，組成的數(shù)個(gè)標(biāo)記圓4)、確定相貫線上各部位的切割基準(zhǔn)及破口角P
對(duì)照表一，“標(biāo)記圓圖與坡口角對(duì)照表”，即可確定相貫線上該部位的切割基準(zhǔn)是內(nèi)皮或外皮；對(duì)照標(biāo)記圓圖，即可確定相貫線上該部位對(duì)應(yīng)的破口角P ；
5)、制作支管的相貫線及坡口角P
在支管上畫出水平等分線、相貫線及標(biāo)記圓圖，按切割基準(zhǔn)制作相貫線，按等分線標(biāo)記原點(diǎn)的標(biāo)記圓圖制作破口角P。本發(fā)明結(jié)合Tekla Structures和CAD軟件在空間彎管建模和相貫線放樣的優(yōu)勢(shì)，生成空間彎管相貫線的展開圖，通過比對(duì)相貫線展開圖生成標(biāo)記圓圖，對(duì)照標(biāo)記圓圖， 即可確定相貫線上該部位的切割基準(zhǔn)、確定相貫線上該部位的破口角P，解決了空間彎管相貫線精確放樣和焊接坡口的準(zhǔn)確制作的難題，確?？臻g管桁架構(gòu)件的準(zhǔn)確定位和制作精度，提高了桁架的制作效率。


圖1為主管和支管的各坐標(biāo)點(diǎn)示意圖； 圖2為主管和支管構(gòu)成的折梁示意圖3為生成的支管基本相貫線展開圖； 圖4為支管的內(nèi)、外皮“DWG”格式的相貫線展開圖； 圖5為支管標(biāo)注有標(biāo)記圓圖的內(nèi)、外皮等分線相貫線展開圖； 圖6為圖5的A處局部放大示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明結(jié)合大跨度大口徑空間管桁架，選取其中支管2與主管1相交的一個(gè)節(jié)點(diǎn)， 說明空間彎管節(jié)點(diǎn)的相貫線及坡口的制作方法，其具體步驟如下
節(jié)點(diǎn)的基本參數(shù)
依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采集基本參數(shù)包括主管1的外徑D、壁厚T ；支管2的外徑d、壁厚t ；主管1軸線與支管2軸線在基準(zhǔn)平面內(nèi)的交點(diǎn)0及夾角Q ；主管1在該交點(diǎn)0的曲率半徑R ； 支管2在該交點(diǎn)的曲率半徑r; 確定分段數(shù)N
對(duì)支管2的外徑d沿周長(zhǎng)進(jìn)行分段，設(shè)定分段后每段的弧長(zhǎng)為S :S < 55mm ； 估算分段數(shù)Ii1 H1 ^ π Xd / 55 ；
將η,圓整為整數(shù)N，N = mX4;其中m為自然數(shù)；
1)、應(yīng)用iTekla Structures軟件創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)模型 1. 1)、建立主管與支管軸線的坐標(biāo)
參閱圖1，選坐標(biāo)原點(diǎn)(A2)即(b3)作為主管1與支管2軸線的交點(diǎn)0，做坐標(biāo)原點(diǎn)(A2) 即(b3)的水平線為支管2的軸線，選支管2軸線上的(bl)、a2)兩點(diǎn)；過坐標(biāo)原點(diǎn)，做與水平線夾角Q的直線為主管1的軸線，選主管1軸線上的兩點(diǎn)(Al)、(A3)；1.2)、創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的折梁
參閱圖2，應(yīng)用Tekla Structures軟件創(chuàng)建折梁，選擇“零件” 菜單——折形梁，點(diǎn)擊主管1軸線上的(A1)、(A3)兩點(diǎn)；模型視圖中顯示默認(rèn)的主管1 ； 然后點(diǎn)擊支管2軸線上的(bl)、(b2)兩點(diǎn)；模型視圖中顯示默認(rèn)的支管2 ；
1.3)、修正折梁的規(guī)格和位置
修正主管1 雙擊主管1，在“梁的屬性”對(duì)話框輸入“PD000*00”，
點(diǎn)擊“修改”，點(diǎn)擊“確定”；
修正支管2 雙擊支管2，在“梁的屬性”對(duì)話框輸入“PD000*00”，
點(diǎn)擊“修改”，點(diǎn)擊“確定”；
1.4)、對(duì)模型進(jìn)行編號(hào)
點(diǎn)擊“工具”菜單——編號(hào)——全部，對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行編號(hào)。
2)、應(yīng)用Tekla Structures軟件生成支管的相貫線展開圖 點(diǎn)擊，在“零件圖屬性”對(duì)話框中選擇“wrap_tp”屬性，再點(diǎn)
擊“讀取”按鈕，然后點(diǎn)擊“修改”按鈕，去除多余的尺寸標(biāo)注和零件標(biāo)記，生成支管2基本的展開2. 1)、生成支管的外皮相貫線展開圖
參閱圖3、圖4，點(diǎn)擊支管2基本的展開圖，在彈出的“視圖屬性” 對(duì)話框中單擊外皮展開圖邊框，點(diǎn)擊“修改”，點(diǎn)擊“確定”，即生成支管2的外皮展開圖；將生成的支管2的外皮相貫線展開圖存儲(chǔ)為“DWG”格式；
2.2)、生成支管的內(nèi)皮相貫線展開圖
點(diǎn)擊外皮展開圖邊框，在彈出的“視圖屬性”對(duì)話框中單擊內(nèi)皮展開圖邊框，點(diǎn)擊“修改”，點(diǎn)擊“確定”，即生成支管2的內(nèi)皮展開圖；將生成的支管2 的內(nèi)皮相貫線展開圖存儲(chǔ)為“DWG”格式；
3)、應(yīng)用AutoCAD軟件標(biāo)注相貫線展開圖
3.1)、復(fù)制支管2外皮的相貫線展開圖
3. 2)、參閱圖5、圖6，對(duì)支管2周長(zhǎng)進(jìn)行分段，按分段數(shù)做外皮等分線，完成支管外皮等分線的相貫線展開圖；具體做法是，以支管2外徑的周長(zhǎng)設(shè)置一條1 1的縱軸，按分段數(shù) N對(duì)縱軸分段，在對(duì)應(yīng)的等分點(diǎn)做水平等分線，復(fù)制支管2外皮展開圖，使之縱軸重疊，用支管2外皮展開圖裁剪超出展開圖的所有水平等分線，標(biāo)注每一根水平等分線的長(zhǎng)度；獲得支管2外皮等分線的相貫線展開3. 3)、復(fù)制支管2內(nèi)皮的相貫線展開圖
用與3. 2)步驟相同的方法，獲得支管2內(nèi)皮等分線的相貫線展開圖； 3. 4)、標(biāo)注支管內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖
在內(nèi)皮相貫線展開圖每條等分線的端點(diǎn)標(biāo)注一個(gè)“ X ”，在外皮相貫線展開圖每條等分線的端點(diǎn)標(biāo)注一個(gè)“ ” ；將支管內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖的縱軸重疊，每條等分線重疊，并選其中較短的一根等分線的端點(diǎn)為標(biāo)記原點(diǎn)，產(chǎn)生數(shù)個(gè)標(biāo)記原點(diǎn)；獲得支管2標(biāo)注有標(biāo)記原點(diǎn)的內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖； 3. 5)、繪制焊縫破口的標(biāo)記圓圖
做支管壁厚為半徑的圓Φ i，做支管壁厚Kt為半徑的圓Φ2，其中取K=月，以圓(^1與圓62組成的同心圓為標(biāo)記圓；以每個(gè)標(biāo)記原點(diǎn)為圓心，復(fù)制標(biāo)記圓，并獲得等分線上含有標(biāo)記圓、一個(gè)“·”及一個(gè)“ X ”組成的N個(gè)標(biāo)記圓圖； 4)、確定相貫線上各部位的切割基準(zhǔn)及破口角P
將支管2內(nèi)皮的母線與焊縫破口表面的法線形成的夾角定義為破口角P ； 對(duì)照表一，“標(biāo)記圓圖與坡口角對(duì)照表”，即可確定相貫線上該部位的切割基準(zhǔn)是內(nèi)皮或外皮；對(duì)照標(biāo)記圓圖，即可確定相貫線上該部位對(duì)應(yīng)的破口角P ； 表一標(biāo)記圓圖與坡口角對(duì)照表
權(quán)利要求
1.一種大口徑空間彎管相貫線及坡口的制作方法，其特征在于它包括如下步驟1)、應(yīng)用jTeklaStructures軟件創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)模型；2)、應(yīng)用TeklaMructures軟件生成支管的相貫線展開圖·2.1)、生成支管的外皮相貫線展開圖并存儲(chǔ)為“DWG”格式；·2.2)、生成支管的內(nèi)皮相貫線展開圖并存儲(chǔ)為“DWG”格式；3)、應(yīng)用AutoCAD軟件標(biāo)注相貫線展開圖·3.1)、復(fù)制支管外皮的相貫線展開圖；·3. 2)、對(duì)支管周長(zhǎng)進(jìn)行分段，按分段數(shù)做外皮等分線，完成支管外皮等分線的相貫線展開圖；·3. 3)、復(fù)制支管內(nèi)皮的相貫線展開圖用與3. 2)步驟相同的方法，完成支管內(nèi)皮等分線的相貫線展開圖；·3. 4)、標(biāo)注支管內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖在內(nèi)皮相貫線展開圖每條等分線的端點(diǎn)標(biāo)注一個(gè)“ X ”，在外皮相貫線展開圖每條等分線的端點(diǎn)標(biāo)注一個(gè)“ ” ；將支管內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖的縱軸重疊，每條等分線重疊，并選其中較短的一根等分線的端點(diǎn)為標(biāo)記原點(diǎn)，產(chǎn)生數(shù)個(gè)標(biāo)記原點(diǎn)；獲得支管2標(biāo)注有標(biāo)記原點(diǎn)的內(nèi)、外皮等分線的相貫線展開圖；·3. 5)、繪制焊縫破口的標(biāo)記圓圖做支管壁厚為半徑的圓小工，做支管壁厚Kt為半徑的圓Φ2，以圓(^1與圓Φ2組成的同心圓為標(biāo)記圓；以每個(gè)標(biāo)記原點(diǎn)為圓心，復(fù)制標(biāo)記圓，并獲得等分線上含有標(biāo)記圓、一個(gè) “ ”及一個(gè)“ X，，組成的數(shù)個(gè)標(biāo)記圓圖；4)、確定相貫線上各部位的切割基準(zhǔn)及破口角P對(duì)照表一，“標(biāo)記圓圖與坡口角對(duì)照表”，即可確定相貫線上該部位的切割基準(zhǔn)是內(nèi)皮或外皮；對(duì)照標(biāo)記圓圖，即可確定相貫線上該部位對(duì)應(yīng)的破口角P ；5)、制作支管的相貫線及坡口角P在支管上畫出水平等分線、相貫線及標(biāo)記圓圖，按切割基準(zhǔn)制作相貫線，按等分線標(biāo)記原點(diǎn)的標(biāo)記圓圖制作破口角P。
全文摘要
本發(fā)明結(jié)合TeklaStructures和CAD軟件在空間彎管建模和相貫線放樣的優(yōu)勢(shì)，生成空間彎管相貫線的展開圖，通過比對(duì)相貫線展開圖生成標(biāo)記圓圖，對(duì)照標(biāo)記圓圖，即可確定相貫線上該部位的切割基準(zhǔn)、確定相貫線上該部位的破口角P，解決了空間彎管相貫線精確放樣和焊接坡口的準(zhǔn)確制作的難題，確?？臻g管桁架構(gòu)件的準(zhǔn)確定位和制作精度，提高了桁架的制作效率。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102426613SQ20111020159
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者丁一峰, 李文杰, 虞明達(dá), 賀明玄 申請(qǐng)人:寶鋼鋼構(gòu)有限公司