关于上海中国航海博物馆工程【必博体育在线登录】

本文摘要：关于上海中国航海博物馆工程概要：现代大型建筑为了执着反感的外形效果，执着标新立异。

关于上海中国航海博物馆工程概要：现代大型建筑为了执着反感的外形效果，执着标新立异。因钢结构能符合各种造型变化，故现代大型建筑结构多使用钢结构形式，目前现代大型钢结构工程规模日益不断扩大，结构日益简单。造成钢结构加工制作及加装可玩性大大增大，拒绝钢结构加工及施工技术不断创新。

下面就我公司分担的上海中国航海博物馆中央帆体钢结构工程施工技术创新不作一些探究。　　关键词：钢结构；弧形细管；模具；铸钢件；技术创新　　　　1工程概况　　中国航海博物馆中央帆体工程坐落于上海临港新城滴水湖西侧，该建筑由德国JNP设计顾问公司与上海现代设计集团牵头设计，建筑倾斜风帆为钢结构，总吨位大约为3200多吨，帆体最高点标高为58米，每个曲面风帆的底部两支点间间距大约70米，两张风帆的交叉点及正立最高点离地大约40米，钢结构为双曲管桁架结构。工程如下图1、2右图：　　2中央帆体工程钢结构细管加工工艺技术创新　　（1）中央帆体工程钢结构为双面倾斜的三剪拱顶、边缘桁架、主、次桁架组合成的空间结构。

　　（2）三剪拱顶、边缘桁架厚壁钢管为点状S形双曲线并在中间部位具有折拱顶，故桁架主弦杆钢管的倾斜加工且须要确保三维空间尺寸是本工程的众多难题。　　2.1一般来说网壳钢结构的钢管管径小、壁深浅，弧形倾斜乃单向倾斜（单个平面内的弧形倾斜），用常规的液压弯管机或高频电加热弯管机弯制就可以。中国航海博物馆中央帆体管桁架：三剪拱顶、边缘桁架上下弦须要倾斜的钢管（规格：530*22、630*30、400*22）管径大、管壁薄、曲率半径大，且都是双向倾斜并部分钢管在双曲线的基础上具有折拱顶，细管工艺必需技术创新，必需自定义类似工艺及工装保证细管的空间三维尺寸，以确保帆体加装的外观线型，我司针对本工程的钢结构特点，技术人员反复研究探究，展开技术革新，采行重型压机，制订类似细管模具，再行用液压弯管机再行平面冷弯成形再行用大型油压机弯制另一平面曲线、最后用折弯模具因应冷却展开空间折弯。

　　2.2压模的制作　　首先根据每根弦管的曲率制作成型加工样板（折弯模具使用铸钢焊）。然后展开压模的制作及机加工模具曲面。　　2.3钢管的弯制　　在弯制钢管时，配有预先制作的各种规格尺寸的专用倾斜钢模，不但可在倾斜过程中严格控制倾斜半径和钢管壁薄减薄量，倾斜钢模还可最大限度地增加钢管倾斜时受力部位的变形，尤其是针对本工程边缘桁架（BHJ17530*22）双向倾斜并鼻端拱顶的主弦杆的弯制。　　考虑到细管的曲率、管径，使用2000T油压机和液压弯管机因应用于展开细管的加工制作。

参看右图3、4：　　2.4弧线掌控　　细管时首先在直管上做好倾斜点的开挡尺寸标记，开档尺寸掌控在500mm左右，然后按以上倾斜点展开徐徐弯制，同时用加工成型样板边加工边检查，以后超过倾斜拒绝，加工过程中，钢管的泡泡亲率将由实验确认，然后依循泡泡亲率确认上图中的R值。　　对于主桁架上下弦杆的倾斜，由于其倾斜半径大，在非常宽的范围内近似于直线，所以可使用油压机必要展开压制，根据钢管的大小配备适当的上滑动模，同液压弯管机细管拒绝完全相同展开加工成型。　　2.5钢管倾斜成型后的测量检查　　钢管倾斜成型后必需展开弧形倾斜加工精度检测，其检测方法为：利用倾斜成型胎架和圆弧样板展开检测，用圆弧样板对倾斜半径展开检测，对超差处必需展开修正。

　　钢管倾斜检测内容容许偏差　　钢管表面不平度≯2mm　　钢管倾斜后端面椭圆度≯3mm　　钢管与检验样板间隙尺寸≯2mm　　3边桁架与三剪拱顶相交处相贯线的三维切割成技术创新　　（1）本工程因帆体大倾斜球面导致边桁架与三剪拱顶相交处钢管相贯线夹角较小为10度（一般大于30度角度的相贯线就很难切割成）如下图5右图：　　（2）本公司使用计算机放样技术，针对本工程这种大于相贯线夹角情况，对某些钢管切割成程序新的编程，在程序中重新加入切割成时必须的各种补偿余量。使用目前最先进设备的柒维相贯线切割机展开本工程钢管的切割成，如下图6右图：　　4A、B支座、C节点超大不锈钢关节球面轴承加工技术创新　　本工程靠四个A、B支座及空中C节点构成支撑体系，承托整个帆体结构还包括屋面、幕墙重量，因此各个支点承担的荷载相当大，尤其是四个A、B斜支座，每个支座承担的斜向剪力荷载经计算出来超过8000吨之虎，故A、B支座零部件加工制作的质量及精度十分低，A、B支座由钢支座、铸钢件及相连不锈钢关节轴承构成，其中关节轴使用关节发动机球面轴承为国内首创（以前国内建筑没使用此种轴承的），为补偿因风载、热胀冷缩引发的变化，关节轴承设计成内外球面认识且内外球面间互相旋转角度不小于8度的结构形式，轴承材质为不锈钢（4Cr13）,内外壳球面认识面积须要超过70％以上，对球面机加工及球面研磨是一个技术难题。且加工过程中又须要采行类似的热处理工艺确保其力学性能。

其加工公差不应符合设计图纸的拒绝，轴承厂家经与设计院、同济大学反复研究、试验，技术创新不断改进机加工工艺，最后超过设计和结构的拒绝。　　5铸钢件加工技术创新　　本工程铸钢件共6件，铸钢件A重23.2t，铸钢件B重26.3t，铸钢件C重18.6t，如此大吨位、大面积、造型独有的铸钢件的加工制作无先例可鉴，木模很差制作、焊口方位无法设置。

且铸钢节点内需加工加装关节轴承的轴承座孔，拒绝铸钢件的硬度、精度及表面光洁度超过极高标准，铸钢件厂通过反复研究并与设计大大商谈、调整，最后制订了合理的铸工艺及机加工工艺，设计出有特制的机加工工装展开镗孔、铣面，生产出有了各项技术性能合乎设计拒绝的铸钢件。为帆体钢结构工程质量奠定了较好的基础。

　　6索网去找形及张拉施工也是本工程的众多难题　　本工程索网为抛物线双曲形为国内少见，为超过设计结构的受力拒绝，项目技术人员与设计、索网厂家一起反复研究辩论展开技术研制成功，确认合理方案：再行制作了1：4的索模型，展开索力、变形值的检验试验和索网加装张拉方案探寻试验，最后找到切实可行、较优的方案，再行因应施工模拟计算，计算出来分析现实施工过程状态，做心中有底，保证整体结构在各种形变及风载起到下的平稳。　　　7结束语　　上海中国航海博物馆中央帆体钢结构工程造型新型、结构复杂，在国内建筑没可比性和糅合性，许多结构节点及技术须要展开技术创新反复研究试验才能设计和生产出来，现作一非常简单讲解可供大家探究共勉。

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