专利名称：铸钢相贯管节点空间定位方法铸钢相贯管节点空间定位方法铸钢节点形式灵活多样、节点设计自由度大、受力性能安全可靠，已在我国越来越多的会展中心、体育场、航站楼等大跨度管桁架钢结构工程中采用。由于铸钢节点外形为圆管相贯形式，各分支均为圆管，无法精确确定各分支特征控制点，进而无法利用全站仪直接对铸钢节点进行三维坐标控制定位。目前采用的方法是测放铸钢相贯管节点在安装状态下各分支轴线水平投影线，依次作为控制线，搭设支撑架，利用线锤调整铸钢相贯节点分支管口中心点位置，使各分支管口中心投影与对应控制线重合，与连接杆件焊接固定，完成安装。传统方法存在以下缺点:1、铸钢相贯管节点各分支均为圆管，无法精确确定分支管口中心点；分支大都与水平面有一定角度，测量人员无法精确目测管口中心投影到控制线上，此方法控制精度不闻。2、需要多人同时对各分支进行测量控制，测量人员的专业素质和大风天气对测量精度影响较大。3、铸钢相贯管节点需要反复多次调整，占用大型起重设备时间较长，安装效率低下。
5)、安装铸钢相贯管节点支撑架:依据现场测量控制网、铸钢相贯管节点分支轴线交汇点坐标、定位截面最低点a坐标，利用全站仪测放出控制分支轴线水平投影线，再安装支撑架；支撑架的顶面标高为定位截面最低点a的竖直坐标值与定位板最小高度h之差；6)、安装铸钢相贯管节点定位板:依据b、c两点平面坐标和a点平面坐标，在支撑架顶面测放出定位板控制线和定位截面最低点投影标记；将定位板底边与控制线重合，圆弧对称轴与最低点投影标记对齐，定位板调整垂直，焊接固定；7)、根据控制分支定位截面低点与管口轴向距离，标记控制分支定位截面外轮廓；将铸钢相贯管节点吊装到定位支架上，调整各控制分支定位截面外轮廓线与对应定位板圆弧最低点都相切时，即安装就位。本发明进一步的改进在于:步骤I)中，各控制分支管口中心连线形成的图形形心最靠近铸钢相贯管节点重心线。本发明进一步的改进在于:步骤5)中，所述支撑架之间设置侧向斜撑。本发明进一步的改进在于:步骤5)中，支撑架20顶面与水平面平行。本发明进一步的改进在于:相对于现有技术，本发明的有益效果是:本发明首先选择能够方便控制铸钢相贯管节点的分支，确定各分支定位圆弧(定位板)的位置，要求定位圆弧面与该分支轴线水平投影垂直。根据不共线三点确定一个平面的原理，控制分支的数量不少于三根。然后使用CAD绘图软件，在本工程建筑坐标系下分析计算控制分支的定位截面轮廓(椭圆)和相关特殊点坐标，按1:1的比例制作定位截面轮廓(定位板)。依据相关特征点坐标，使用全站仪测放各控制分支轴线的水平投影，安装并加固H型钢支撑架。测放定位板控制线，安装并加固定位板。铸钢相贯管节点安装时，在地面进行控制分支的高程粗调，后铸钢节点直接安装就位。由上述发明技术方案可以看出，定位支撑架的重量比较小，可以采用人工安装，不占用大型起重机械；节点直接安装就位，不必反复定位调整，安装时间短，施工效率大大提高。若规则桁架采用地面拼装的施工方案，该方法施工效率高的优点更加突出。由于采用CAD软件进行分析计算，全站仪进行测量控制，铸钢相贯管节点的定位精度明显高于传统方法。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1为定位截面示意图,其中a点表示定位截面最低点，b、c点表示截面水平投影线上任意两点。图2为定位板示意图，h表示圆弧最低点与底边间距离。图3为支架安装示意图。图4为定位板安装示意图。图5为节点就位示意图。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:请参阅图1至图5所示，本发明一种铸钢相贯管节点空间定位方法，包括以下步骤:
1、确定测控铸钢相贯管节点100的控制分支1:为保证铸钢相贯管节点100精确定位和安装后的稳定性，控制分支I的数量不少于三根。控制分支I包括以下两个选择原则:①选择主管至少要保证铸钢相贯管节点100重心线穿过各控制分支I管口中心连线形成的图形。原则②中优选，各控制分支I管口中心连线形成的图形形心最靠近铸钢相贯管节点100重心线的一种情况。2、确定控制分支I下定位圆弧(定位板10)的位置:为方便定位板10安装,要求定位板10与对应控制分支I轴线水平投影垂直。另要求定位板10与控制分支I管口的轴向距离宜控制在5(Tl00mm之间，以保证不影响后续铸钢相贯管节点100与连接杆件的焊接工作。3、使用CAD绘图软件，对铸钢相贯管节点100三维模型进行分析:建立用户坐标系，使用户坐标系和本工程建筑坐标系相一致。在此坐标系下，分析查询有关数据可直接应用于工程测量，无需计算转换。把1、2步中确定的控制分支I和定位板10位置输入计算机，分析计算输出控制分支I的定位截面11轮廓(椭圆或圆形)、定位截面11最低点a坐标(X、Y、Z)、定位截面11水平投影线上任意两点b、c的平面坐标(X、Y)。见图1。4、制作铸钢相贯管节点100定位板10:根据定位截面11轮廓，按1:1比例使用钢板制作定位板10,定位板10圆弧夹角控制在120° 180°之间，并标记圆弧对称轴101,要求定位板10圆弧面光滑平整，底面与圆弧对称轴101垂直。见图2。5、安装铸钢相贯管节点100支撑架20:依据现场测量控制网、铸钢相贯管节点100分支轴线交汇点坐标、定位截面11最低点a坐标，利用全站仪测放出控制分支I轴线水平投影线，再安装支撑架20。支撑架20的顶面标高为定位截面11最低点a的Z坐标值与定位板10最小高度h之差。支撑架20焊接应牢固，当铸钢相贯管节点100重量较大时，可在支撑架20之间设置侧向斜撑，保证支撑架20的稳定性。支撑架20顶面要求水平，不得倾斜。见图3。6、安装铸钢相贯管节点100定位板10:依据b、c两点平面坐标(X、Y)和a点平面坐标(X、Y)，在支撑架20顶面测放出定位板10控制线和定位截面11最低点投影标记。将定位板10底边与控制线重合，圆弧对称轴101与标记对齐,定位板10调整垂直,焊接固定。见图4。7、根据控制分支I定位截面11最低点与管口轴向距离，标记控制分支I定位截面11外轮廓(与分支轴线垂直)。铸钢相贯管节点100安装就位前，利用起重设备在地面上进行控制分支I的高程粗调。将铸钢相贯管节点100吊离地面IOOmm左右后，再依据各控制分支I管口最高点相对高差，调整各分支管口到相应高度，对铸钢相贯管节点100定位进行粗调。最后将铸钢相贯管节点100吊装到定位支架上，调整各控制分支I定位截面11外轮廓线与对应定位板10圆弧最低点都相切时，即安装就位。见图5。


本发明公开了一种铸钢相贯管节点空间定位方法，包括选择能够方便控制铸钢相贯管节点的分支；确定各定位板的位置；控制分支的数量不少于三根；然后使用CAD绘图软件，在本工程建筑坐标系下分析计算控制分支的定位截面轮廓和相关特殊点坐标，按1:1的比例制作定位截面轮廓；依据相关特征点坐标，使用全站仪测放各控制分支轴线的水平投影，安装并加固H型钢支撑架；测放定位板控制线，安装并加固定位板；铸钢相贯管节点安装时，在地面进行控制分支的高程粗调，后铸钢节点直接安装就位。本发明定位支撑架的重量比较小，可以采用人工安装，不占用大型起重机械；节点直接安装就位，不必反复定位调整，安装时间短，施工效率大大提高。