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CN109138424A - 一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法 - Google Patents

一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法 Download PDF

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裘智杰
俞锡齐
张小英
刘中华
蒋勤丰
金锋
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Zhejiang Jinggong Steel Structure Group Co Ltd
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    • E04B7/16—Roof structures with movable roof parts
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Abstract

本发明涉及一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，包括弧形轨道梁，弧形轨道梁上安装有轨道系统，所述轨道系统包括轨道、轨道垫板、调整垫板、轨道压块组件；其特征在于：先进行弧形轨道梁的误差值的计算；再根据误差值在轨道垫板和弧形轨道梁之间插入并焊接不同厚度的调整垫板；最后通过轨道压块组件将轨道固定至调整后的弧形轨道梁。

Description

一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法
技术领域
本发明属于钢结构建筑领域，具体涉及一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法。
背景技术
随着体育事业的发展以及对建筑外观造型美感要求的提高，弧形开合屋盖已经成为当今时代的潮流。然而由于弧形轨道梁的加工及制作误差，导致轨道梁弧形精度达不到开闭系统要求，使屋盖运行过程中部分轮轨分离，台车载荷分布的不均衡，还会导致链轮链条、销齿轮销齿条等驱动系统啮合中心距变化而发生卡死或者脱离。因此，弧形轨道的弧度调整是实现弧形开合的关键。为了能快速有效的实现弧形屋盖轨道的调整(无需对对每个调整垫板位置进行实际测绘，减少工作量)，使其满足机械开闭系统的要求。本申请人提供一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，来有效保证弧形开合屋盖所需要的轨道弧形精度要求，而且还可减少测绘工作量，缩短了轨道安装调整时间。
本发明具体提供的技术方案为一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，包括弧形轨道梁，弧形轨道梁上安装有轨道系统，所述轨道系统包括轨道、轨道垫板、调整垫板、轨道压块组件；其特征在于：先进行弧形轨道梁的误差值的计算；再根据误差值在轨道垫板和弧形轨道梁之间插入并焊接不同厚度的调整垫板；最后通过轨道压块组件将轨道固定至调整后的弧形轨道梁。
进一步，所述的弧形轨道梁的误差值的计算方法主要步骤为：(1)对实际轨道梁取点测绘；(2)采用分段三次样条插值(或三次多项式插值)方法得到轨道垫板处的纵向坐标；(3)CAD设计图纸上垫板所在的纵向坐标值与插值得到的纵向坐标值进行作差得到竖向误差△y；(4)对竖向误差进行分析处理得到各个垫板处调整垫板所需的厚度。
进一步，所述的实际轨道梁控制点的测绘步骤为：(1)利用全站仪测得整个屋面弧形轨道梁的中心点，然后向左右两边每隔约2-3米设置测绘点(为了保证精度要求，通常每侧测绘点不小于10个)，得到各点的水平坐标和纵向坐标；(2)将各点的绝对坐标值转换为中心点的相对坐标值，即将中心点坐标值设为(0,0)。
进一步，所述的分段三次样条插值(或三次多项式插值)主要步骤为：(1)、在弧形开合屋盖CAD设计图纸上测量出轨道垫板安装处轨道梁表面的坐标值(相对轨道梁中心点)；(2)根据一系列测绘点的相对坐标值，通过matlab的分段三次样条插值(或三次多项式插值)求得轨道垫板处的轨道梁纵向坐标值。
进一步，所述的竖向误差进行分析处理包括：(1)通过matlab求得各轨道垫板(即插值点处)处的斜率值k，将纵向误差值通过三角函数转化为径向误差值(公式：径向误差△r＝△y*cos(arctan|k|)。(2)将所有的径向误差数据值均减去其中的最小值使所有的径向误差数据转化为非负数；(3)对所得到的非负径向误差数据进行取整得到所需调整垫板的厚度(实际操作时为了减少调整垫板的种类，结合常用钢板型号可以对厚度值接近的调整垫板归为一种类型)。
本发明的有益效果：本发明有效解决了如何实现开合屋盖弧形轨道弧度准确快速调整的问题，在保证轨道弧度满足屋盖开合要求的前提下，又可以提高施工效率，大大减少测绘工作量。本发明实用性，经济性和安全性好，适用范围广，具有一定的推广价值。
附图说明
图1为本发明开合屋盖弧形轨道系统总体示意图；
图2为本发明开合屋盖弧形轨道系统调整截面示意图；
图3为本发明弧形轨道梁测绘点示意图；
图4为根据测绘点插值得到的弧形轨道梁三次样条曲线图；
图5为设计图纸上轨道垫板测量位置示意图。
具体实施方式
接下来结合附图，对本发明较佳实施例做进一步详细说明(本发明具体实施不局限于以下实例)。
如图1为本发明开合屋盖弧形轨道系统总体示意图，轨道系统1安装在弧形轨道梁2上。如图2所示轨道系统包括轨道1-a、轨道压块组件1-b、轨道垫板1-c、调整垫板1-d。
如图3所示，安装轨道系统之前应先对弧形轨道梁进行测绘，先用全站仪测得整个屋面弧形轨道梁的中心点O，然后向左右两边每隔约2米设置测绘点，从左到右依次设为P0,P1,P2,P3……P20(即中心点为P10)，得到各点的水平坐标和纵向坐标P0(x0,y0),P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)…...P20(x20,y20)；再将各点的绝对坐标值转换为中心点的相对坐标值，得到各点坐标值为P0(xp0,yp0),P1(xp1,yp1),P2(xp2,yp2),P3(xp3,yp3)……P20(xp20,yp20)，具体数据如下表所示
表1
其中对以上这21个测绘点进行三次样条插值得到样条曲线，如图5所示。
如图5及表2所示，在CAD设计图纸上通过尺寸标注工具从左到右依次测量出各个轨道垫板安装位置(一般600mm-800mm左右安装一块垫板)相对轨道梁中心的设计坐标D0(xd0,yd0),D1(xd1,yd1),D2(xd2,yd2),D3(xd3,yd3)……D75(xd75,yd75)，将这些点的横坐标值xd0,xd1,xd2,xd3……xd75依次代入样条曲线得到实际轨道垫板处的纵向坐标值yr0yr1yr2yr3……..yr75以及该点处的斜(k0,k1,k2,k3…...k75)；将设计的纵向坐标值(yd0,yd1,yd2,yd3…….yd75)与实际垫板处轨道梁的纵向坐标值(yr0yr1yr2yr3……..yr75)作差，得到弧形轨道梁垫板安装位置的纵向误差值△y0,△y1,△y2,△y3……△y75。由于轨道调整垫板安装调整方向是为曲线法线方向，因此通过公式(△r＝△y*cos(arctan|k|))得到各轨道调整垫板处弧形轨道梁的径向误差值(△r0,△r1,△r2,△r3……△r75)。然后将所有的径向误差值均减去其中的最小值min△r，使其均转化为非负数(△r0-min△r,△r1-min△r,△r2-min△r,△r3-min△r,……△r75-min△r)。对所得到的非负数径向误差数据进行取整得到所需调整垫板的厚度值(t0,t1,t2,t3……t75)。为了减少调整垫板厚度的种类，根据实际计算数据结果可以对厚度值接近的调整垫板归为一种类型,最后调整垫板种类可分:5mm,10mm,15mm,20mm,25mm,30mm,36mm,40mm或者只设置5mm，10mm，20mm三种厚度的调整垫板，通过不同厚度垫板组合所需的调整量。
图纸设计数据测量及过程计算数据表：
表2
以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，包括弧形轨道梁，弧形轨道梁上安装有轨道系统，所述轨道系统包括轨道、轨道垫板、调整垫板、轨道压块组件；其特征在于：先进行弧形轨道梁的误差值的计算；再根据误差值在轨道垫板和弧形轨道梁之间插入并焊接不同厚度的调整垫板；最后通过轨道压块组件将轨道固定至调整后的弧形轨道梁。
2.根据权利要求1所述的一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，其特征在于：所述弧形轨道梁的误差值的计算方法主要步骤为：(1)对实际轨道梁取点测绘；(2)采用分段三次样条插值方法得到轨道垫板处的纵向坐标；(3)CAD设计图纸上轨道垫板所在的纵向坐标值与插值得到的纵向坐标值进行作差得到竖向误差△y；(4)对竖向误差进行分析处理得到调整垫板所需的厚度。
3.根据权利要求2所述的一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，其特征在于：实际轨道梁取点测绘步骤为：(1)利用全站仪测得整个屋面弧形轨道梁的中心点，然后向左右两边每隔约2-3米设置测绘点，通常每侧测绘点不小于10个，得到各点的水平坐标和纵向坐标；(2)将各点的绝对坐标值转换为中心点的相对坐标值，即将中心点坐标值设为(0,0)。
4.根据权利要求2所述的一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，其特征在于：所述的分段三次样条插值主要步骤为：(1)、在弧形开合屋盖CAD设计图纸上测量出轨道垫板安装处轨道梁表面的坐标值；(2)根据一系列测绘点的相对坐标值，通过matlab软件的分段三次样条插值求得轨道垫板处的轨道梁纵向坐标值。
5.根据权利要求2所述的一种弧形开合屋盖轨道施工误差的调整方法，其特征在于：竖向误差进行分析处理包括：(1)通过matlab软件求得各轨道垫板插值点处的斜率值k，将纵向误差值通过三角函数转化为径向误差值；(2)将所有的径向误差数据值均减去其中的最小值使所有的径向误差数据转化为非负数；(3)对所得到的非负径向误差数据进行取整得到所需调整垫板的厚度。
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