一种钢结构通用件设计管理方法及钢结构的建造方法与流程

本发明涉及钢结构建造技术领域，尤其涉及一种钢结构通用件设计管理方法及钢结构的建造方法。

背景技术：

沉管隧道的钢壳、船舶及桥梁等大型钢结构的建造过程中，通常以模块为单位进行设计、零部件的套料加工，且在装配时先装配为模块，最后再将多个模块拼装成完整的钢结构。以沉管隧道为例，沉管隧道由多个管节拼装而成，从整体而言，每个管节均包括内外面板、纵横隔板、纵横加强筋及各类管子结构。其中，纵横加强筋及各类管子等的零部件的数量占比达到80％以上，而重量占比仅在10％左右，且不同的管节也包含大量相同或相似的零部件，若这些不同模块的相同零部件仍以模块为单位进行设计、套料加工，势必会产生重复工作，浪费设计资源；且各个模块相同的零部件分别进行套料加工，不仅会降低生产效率，且容易造成材料的浪费。

因此，亟需发明一种钢结构通用件设计管理方法及钢结构的建造方法。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提出一种钢结构通用件设计管理方法，其可合理利用设计资源、材料资源，且能够提高生产效率。

本发明的第二个目的在于提出一种钢结构的建造方法，通过采用上述的钢结构通用件设计管理方法，可以合理利用设计资源、材料资源，降低生产成本、提高生产效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢结构通用件设计管理方法，包括：

从组成钢结构的多个独立设计模块的所有零件中筛选出可以作为通用件的零件；

将尺寸规格相同的所述通用件分为一个通用件组，给每组所述通用件组制定一个编码；

每组所述通用件组分别进行套料设计。

可选地，所述通用件的筛选依据为：

所述零件至少包括一个与其形状规格相同的其他零件；且

所述零件不属于具有探伤要求的零件。

可选地，将所述钢结构划分为多个位置区域，每个所述位置区域采用特定字符进行表征，所述通用件组的编码包含表征对应通用件所属位置区域的字符。

可选地，将编码不同但所包含的通用件的功能相同的多个所述通用件组命名为相同的类型名称。

可选地，所述钢结构通用件设计管理方法还包括制作通用件统计表，所述通用件统计表包含每组所述通用件组对应的所述编码、所述类型名称及包含的通用件的数量。

可选地，所述钢结构通用件设计管理方法还包括制作通用件分配表，所述通用件分配表包含每组所述通用件组中的通用件在多个所述独立设计模块中的数量分配。

可选地，根据所述套料设计结果分别加工每组通用件组，每组所述通用件组的所述通用件独立储存。

可选地，根据所述通用件分配表将分别独立储存的所述通用件组的通用件分配至对应地所述独立设计模块处。

可选地，对所述通用件组分别制定编码后，在每个所述独立设计模块对应的施工图纸中标注每个所述通用件对应的编码。

一种钢结构的建造方法，包括上述的钢结构通用件设计管理方法。

本发明有益效果为：

本发明的钢结构通用件设计管理方法，先将组成钢结构的多个独立设计模块中的相同件筛选出来作为通用件，并将每种通用件统一进行套料设计，从而提高设计人员的套料效率，且能对应地提高通用件加工材料的利用率，降低生产成本；此外，对于同一个通用件组的多个通用件均使用相同的编码，相当于减少整个钢结构零件的编码数量，不仅便于零件的管理，且操作人员在装配的过程中更容易快速找到所需的零件，从而提高的管理效率和生产效率。

本发明的钢结构的建造方法，通过采用上述的钢结构通用件设计管理方法，可以合理利用设计资源、材料资源，降低生产成本；增加施工便利性、提高生产效率。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的钢结构通用件设计管理方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式提供的独立设计模块的局部施工图纸示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例涉及钢结构建造技术领域，提供了一种钢结构通用件设计管理方法，其可用于沉管隧道的钢壳、船舶及桥梁等大型钢结构的建造过程中。为了合理利用设计资源提高生产效率。如图1所示，钢结构通用件设计管理方法包括：

从组成钢结构的多个独立设计模块的所有零件中筛选出可以作为通用件的零件；

将尺寸规格相同的通用件分为一个通用件组，给每组通用件组制定一个编码；

每组通用件组分别进行套料设计。

本发明的钢结构通用件设计管理方法，先将组成钢结构的多个独立设计模块中的相同件筛选出来作为通用件，并将每种通用件统一进行套料设计，从而提高设计人员的套料效率，且能对应地提高通用件加工材料的利用率，降低生产成本；此外，对于同一个通用件组的多个通用件均使用相同的编码，相当于减少整个钢结构零件的编码数量，不仅便于零件的管理，且操作人员在装配的过程中更容易快速找到所需的零件，从而提高的管理效率和生产效率。

示例性地，以沉管隧道钢壳为例，从沉管隧道的设计及建造过程而言，每节管节由上顶板模块、下底板模块、侧板模块及中板模块拼装组成。其中，上顶板模块、下底板模块、侧板模块及中板模块均为本实施例所说的独立设计模块，这些独立设计模块中包含形状尺寸完全相同的零件，如加强筋等，这些加强筋可以筛选为通用件。这些独立设计模块中，所包含的形状尺寸完全相同的零件可能有多种，将每种作为一个通用件组并分别进行编号管理。也就是说，一个通用件组的所有通用件可以分别用于不同独立设计模块中，且在套料设计时，以通用件组为单位进行，从而避免同种零件在不同的独立设计模块中分别进行一次套料设计的情况，不仅能够提高生产效率，且能更合理地利用原材料，降低生产成本。

优选地，通用件的筛选依据为：零件至少包括一个与其形状规格相同的其他零件；且零件不属于具有探伤要求的零件。简而言之，一方面，通用件设计管理的范畴的一个标准为数量多的同种零件，这种零件如果分别进行编号，不仅编号管理工作量大，且在施工过程中，找到对应编号的零件会耗费较大的工作量。另一方面，钢结构的主材尺寸一般较大，且具有探伤要求，因此更适合一件零件对应一个编号进行管理，以便于对探伤检测是否合格对应标记，因此通用件设计管理的范畴另一个标准为尺寸较小的辅件，即针对不具有探伤要求的零件。

优选地，在对通用件组进行编码时，将钢结构划分为多个位置区域，每个位置区域采用特定字符进行表征，通用件组的编码包含表征对应通用件所属位置区域的字符。故操作人员在看到通用件的编号时，可以快速了解到该通用件的大致使用位置，从而能够提高操作人员的作业效率。需要说明的是，本实施例所说的位置区域的划分是以钢结构的整体而言的，而不以独立设计模块的划分做限定。

具体而言，本实施例中，仍以沉管隧道钢壳为例，纵隔板为一个位置区域，并用字符“y”表征，即如果一个特定尺寸规格的加强筋是用在纵隔板处的，则该加强筋的编码中包含字符“y”。需要说明的是，纵隔板界定的位置区域即是以功能进行划分的，对于沉管隧道钢壳而言，顶板模块、下底板模块、侧板模块及中板模块中均包含纵隔板，无论该加强筋属于哪个独立设计模块，只要是用在纵隔板处均属于纵隔板这个位置区域，其编码中均包含字符“y”。当然，不同的位置区域既可以用字母表示，也可以用数字表示，具体字符的种类不做限定。可选地，位置区域可以以空间位置进行划分，也可以是以功能进行划分，只要位置区域没有重叠即可。

优选地，在通用件组的编码中，可以设置一个特定字符来表征“通用件”，以与其他非通用件进行区分。本实施例中，所有通用件均包含字符“t”，且放在编码的第一位，表征位置区域的字符放置在第二位。由于同一个位置区域会有多种通用件组，故将编码的第三和第四为作为顺延的序号，以对位置区域相同的不通通用件组进行区分。

进一步地，在编码完成后，将编码不同但所包含的通用件的功能相同的多个通用件组命名为相同的类型名称。即将多个通用件组以功能为标准划分为多个大组，以进一步方便通用件组的管理和便于操作人员快速找到对应的零件。即无论通用件组所属的位置区域是否相同，只要功能是作为加强筋用，其类型名称均可以叫做加强筋。表1为通用件统计表的部分内容，如表1所示，表中涉及了多个位置名称为加强筋的通用件组，且类型名称为加强筋的通用件组所属的位置区域不同。完整的通用件统计表应该包含所有通用件组的信息。

表1通用件统计表部分内容

优选地，如图1所示，在根据以上规则筛选并命名通用件后，制作通用件统计表，其中，通用件统计表包含每组通用件组及其所对应的编码、类型名称及通用件的数量，以便于设计人员或者操作人员进行查阅。

为了便于通用件在施工现场的管理，各个通用件组套料设计结束后，根据套料设计结果分别加工，且每组通用件组的通用件独立储存，避免将形状尺寸相近的通用件弄混。具体而言，本实施例中，每个通用件组的工件可以通过一个托盘或者料斗进行储存。

优选地，如图1所示，在筛选并命名通用件后，制作通用件分配表，通用件分配表包含每组通用件组中的通用件分别在多个独立设计模块中的数量分配。表2为通用件分配表的部分内容，涉及了通用件t201在各个独立设计模块中的数量分配情况，完整的通用件分配表应包含所述通用件组的通用件在各个独立设计模块中的数量分配情况。

表2通用件分配表的部分内容

钢结构的实际建造过程，是先以独立设计模块为单位进行施工，再将多个独立设计模块整体进行拼装，故在现场施工时，如图1所示，操作人员可以根据通用件分配表将分别独立储存的通用件组的通用件分配至对应地独立设计模块处，以有序地完成通用件的分配。

进一步优选地，如图1和图2所示，对通用件组分别制定编码后，在每个独立设计模块对应的施工图纸中标注每个通用件对应的编码，故操作人员在施工时，可以方便地将通用件及其施工位置对应上，提高施工效率。

本实施例还提供了一种钢结构的建造方法，其包括上述的钢结构通用件管理设计方法，从而可以合理利用设计资源、材料资源，降低生产成本；增加施工便利性，提高生产效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。