2钢结构深化设计与物联网应用技术

钢结构深化设计与BIM结合，实现了模型信息化共享，由传统的“放样出图”延伸到施工 全过程。 在钢结构施工过程中应用物联网技术，改善了施工数据的采集、传递、存储、分析、使 用等各个环节，将人员、材料、机器、产品等与施工管理、决策建立更为密切的关系，并可 进一步将信息与BIM模型进行关联，提高施工效率、产品质量和企业创新能力，提升产品制 造和企业管理的信息化管理水平。

食用油标准2钢结构深化设计与物联网应用技术

钢结构深化设计与物联网应用技术

2钢结构深化设计与物联网应用技术

在材料管理阶段，通过粘贴带有自身属性的电子标签，赋予原材料电子“身份证” 借助无线读写器采集材料的“收、发、存、领、用、退”等业务信息，通过无线网络传 送至信息系统中进行分类、存储、分析，每一张钢板的物流过程可被全过程监控。

2钢结构深化设计与物联网应用技术

在生产施工阶段，施工企业按照自身企业管理内容，对人员、设备、工序等进行了统一编码。 按照施工单位统一的工艺要求，进行设备联网管控，提高材料利用率和生产效率。

2钢结构深化设计与物联网应用技术

通过条码标签每一个零件、构件的施工阶段、过程、施工人员等均可被全过程监控。 过物联网技术采集的施工信息，经施工企业的企业资源计划管理系统（ERP）、制造执行系统 (MES）、供应链管理系统（SCM）、客户管理系统（CRM）、仓储管理系统（WMS）等信息系 充的集成，用于项目管理过程中，提高了项目管控水平

3钢结构智能测量技术

钢结构智能测量技术是指在钢结构施工的不同阶段，采用基于全站仪、电子水准 仪、GPS全球定位系统、北斗卫星定位系统、三维激光扫描仪、数字摄影测量、物联 网、无线数据传输、多源信息融合等多种智能测量技术，解决特大型、异形、大跨 径和超高层等钢结构工程中传统测量方法难以解决的测量速度、精度、变形等技术 难题，实现对钢结构安装精度、质量与安全、工程进度的有效控制

3钢结构智能测量技术

【1高精度三维测量控制网布设技术 采用GPS空间定位技术或北斗空间定位技术，同时利用智能型全站仪和高精度电 子水准仪以及精密条码因瓦水准尺，按照现行《工程测量规范》，建立多层级、高精 度的三维测量控制网。

（2）钢结构地面拼装智能测量技术 使用智能型全站仪及配套测量设备，利用具有无线传输功能的自动测量系统， 结合工业三坐标测量软件，实现空间复杂钢构件的实时、同步、快速地面拼装定位。

【3）钢结构精准空中智能化快速定位技术 采用带无线传输功能的自动测量机器人对空中钢结构安装进行实时跟踪定位，利用工业三坐 际测量软件计算出相应控制点的空间坐标，并同对应的设计坐标相比较，及时纠偏、校正，实现 钢结构快速精准安装

【4】基于三维激光扫描的高精度钢结构质量检测及变形监测技术 采用三维激光扫描仪，获取安装后的钢结构空间点云，通过比较特征点、线、面 的实测三维坐标与设计三维坐标的偏差值，从而实现钢结构安装质量的检测。该技术 比传统检测技术更能全面反映构件的空间状态和拼装质量，

3钢结构智能测量技术

（5）基于数字近景摄影测量的高精度钢结构性能检测及变形监测技术 利用数字近景摄影测量技术对钢结构桥梁、大型钢结构进行精确测量，建立钢结构 的真实三维模型，并同设计模型进行比较、验证，确保钢结构安装的空间位置准确

3钢结构智能测量技术

（6）基于物联网和无线传输的变形监测技术 通过基于智能全站仪的自动化监测系统及无线传输技术，融合现场钢结构拼装施工过程中 不同部位的温度、湿度、应力应变、GPS数据等传感器信息，采用多源信息融合技术，及时汇 总、分析、计算，全方位反映钢结构的施工状态和空间位置等信息，确保钢结构施工的精准 性和安全性。

3钢结构智能测量技术

4钢结构虚拟预拼装技术

4钢结构虚拟预拼装技术

4钢结构虚拟预拼装技术

采用三维设计软件，将钢结构分段构件控制点的实测三维坐标，在计算机中模拟拼装形成分段 构件的轮廓模型，与深化设计的理论模型拟合比对，检查分析加工拼装精度，得到所需修改的调 整信息。经过必要校正、修改与模拟拼装，直至满足精度要求

4钢结构虚拟预拼装技术

带状桁架三维模型示意图

4钢结构虚拟预拼装技术

（2）桁架各单元控制点的划分：根据设计 提供的模型及配套的深化设计图纸，以97～99 层南区带状桁架为例，将整榻桁架划分为32个 单元，并按图纸制造构件

4钢结构虚拟预拼装技术

4钢结构虚拟预拼装技术

（3）架各单元控制点测量：构件制作完成后，车间自检人员通知专职质检员及 驻厂监理对相关构件进行验收，同时由专业测量人员利用全站仪对制作完成的构件进 行实测，主要对构件外轮廓控制点进行三维坐标测量。

4钢结构虚拟预拼装技术

在全站仪无法一次性完成对构件所有控制点进行测量且需要多次转换测站点。在转换 测站点时，保证所有测站点坐标系在同一坐标系内；对于同一构件上的控制点坐标值的测 量保证在同一时段完成，以保证测量坐标的准确和精度。

4钢结构虚拟预拼装技术

4钢结构虚拟预拼装技术

(4)将全站仪与计算机连接，导出测量所得坐标控制点数据，将实测坐标进行转换 控制点编号x值 V z值 三维坐标值 构建出构件的实测三维模型 0 0 0,0.0 500

带状桁架下弦杆控制点及测量数据示意图

4钢结构虚拟预拼装技术

(5）单个构件比较 将单根构件的实测模型和理论模型进行比较，得到分段构件的制作误差，若误差在规范 充许范围内，则可进行下一步模拟拼装，如偏差较大，则先需将构件修改校正后再重新测量 在构件拟合过程中应不断调整起始边重合，选择其中拟合偏差值做小的为准

电力弱电管理、论文实测坐标值形成的轮廓与理论模型拟合比较示意图

4钢结构虚拟预拼装技术

（6）整体模拟预拼装 对桁架上、下弦杆各控制点进行三维坐标数据收集、整理汇总并依据设计提供的理论模型将其 合理地放在实测的坐标系中，在计算机中对各控制点逐个进行拟合比对，检查各连接关系是否满足 设计及相关要求，如有偏差及时进行调整，并形成相关数据记录。

最终根据统计分析表的数据偏差大小是否超出规范要求来调整相关杆件的 整后再重新进行计算机拟合比对，直至符合要求为止。

当前钢结构制作安装施工中能有效提高焊接效率的技术有： (1）焊接机器人技术 焊接机器人技术克服手工焊接受劳动强度、焊接速度等因素的制约，可结合双（多）丝、 免清根、免开坡口等技术，实现大电流、高速、低热输入的连续焊接，大幅提高焊接效率。

(2）双（多）丝埋弧焊技术 仅（多）丝埋弧焊技术熔敷量大，热输入小，速度快，焊接效率及质量提升明显

（3）免清根焊接技术 免清根焊接技术通过采用陶瓷衬垫和优化坡口形式（如U型坡口），省略掉碳弧气刨工序， 缩短焊接时长2018标准规范范本，减少焊缝熔敷量，同时可避免渗碳对板材力学性能的影响。

（4）免开坡口熔透焊技术 免开坡口熔透焊技术采用单丝可实现t≤12mm板厚熔透焊接，采用双（多）丝可实现 ≤20mm板厚熔透焊接，免除坡口加工工序。 【5）窄间隙焊接技术 窄间隙焊接技术剖口窄小，焊丝熔敷填充量小，相比常规坡口角度焊缝可减少1/2～2/3的 焊丝熔敷量，焊接效率提高明显，焊材成本降低明显，效率提高和能源节省的效益明显

（a】窄间隙|型坡口