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摘要：随着社会经济的不断发展，环保节能意识的逐步加强，“风帆”这一古老的船用动力设施又出现在我们的视线中，且被广泛应用到风能发电、景观工程等领域，作者结合景观用“风帆”的制作实践，探析其制作及安装技术。
关键词：“风帆”制作 安装技术
中图分类号： X324 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
为迎接世博会宁波主题论坛的举行，宁波市政部门对段塘、宁波东、宁波北三个主要高速出入口的景观进行了升级改造。我公司有幸成为该项目的施工单位，承担三个高速出入口景观的钢结构制作。其中艺术风帆雕像制作共计10只，分别为高12米风帆2只，高10米风帆3只，高9米风帆1只，高7米风帆4只。制作工期为30天。
二、施工技术特点和难点
该工程风帆图纸中仅给出了风帆高度，底座尺寸及窗框尺寸，而没有我们施工所需要的拱高及弧长等施工尺寸。经过与设计方联系，设计方给予了我公司一份CAD图，该图为立体图，且矩形管扭曲无规则，而要根据图纸测量，给施工带来了一定的难度，主要有以下几个方面：
风帆组合情况。由于是6根矩形管汇合到一个交点，所以需要分清先后交叉顺序，以及矩形管的交叉方向。分叉管交叉涉及到6根柱脚的长度以及整体受力情况，所以交叉即要满足美观方面的要求，又要符合风帆整体的受力情况。
风帆中每根矩形管的立体弧度。矩形管施工的弧度分XY平面，及XZ或YZ平面。有了这两个弧度才能按照弧度制作所需要的矩形管。从甲方得到的图纸中没有该数据，也无法通过计算得知该数据，而从设计方得到的CAD立体图中，只有经过测量才可得知该数据。
三、采用的技术措施
1、风帆的组合情况
风帆的矩形管及柱脚情况如下：
图1 12m风帆柱脚俯视图图212m风帆立面图
根据风帆的特点：风帆结构分别用6根矩形管组成3个小风帆，3个小风帆再结合成一个大风帆；要求表面均匀、圆滑、立体感强，美观，具有一定的视觉动感效果。6根矩形管的交叉情况如下：
矩形管1与矩形管6两根汇总，形成主框架。
矩形管2和矩形管4按照窗框宽度与矩形管1相交。
矩形管2与矩形管4按照矩形管3分叉定位，中间加一根主横梁，矩形管3与主横梁相交。
矩形管4与矩形管6接照矩形管5分叉定位，中间加一根主横梁，矩形管5与主横梁相交。
这样主框架即定位完成，即满足了风帆对美观方面的要求，又保证了风帆受两面风载荷时整体的强度。
2、风帆立体弧度的确定
通过对设计院处拿到的CAD立体图进行分析发现：该立体图为3DMAX图转换过来的立体图，表面为曲面组成，且曲面分布较均匀。根据该特点，在CAD图上对矩形管1至矩形管6的边进行交点定位。然后定柱脚平面为XZ平面，风帆高度为Y向，捕捉各交点的坐标。通过对各交的立体分析，确定出各矩形管在XY方向的弧度和XZ方向的弧度。
经CAD立体图测点，测点位置如下图4。
图3 风帆矩形管坐标示意图
数据如下表
表112m風帆矩形管1坐标点 表212m风帆矩形管2坐标点
12m风帆经测量立体图的弦长、弧高和球高后，经过计算各向弧度后，各项数据如下表3：
弯管半径R计算方式如下：
按此公式可以依次计算出弧度半径和球面上的半径。
表3矩形管立柱数据表 单位mm
确定各向弧度后，在平台上制作各个半径的胎具，把矩形管R球拉弯至相应半径，然后用压弯机把矩形管的R弧压出即可。
按照相同的方法计算出10m、9m、7m风帆的各项弧度数据，按相应数据制作即可完成。
3、风帆安装效果
图4风帆整体组装完，面漆涂装后整体效果图
经测量，风帆整体成形后基本满足了原设计立体图的尺寸要求，外观也得到了设计方及甲方的认可。
四、效果及效益分析
经过一个月的努力，通过对风帆制作顺序的合理安排，风帆按期交工。风帆的外观得到了设计方及甲方的认可，焊接质量经过严格的控制，达到了预期的目的。
通过使用机械制图软件控制风帆的立体坐标，组对前，对重要控制点进行制作挡板，组对时，保证风帆的平面弧度以及贴面时贴面钢板的弧度，使得制作出来的外观效果最大程度上与原设计图一致，保证了风帆的尺寸符合要求。
五、推广应用前景分析及注意事项
1、施工中的注意事项
1）风帆矩形管弯曲过程中，先弯制的弧度应适当放小，放小程度依据后弯的弧度决定大小，根据实际过程中的弯曲，先弯曲的半径要小1/6左右，整体弯制成形后的弧度方可达到要求。
2）风帆定位完成后，组对矩形管时，应根据每个曲面的要求，把矩形管适当倾斜，保证组对完成后帖面时满足整体弧线的要求。
3）窗框制作时应按照统一斜度制作，定位前应根据斜度的要求对每根窗框进行测量，然后下料组对。组对后应保证窗框间的距离，既要保证正面的间距，也要保证反面的间距。检查员应认真检查该项数据，方可保证整体的美观度。
2、推广应用前景分析
1）工程中常常碰到一些追求外观效果，而往往形状特别的产品，通过设计方对产品设计过程的图样进行计算机控制，可以得到平面图纸中得不到的数据，从而可以从更多方面对产品进行控制。现在施工中CAD图纸的使用已经相当广泛，立体图在施工中经常碰到，通过对立体图的曲面化可以得到施工中所需要的数据。
2）计算机辅助软件的使用，可使得立体方位中的长度及角度测量变得简单，加快对图纸深化的过程。以往，得到立体方位点后，需要经过复杂的计算才可以得知两点间的距离及其它所需要的数据，而计算机的使用，使得测量所占用的时间大大缩短，对工期的提高有了很大的帮助。
关键词：“风帆”制作 安装技术
中图分类号： X324 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
为迎接世博会宁波主题论坛的举行，宁波市政部门对段塘、宁波东、宁波北三个主要高速出入口的景观进行了升级改造。我公司有幸成为该项目的施工单位，承担三个高速出入口景观的钢结构制作。其中艺术风帆雕像制作共计10只，分别为高12米风帆2只，高10米风帆3只，高9米风帆1只，高7米风帆4只。制作工期为30天。
二、施工技术特点和难点
该工程风帆图纸中仅给出了风帆高度，底座尺寸及窗框尺寸，而没有我们施工所需要的拱高及弧长等施工尺寸。经过与设计方联系，设计方给予了我公司一份CAD图，该图为立体图，且矩形管扭曲无规则，而要根据图纸测量，给施工带来了一定的难度，主要有以下几个方面：
风帆组合情况。由于是6根矩形管汇合到一个交点，所以需要分清先后交叉顺序，以及矩形管的交叉方向。分叉管交叉涉及到6根柱脚的长度以及整体受力情况，所以交叉即要满足美观方面的要求，又要符合风帆整体的受力情况。
风帆中每根矩形管的立体弧度。矩形管施工的弧度分XY平面，及XZ或YZ平面。有了这两个弧度才能按照弧度制作所需要的矩形管。从甲方得到的图纸中没有该数据，也无法通过计算得知该数据，而从设计方得到的CAD立体图中，只有经过测量才可得知该数据。
三、采用的技术措施
1、风帆的组合情况
风帆的矩形管及柱脚情况如下：
图1 12m风帆柱脚俯视图图212m风帆立面图
根据风帆的特点：风帆结构分别用6根矩形管组成3个小风帆，3个小风帆再结合成一个大风帆；要求表面均匀、圆滑、立体感强，美观，具有一定的视觉动感效果。6根矩形管的交叉情况如下：
矩形管1与矩形管6两根汇总，形成主框架。
矩形管2和矩形管4按照窗框宽度与矩形管1相交。
矩形管2与矩形管4按照矩形管3分叉定位，中间加一根主横梁，矩形管3与主横梁相交。
矩形管4与矩形管6接照矩形管5分叉定位，中间加一根主横梁，矩形管5与主横梁相交。
这样主框架即定位完成，即满足了风帆对美观方面的要求，又保证了风帆受两面风载荷时整体的强度。
2、风帆立体弧度的确定
通过对设计院处拿到的CAD立体图进行分析发现：该立体图为3DMAX图转换过来的立体图，表面为曲面组成，且曲面分布较均匀。根据该特点，在CAD图上对矩形管1至矩形管6的边进行交点定位。然后定柱脚平面为XZ平面，风帆高度为Y向，捕捉各交点的坐标。通过对各交的立体分析，确定出各矩形管在XY方向的弧度和XZ方向的弧度。
经CAD立体图测点，测点位置如下图4。
图3 风帆矩形管坐标示意图
数据如下表
表112m風帆矩形管1坐标点 表212m风帆矩形管2坐标点
12m风帆经测量立体图的弦长、弧高和球高后，经过计算各向弧度后，各项数据如下表3：
弯管半径R计算方式如下：
按此公式可以依次计算出弧度半径和球面上的半径。
表3矩形管立柱数据表 单位mm
确定各向弧度后，在平台上制作各个半径的胎具，把矩形管R球拉弯至相应半径，然后用压弯机把矩形管的R弧压出即可。
按照相同的方法计算出10m、9m、7m风帆的各项弧度数据，按相应数据制作即可完成。
3、风帆安装效果
图4风帆整体组装完，面漆涂装后整体效果图
经测量，风帆整体成形后基本满足了原设计立体图的尺寸要求，外观也得到了设计方及甲方的认可。
四、效果及效益分析
经过一个月的努力，通过对风帆制作顺序的合理安排，风帆按期交工。风帆的外观得到了设计方及甲方的认可，焊接质量经过严格的控制，达到了预期的目的。
通过使用机械制图软件控制风帆的立体坐标，组对前，对重要控制点进行制作挡板，组对时，保证风帆的平面弧度以及贴面时贴面钢板的弧度，使得制作出来的外观效果最大程度上与原设计图一致，保证了风帆的尺寸符合要求。
五、推广应用前景分析及注意事项
1、施工中的注意事项
1）风帆矩形管弯曲过程中，先弯制的弧度应适当放小，放小程度依据后弯的弧度决定大小，根据实际过程中的弯曲，先弯曲的半径要小1/6左右，整体弯制成形后的弧度方可达到要求。
2）风帆定位完成后，组对矩形管时，应根据每个曲面的要求，把矩形管适当倾斜，保证组对完成后帖面时满足整体弧线的要求。
3）窗框制作时应按照统一斜度制作，定位前应根据斜度的要求对每根窗框进行测量，然后下料组对。组对后应保证窗框间的距离，既要保证正面的间距，也要保证反面的间距。检查员应认真检查该项数据，方可保证整体的美观度。
2、推广应用前景分析
1）工程中常常碰到一些追求外观效果，而往往形状特别的产品，通过设计方对产品设计过程的图样进行计算机控制，可以得到平面图纸中得不到的数据，从而可以从更多方面对产品进行控制。现在施工中CAD图纸的使用已经相当广泛，立体图在施工中经常碰到，通过对立体图的曲面化可以得到施工中所需要的数据。
2）计算机辅助软件的使用，可使得立体方位中的长度及角度测量变得简单，加快对图纸深化的过程。以往，得到立体方位点后，需要经过复杂的计算才可以得知两点间的距离及其它所需要的数据，而计算机的使用，使得测量所占用的时间大大缩短，对工期的提高有了很大的帮助。