一种大跨度H型钢梁施工工艺制造技术

本发明专利技术属于建筑施工技术领域，公开了一种大跨度H型钢梁施工工艺，确定大跨度H型钢梁吊装定位方案；确定大跨度钢结构支点焊接工艺。本发明专利技术采用渐进法确定大跨度H型钢梁施工工艺，按照由浅入深、由简到繁的步骤进行；首先认真钻研H型钢梁结构施工的理论基础，然后通确定其拱值，为吊装方案提供数据支持；最后深入研究大跨度钢结构支点焊接工艺，确定大跨度H型钢梁施工工艺方案；本发明专利技术解决焊接变形问题及残余应力、残余变形，确保工程安全。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度H型钢梁施工工艺
本专利技术属于建筑施工
，尤其涉及一种大跨度H型钢梁施工工艺。
技术介绍
目前，最接近的现有技术：钢结构因自重轻、强度高、抗震性能好，并具有节能省地、可循环利用、建设周期短，建造和拆除时对环境污染较少等特点，被专家誉为21世纪的“绿色建筑”。在发达国家，小高层、高层钢结构住宅十分普遍。近年来钢结构以其抗震、抗风、耐久、环保、快捷等优点在我国应用范围日益扩大，但是在工业厂房的钢结构的安装过程中，还存在着大量的问题，如：焊接变形问题、残余应力和残余变形问题、突发性断裂问题等等。近二三十年来，高强度钢材的使用，施工技术的发展以及电子计算机的应用使钢结构体系的发展和广泛应用成为可能。钢结构体系的稳定性一直是国内外学者们关注的研究领域。英、美、德、意大利、澳大利亚、罗马尼亚、波兰等国的研究人员进行了多方面的理论方面的理论分析和研究，已取得不少研究成果。迄今为止，就国内而言，对钢结构基本构件的理论问题的研究已较多，基于各种数值分析的稳定分析已较成熟。但对构件整体稳定和局部稳定的相互作用的理论和设计应用上还有待进行深入的研究。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)在工业厂房的钢结构的安装过程中，还存在着大量的问题。如：焊接变形问题、残余应力和残余变形问题、突发性断裂问题等等。(2)对钢结构基本构件整体稳定和局部稳定的相互作用的理论和设计应用上深入研究不足。解决上述技术问题的难度：(1)钢梁预起拱值的计算和试验。(2)钢梁变形数值模拟。解决上述技术问题的意义：本专利技术跨度H型钢梁吊装定位方案是在H型钢梁结构施工的理论基础上，进行大跨度H型钢梁吊装定位；
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种大跨度H型钢梁施工工艺。本专利技术是这样实现的，一种大跨度H型钢梁施工工艺。所述大跨度H型钢梁施工工艺包括：步骤一，确定大跨度H型钢梁吊装定位方案；步骤二，确定大跨度钢结构支点焊接工艺。进一步，大跨度H型钢梁吊装定位方案是在H型钢梁结构施工的理论基础上，进行大跨度H型钢梁吊装定位；所述H型钢梁吊装监控图像中H型钢梁位置定位时，利用边缘和颜色信息在图像中找到H型钢梁的大概区域，对大概区域的图像做直线检测，利用区域边界信息结合显著直线，确定构成位置变形H型钢梁的四条边界线，求解显著直线的四个交点，与目标矩形四角点建立映射，反算位置校正矩阵，完成H型钢梁位置校正。进一步，H型钢梁吊装监控图像中H型钢梁位置定位的方法包括以下步骤：步骤1，计算大跨度H型钢梁吊装初始位置图像的灰度图GRAY，利用sobel梯度算子检测灰度图像中的竖直边缘，将边缘图像二值化并执行形态学膨胀运算；步骤2，对步骤1的结果图像进行连通域判断和合并，获得各连通域区域边界，根据区域尺寸和长宽比值，确定可能的H型钢梁区域；步骤3，对每个候选的H型钢梁区域大跨度H型钢梁吊装初始位置图像进行颜色统计，利用颜色匹配结果，去除伪H型钢梁区域，确定的H型钢梁初始区域；步骤4，对该区域的灰度图像，采用傅立叶和funnel直线检测算法，检测显著直线，在区域上下边界，选择一对近似水平且接近平行的直线；在区域左右边界，筛选一对近似竖直且接近平行直线；步骤5，直线中水平和竖直直线求交，获得H型钢梁四边形边界；步骤6，利用边界四边形角点和目标矩形角点之间的对应关系，计算位置校正矩阵，并对H型钢梁区域进行位置校正，获得校正后的H型钢梁位置。进一步，计算大跨度H型钢梁吊装初始位置图像的灰度处理是将RGB三通道彩色图像转换为仅含有亮度信息的灰度图GRAY；根据RGB和YUV颜色空间的变化关系建立亮度Y与R、G、B三个颜色分量的对应：Y＝0.3R+0.59G+0.11B，亮度值表达图像的灰度值。进一步，竖直边缘的检测方法利用sobel算子对图像滤波，检测出竖直边缘，选择的sobel滤波器模板为进一步，sobel检测边缘图为浮点类型多值图像，根据自适应阈值将其转化为二值图像，通过调用opencv函数thresh，传入参数CV_THRESH_OTSU实现；二值图像形态学膨胀，定义如下：g(x,y)＝dilate[f(x,y),B]＝max{f(x-dx,y-dy)+B(dx,dy)|(dx,dy)∈DB}；其中g(x,y)为膨胀后的图像，f(x,y)为原图像，B为形状结构元素，膨胀由结构元素B所确定的领域块中选择图像值与结构元素值和的最大值，采用的结构元素B为进一步，大跨度H型钢梁吊装定位方案还包括钢梁预起拱值的计算和试验、钢梁变形数值模拟等。进一步，确定大跨度H型钢梁施工工艺的技术路线为：理论、实验研究→工程实践→数据收集整理→成果总结。进一步，所述大跨度钢结构支点焊接工艺包括：由多人同时焊接钢梁对称性的焊缝，且由中部向两边进行，先焊接结构中部位置，然后向周边进行；当焊缝较长时，分段进行焊接；在焊接的同时，使用圆头小锤对焊缝进行敲打。进一步，分段进行焊接时，设置每段长度为120-180MM。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术采用渐进法确定大跨度H型钢梁施工工艺，按照由浅入深、由简到繁的步骤进行。首先认真钻研H型钢梁结构施工的理论基础，然后通过实验及有限元方法确定其拱值，为吊装方案提供数据支持。最后深入研究大跨度钢结构支点焊接工艺，确定大跨度H型钢梁施工工艺方案，解决焊接变形问题及残余应力、残余变形，确保工程安全。焊接过程中，使用圆头小锤对焊缝进行敲打，可减少焊接变形。本专利技术跨度H型钢梁吊装定位方案是在H型钢梁结构施工的理论基础上，进行大跨度H型钢梁吊装定位；所述H型钢梁吊装监控图像中H型钢梁位置定位时，利用边缘和颜色信息在图像中找到H型钢梁的大概区域，对大概区域的图像做直线检测，利用区域边界信息结合显著直线，确定构成位置变形H型钢梁的四条边界线，求解显著直线的四个交点，与目标矩形四角点建立映射，反算位置校正矩阵，完成H型钢梁位置校正。附图说明图1是本专利技术实施例提供的大跨度H型钢梁施工工艺流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的大跨度H型钢梁施工工艺包括：S101：确定大跨度H型钢梁吊装定位方案；S102：确定大跨度钢结构支点焊接工艺。在本专利技术实施例中，大跨度H型钢梁吊装定位方案是在H型钢梁结构施工的理论基础上，通过实验及有限元方法确定。在本专利技术实施例中，所述大跨度H型钢梁吊装定位方案还包括钢梁预起拱值的计算和试验、钢梁变形数值模拟等。在本专利技术实施例中，确定大跨度H型钢梁施工工艺的技术路线为：理论、实验研究→工程实践→数据收集整理→成果总结。在本专利技术实施例中，所述大跨度钢结构支点焊接工艺包括：由多人同时焊接钢梁对称性的焊缝，且由中部向两边进行，先焊接结构中部位置，然后向周边进行；当焊缝较长时，可分段进行焊接；在焊接的同时，使用圆头小锤对焊缝进行敲打。作为本专利技术的优选实施例，分段进行焊接时，设置每段长度为120-180MM。在本专利技术实施例中，本专利技术采用渐进法确定大跨度H型钢梁施工工艺，按照由浅入深、由简到繁的步骤进行。首先认真钻研H型钢梁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨度H型钢梁施工工艺，其特征在于，所述大跨度H型钢梁施工工艺包括：步骤一，确定大跨度H型钢梁吊装定位方案；步骤二，确定大跨度钢结构支点焊接工艺。

【技术特征摘要】
1.一种大跨度H型钢梁施工工艺，其特征在于，所述大跨度H型钢梁施工工艺包括：步骤一，确定大跨度H型钢梁吊装定位方案；步骤二，确定大跨度钢结构支点焊接工艺。2.如权利要求1所述大跨度H型钢梁施工工艺，其特征在于，大跨度H型钢梁吊装定位方案是在H型钢梁结构施工的理论基础上，进行大跨度H型钢梁吊装定位；所述H型钢梁吊装监控图像中H型钢梁位置定位时，利用边缘和颜色信息在图像中找到H型钢梁的大概区域，对大概区域的图像做直线检测，利用区域边界信息结合显著直线，确定构成位置变形H型钢梁的四条边界线，求解显著直线的四个交点，与目标矩形四角点建立映射，反算位置校正矩阵，完成H型钢梁位置校正。3.如权利要求2所述大跨度H型钢梁施工工艺，其特征在于，H型钢梁吊装监控图像中H型钢梁位置定位的方法包括以下步骤：步骤1，计算大跨度H型钢梁吊装初始位置图像的灰度图GRAY，利用sobel梯度算子检测灰度图像中的竖直边缘，将边缘图像二值化并执行形态学膨胀运算；步骤2，对步骤1的结果图像进行连通域判断和合并，获得各连通域区域边界，根据区域尺寸和长宽比值，确定可能的H型钢梁区域；步骤3，对每个候选的H型钢梁区域大跨度H型钢梁吊装初始位置图像进行颜色统计，利用颜色匹配结果，去除伪H型钢梁区域，确定的H型钢梁初始区域；步骤4，对该区域的灰度图像，采用傅立叶和funnel直线检测算法，检测显著直线，在区域上下边界，选择一对近似水平且接近平行的直线；在区域左右边界，筛选一对近似竖直且接近平行直线；步骤5，直线中水平和竖直直线求交，获得H型钢梁四边形边界；步骤6，利用边界四边形角点和目标矩形角点之间的对应关系，计算位置校正矩阵，并对H型钢梁区域进行位置校正，获得校正后的H型钢梁位置。4.如权利要求2所述大跨度H型钢梁施工工艺，其特征在于，计算大跨度H型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子祥，魏延平，潘存银，罗会伟，程龙翔，窦安峰，胡学辉，武胜男，袁绪涛，
申请(专利权)人：中煤第三建设集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34