管桁架是指由桿件在端部相互連接而組成的格子式結(jié)構(gòu)，管桁架即是指結(jié)構(gòu)中的桿件均為圓管桿件。管桁架中的桿件大部分情況下只受軸線拉力或壓力，應(yīng)力在截面上均勻分布，因而容易發(fā)揮材料的作用，這些特點(diǎn)使得桁架結(jié)構(gòu)用料經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)自重小。易于構(gòu)成各種外形以適應(yīng)不同的用途，譬如可以做成簡支桁架、拱、框架及塔架等，因而桁架結(jié)構(gòu)在現(xiàn)今的許多大跨度的場館建筑，如會(huì)展中心、體育場館或其他一些大型公共建筑中得到了廣泛運(yùn)用。大部分桁架結(jié)構(gòu)中的桿件均在節(jié)點(diǎn)處采用焊接連接，而在焊接之前，需預(yù)先按將要焊接的各桿件焊縫形狀進(jìn)行腹桿及弦桿的下料切割，這就需要對(duì)腹桿端頭進(jìn)行相貫線切割及弦桿的開槽切割。由于桁架結(jié)構(gòu)中各桿件與桿件之間是以相貫線型式相交，桿件端頭斷面形狀比較復(fù)雜，因此在實(shí)際切割加工中一般采用機(jī)械自動(dòng)切割加工和人工手工切割加工兩種方法進(jìn)行加工。當(dāng)采用手工切割時(shí)需要預(yù)行1：1放實(shí)樣，用模板或樣桿按實(shí)際相交的角度及相貫線放出實(shí)際的斷面形狀，然后再根據(jù)此斷面形狀進(jìn)行加工。但是該種方法極不完善，有著眾多無法克服的缺點(diǎn)，例如，當(dāng)某一工程形狀較為復(fù)雜，像桁架在空間中以波浪或是其他空間曲線形式出現(xiàn)時(shí)，桿件及節(jié)點(diǎn)眾多而又各不相同，在此情況下要做出所有各不相同的桿件及節(jié)點(diǎn)的樣板就是一項(xiàng)極為龐大及復(fù)雜的工作，而且由于樣桿制作時(shí)的誤差，放樣劃線時(shí)的誤差、手工切割時(shí)產(chǎn)生的誤差，都會(huì)導(dǎo)致切割出的斷面形狀與實(shí)際所需形狀有較大的出入，這樣就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)行相貫線焊接時(shí)的困難及焊接后不能滿足質(zhì)量要求。

另一種方法是利用數(shù)控相貫線切割機(jī)進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)切割，但是現(xiàn)在的絕大多數(shù)數(shù)控切割機(jī)都是采用參數(shù)化編程系統(tǒng)，，即需要工程技術(shù)人員**先對(duì)工程圖紙進(jìn)行消化，人工拆圖、手工計(jì)算出各桿件相貫線形狀的各個(gè)參數(shù)，例如：各桿件管心間中心距，距母線偏轉(zhuǎn)角，相貫斜角角度，桿件坡口角度值，兩桿件偏心交貫時(shí)的相貫偏心距離，桿件開槽的槽口大小、位置等參數(shù)，然后將這些參數(shù)值輸入計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)生成機(jī)床可識(shí)別的加工代碼后進(jìn)行機(jī)械切割。這種方法雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化切割，精度也比較高。但是在人工拆圖、手工計(jì)算參數(shù)這一工作過程中工作量非常巨大，遇到桿件節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，并且各參數(shù)均不相同的情況下數(shù)百、數(shù)千根桿件的參數(shù)計(jì)算將是異常龐大的工作量。

而現(xiàn)在可以在數(shù)控切割相貫線桿件的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行空間管桁架的三維建模，再輔以專門的相貫線斷面形狀自動(dòng)生成的輔助軟件，即可有效地解決這一問題。

現(xiàn)今北京林克曼數(shù)控有限責(zé)任公司所開發(fā)的PIPE2002設(shè)計(jì)軟件所具有的三維節(jié)點(diǎn)展開功能便實(shí)現(xiàn)了這一設(shè)想。通過這種新技術(shù)便可實(shí)現(xiàn)桁架結(jié)構(gòu)中兩管、三管直至多管相貫、多模式相貫、各種任意形式相貫的支管端頭相貫線截面以及主管開孔形狀的自動(dòng)生成，依據(jù)計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成的形狀以及其他一些參數(shù)值便可對(duì)桿件進(jìn)行自動(dòng)切割加工，這將使生產(chǎn)效率、制作精度得到大幅度的提高。

這種新技術(shù)的重點(diǎn)便在于采用AutoCAD軟件進(jìn)行空間三維實(shí)體建模，應(yīng)該說，只要對(duì)CAD能夠熟練掌握的工程技術(shù)人員，進(jìn)行三維建模是不會(huì)有太大困難的。在CAD中建立了桁架的三維實(shí)體模型后，只需采用PIPE2002設(shè)計(jì)軟件的“生成輪廓”操作即可實(shí)現(xiàn)相貫線的自動(dòng)生成。

管件焊縫的坡口角度值等參數(shù)均可事先預(yù)設(shè)好，在生成相貫線輪廓的同時(shí)一并生成，實(shí)現(xiàn)了管件的切割全自動(dòng)化，無需任何的二次人工拆圖及手工計(jì)算。工程技術(shù)人員完成這一工作后，只需將計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)文件拷入機(jī)床計(jì)算機(jī)中，然后便可進(jìn)行自動(dòng)化切割了。

但是以這種方法進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)特別注意在建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)的三維模型時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員有足夠的耐心及以認(rèn)真、仔細(xì)的態(tài)度去繪制，否則有可能因?yàn)榭臻g線條過多、過于復(fù)雜而出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，使得繪制出的三維模型與圖紙要求不符，**終會(huì)造成所有桿件的加工錯(cuò)誤。造成巨大的損失，這一點(diǎn)應(yīng)特別注意。

綜上所述，這樣一種新技術(shù)，在管桁架結(jié)構(gòu)的制作過程中，將使整個(gè)生產(chǎn)的效率得到極大提升，同時(shí)生產(chǎn)出的構(gòu)件質(zhì)量以及外觀質(zhì)量都將顯著改善，對(duì)整個(gè)管桁架結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)及安裝過程都將起到極大的推動(dòng)作用。