CN103206044A - 局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法 - Google Patents

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周观根
潘俊
朱乾
郑孝谨
李冬
沈晓飞
黄勇
朱辉
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Abstract

本发明涉及一种箱型构件,尤其涉及一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法,属于钢结构领域。包括弧底板,所述的弧底板的上部分布有隔板,所述的隔板的两侧壁分别设有弧形腹板,所述的弧形腹板分别设在弧底板的上部,所述的弧形腹板的上部与隔板的上部通过盖板相盖接。经过以下步骤进行:钢板放样下料→弧形腹板压弯成型→弧形腹板成型检测→钢板零件检测→箱型构件组装→箱型构件焊接→箱型构件检测。局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法结构简单,支撑性能高,制造方便。

Description

局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法
 
技术领域
   本发明涉及一种箱型构件,尤其涉及一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法,属于钢结构领域。
背景技术
目前现有技术的各类钢结构场馆、火车站房、机场等大型建筑中不断应用到双曲、平面内弯弧、空间弯弧等新颖独特的造型设计,充分体现了人类的创造力和对于建筑艺术性的美好追求。为满足建筑设计要求,大量采用了异型钢结构构件,对钢构件的加工制作提出了更高的要求。其中,局部内凹的不规则圆弧形箱型构件正是造型类建筑的又一突出代表,以其不规则弧形波浪形姿态,充分体现了建筑与自然的完美结合,响应了人类回归自然、绿色环保的口号。但相应的构件,结构复杂,支撑性能相对较低。
 发明内容
  本发明主要是解决现有技术中存在的不足,提供一种结构简单,而且提供一种结构简单,而且支撑性能高的局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法。
    本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的: 
   一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件,包括弧底板,所述的弧底板的上部分布有隔板,所述的隔板的两侧壁分别设有弧形腹板,所述的弧形腹板分别设在弧底板的上部,所述的弧形腹板的上部与隔板的上部通过盖板相盖接。
   作为优选,所述的弧底板的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板,所述的中间隔板间的间距为500mm~800mm。
作为优选,所述的弧底板的宽度大于隔板的宽度,所述的盖板与弧底板的形状和大小相同,所述的弧形腹板的外侧壁与弧底板的外侧壁处于同一平面。
  局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取,得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸;采用数控等离子切割机进行切割下料,下料前进行矫平,并预留2mm的切割余量;对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合,可根据对应的圆弧半径进行放样;同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放1mm作为箱型构件焊接收缩余量,根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量;
(2)、弧形腹板压弯成型:
  弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法,油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状,下模为可调节二字状,油压机的压制步距为10cm,油压机每次下压量为总下压量的1/3;
(3)、弧形腹板成型检测:
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制,当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时,样板弦长不应小于零件弦长的2/3;当零件弦长大于1500mm时,样板弦长不应小于1500mm,成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm;
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架,对已成形的钢板零件进行矫正;钢板零件外形尺寸偏差控制在±0.5mm;
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架,对箱型构件进行组装;组立装配时,考虑焊接收缩,弧形腹板加放4mm焊接收缩余量;箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位,确保弧形腹板的弯弧顺滑连续;
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接,采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接,焊接时可选择从中间向两端对称施焊,焊后需对焊缝进行100%UT;焊接完成后进行端铣;
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量,若箱型外观尺寸偏差大于2mm时,则需对其进行校正,弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法,保证箱型的弯弧程度符合要求。
  本发明提供一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法,结构简单,支撑性能高,制造方便。
附图说明
图1是本发明中安装步骤1的结构示意图;
图2是本发明中安装步骤2的结构示意图;
图3是本发明中安装步骤3的结构示意图;
图4是本发明中安装步骤4的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。    
 实施例1:如图1、图2、图3和图4所示,一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件,包括弧底板1,所述的弧底板1的上部分布有隔板2,所述的隔板2的两侧壁分别设有弧形腹板3,所述的弧形腹板3分别设在弧底板1的上部,所述的弧形腹板3的上部与隔板2的上部通过盖板4相盖接。所述的弧底板1的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板5,所述的中间隔板5间的间距为500mm。所述的弧底板1的宽度大于隔板2的宽度,所述的盖板4与弧底板1的形状和大小相同,所述的弧形腹板3的外侧壁与弧底板1的外侧壁处于同一平面。
  局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取,得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸;采用数控等离子切割机进行切割下料,下料前进行矫平,并预留2mm的切割余量;对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合,可根据对应的圆弧半径进行放样;同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放1mm作为箱型构件焊接收缩余量,根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量;
(2)、弧形腹板压弯成型:
  弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法,油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状,下模为可调节二字状,油压机的压制步距为10cm,油压机每次下压量为总下压量的1/3;
(3)、弧形腹板成型检测:
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制,当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时,样板弦长不应小于零件弦长的2/3;当零件弦长大于1500mm时,样板弦长不应小于1500mm,成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm;
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架,对已成形的钢板零件进行矫正;钢板零件外形尺寸偏差控制在±0.5mm;
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架,对箱型构件进行组装;组立装配时,考虑焊接收缩,弧形腹板加放4mm焊接收缩余量;箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位,确保弧形腹板的弯弧顺滑连续;
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接,采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接,焊接时可选择从中间向两端对称施焊,焊后需对焊缝进行100%UT;焊接完成后进行端铣;
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量,若箱型外观尺寸偏差大于2mm时,则需对其进行校正,弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法,保证箱型的弯弧程度符合要求。
  实施例2:一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件,包括弧底板1,所述的弧底板1的上部分布有隔板2,所述的隔板2的两侧壁分别设有弧形腹板3,所述的弧形腹板3分别设在弧底板1的上部,所述的弧形腹板3的上部与隔板2的上部通过盖板4相盖接。所述的弧底板1的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板5,所述的中间隔板5间的间距为650mm。所述的弧底板1的宽度大于隔板2的宽度,所述的盖板4与弧底板1的形状和大小相同,所述的弧形腹板3的外侧壁与弧底板1的外侧壁处于同一平面。
  局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取,得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸;采用数控等离子切割机进行切割下料,下料前进行矫平,并预留2mm的切割余量;对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合,可根据对应的圆弧半径进行放样;同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放1mm作为箱型构件焊接收缩余量,根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量;
(3)、弧形腹板压弯成型:
  弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法,油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状,下模为可调节二字状,油压机的压制步距为10cm,油压机每次下压量为总下压量的1/3;
(3)、弧形腹板成型检测:
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制,当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时,样板弦长不应小于零件弦长的2/3;当零件弦长大于1500mm时,样板弦长不应小于1500mm,成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm;
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架,对已成形的钢板零件进行矫正;钢板零件外形尺寸偏差控制在±0.5mm;
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架,对箱型构件进行组装;组立装配时,考虑焊接收缩,弧形腹板加放4mm焊接收缩余量;箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位,确保弧形腹板的弯弧顺滑连续;
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接,采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接,焊接时可选择从中间向两端对称施焊,焊后需对焊缝进行100%UT;焊接完成后进行端铣;
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量,若箱型外观尺寸偏差大于2mm时,则需对其进行校正,弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法,保证箱型的弯弧程度符合要求。
 实施例3:一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件,包括弧底板1,所述的弧底板1的上部分布有隔板2,所述的隔板2的两侧壁分别设有弧形腹板3,所述的弧形腹板3分别设在弧底板1的上部,所述的弧形腹板3的上部与隔板2的上部通过盖板4相盖接。所述的弧底板1的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板5,所述的中间隔板5间的间距为800mm。所述的弧底板1的宽度大于隔板2的宽度,所述的盖板4与弧底板1的形状和大小相同,所述的弧形腹板3的外侧壁与弧底板1的外侧壁处于同一平面。
  局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取,得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸;采用数控等离子切割机进行切割下料,下料前进行矫平,并预留2mm的切割余量;对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合,可根据对应的圆弧半径进行放样;同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放1mm作为箱型构件焊接收缩余量,根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量;
(4)、弧形腹板压弯成型:
  弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法,油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状,下模为可调节二字状,油压机的压制步距为10cm,油压机每次下压量为总下压量的1/3;
(3)、弧形腹板成型检测:
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制,当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时,样板弦长不应小于零件弦长的2/3;当零件弦长大于1500mm时,样板弦长不应小于1500mm,成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm;
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架,对已成形的钢板零件进行矫正;钢板零件外形尺寸偏差控制在±0.5mm;
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架,对箱型构件进行组装;组立装配时,考虑焊接收缩,弧形腹板加放4mm焊接收缩余量;箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位,确保弧形腹板的弯弧顺滑连续;
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接,采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接,焊接时可选择从中间向两端对称施焊,焊后需对焊缝进行100%UT;焊接完成后进行端铣;
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量,若箱型外观尺寸偏差大于2mm时,则需对其进行校正,弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法,保证箱型的弯弧程度符合要求。

Claims (4)

1.一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件,其特征在于:包括弧底板(1),所述的弧底板(1)的上部分布有隔板(2),所述的隔板(2)的两侧壁分别设有弧形腹板(3),所述的弧形腹板(3)分别设在弧底板(1)的上部,所述的弧形腹板(3)的上部与隔板(2)的上部通过盖板(4)相盖接。
2.根据权利要求1所述的局部内凹的不规则圆弧形箱型构件,其特征在于:所述的弧底板(1)的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板(5),所述的中间隔板(5)间的间距为500mm~800mm。
3.根据权利要求1所述的局部内凹的不规则圆弧形箱型构件,其特征在于:所述的弧底板(1)的宽度大于隔板(2)的宽度,所述的盖板(4)与弧底板(1)的形状和大小相同,所述的弧形腹板(3)的外侧壁与弧底板(1)的外侧壁处于同一平面。
4.根据权利要求1所述的局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法,其特征在于按以下步骤进行:
(1)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取,得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸;采用数控等离子切割机进行切割下料,下料前进行矫平,并预留2mm的切割余量;对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合,可根据对应的圆弧半径进行放样;同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放1mm作为箱型构件焊接收缩余量,根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量;
(2)、弧形腹板压弯成型:
  弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法,油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状,下模为可调节二字状,油压机的压制步距为10cm,油压机每次下压量为总下压量的1/3;
(3)、弧形腹板成型检测:
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制,当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时,样板弦长不应小于零件弦长的2/3;当零件弦长大于1500mm时,样板弦长不应小于1500mm,成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm;
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架,对已成形的钢板零件进行矫正;钢板零件外形尺寸偏差控制在±0.5mm;
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架,对箱型构件进行组装;组立装配时,考虑焊接收缩,弧形腹板加放4mm焊接收缩余量;箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位,确保弧形腹板的弯弧顺滑连续;
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接,采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接,焊接时可选择从中间向两端对称施焊,焊后需对焊缝进行100%UT;焊接完成后进行端铣;
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量,若箱型外观尺寸偏差大于2mm时,则需对其进行校正,弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法,保证箱型的弯弧程度符合要求。
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