CN104368916A - 一种钢板剪力墙的制作方法及其临时支撑结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢板剪力墙的制作方法及其临时支撑结构，临时支撑结构包括钢板、两个箱型柱及第一、第二支撑柱，钢板的两端焊接固定于两个箱型柱的侧面上，第一、第二支撑柱对称分布于钢板的上、下方；第一、第二支撑柱的两端皆分别固定于两个箱型柱上。上述钢板剪力墙的制作方法及其临时支撑结构在箱型柱的侧面标出用于装配钢板的组装定位线；在焊接时，两个箱型柱可先通过第一、第二支撑柱预先固定，这样，便于钢板与两个箱型柱进行定位；再者，可使钢板与箱型柱之间的焊接破口对接较为固定，较少了由于薄钢板变形而产生的偏差，提高了焊接和装配的精度。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工领域，尤其涉及一种钢板剪力墙的制作方法及其临时支撑结构。
背景技术
钢板剪力墙结构是20世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力结构体系。作为新型抗侧力构件，钢板剪力墙结构体系具有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等特点。
钢板剪力墙结构一般包括钢板和位于钢板两边的箱型柱，钢板的两端焊接固定于两个箱型柱上。由于钢板的长度较长，箱型柱和钢板都属于大型构件，因此，在焊接时，钢板和箱型柱之间难以准确定位，导致焊接和装配的难度较大，精度控制较差。再者，由于在焊接时填入量较大，超厚的钢板焊接工艺复杂，焊接变形大，进一步加大焊接装配时的精度控制的难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可有效提供钢板墙结构的焊接及装配精度的钢板剪力墙的制作方法及其临时支撑结构。
本发明是这样实现的，提供一种钢板剪力墙的临时支撑结构，包括钢板、两个箱型柱及第一、第二支撑柱，所述钢板的两端分别焊接固定于所述两个箱型柱的侧面，所述第一、第二支撑柱对称分布于所述钢板的上、下方；所述第一、第二支撑柱的两端皆分别固定于所述两个箱型柱上。
进一步地，所述第一、第二支撑柱的数量均具有多个，均匀分布于所述钢板的宽度方向上。
进一步地，所述临时支撑结构还包括支撑平台，所述支撑平台支撑于所述两个箱型柱的下方。
进一步地，所述临时支撑结构还包括支撑胎架，所述支撑胎架支撑于所述钢板下方。
本发明还提供一种钢板剪力墙的制作方法，包括以下步骤：
A、制作钢板和两个箱型柱，并在所述箱型柱的侧面标出用于装配钢板的组装定位线；
B、将钢板的两端分别定位于所述两个箱型柱的侧面，并进行临时固定；
C、将第一、第二支撑柱对称设置于所述钢板的上、下方，使所述第一、第二支撑柱的两端皆分别固定于所述两个箱型柱上；
D、将所述钢板焊接固定于所述两个箱型柱上，在焊接时，所述钢板的两端同时施焊；
E、焊接完成并冷却后，拆除所述第一、第二支撑柱。
进一步地，所述步骤A还包括下料切割工序，将型材切割成所述钢板和组成所述箱型柱的侧板。
进一步地，切割工序之前需要利用矫平机对型材进行矫平及表面清理。
进一步地，所述切割设备主要采用数控等离子切割机或者火焰多头直条切割机。
进一步地，所述步骤B中，在所述两个箱型柱下方设置支撑平台，在所述钢板下方设置支撑胎架。
进一步地，所述步骤B中，在所述钢板上设置可固定在混凝土上的栓钉，以及设置用于加强钢板强度的加劲肋。
进一步地，所述步骤D中，在焊接前进行预热。
进一步地，所述步骤D中，在焊接时采用多层多焊道的工艺。
进一步地，在所述步骤D和E之间还包括矫正工序，所述矫正的方法包括机械矫正和/或加热矫正。
进一步地，在所述步骤E之后还包括端部加工，所述钢板的侧面通过铣边机进行端部加工。
与现有技术相比，本发明的钢板剪力墙的制作方法及其临时支撑结构在箱型柱的侧面标出用于装配钢板的组装定位线；在焊接时，两个箱型柱可先通过第一支撑柱和第二支撑柱预先固定，这样，便于钢板与两个箱型柱进行定位；再者，由于在焊接时，钢板与箱型柱之间的变形主要为薄钢板变形，使两者的焊接破口对接发生改变，而第一支撑柱和第二支撑柱对称分布于钢板的上、下方，并支撑固定于两个箱型柱上，可使钢板与箱型柱之间的焊接破口对接较为固定，较少了由于薄钢板变形而产生的偏差，提高了焊接和装配的精度。钢板的两端同时施焊，这样，可以避免钢板的一边焊接完成后钢板产生变形，使其另一边与箱型柱的焊接位置产生较大偏差。
附图说明
图1是本发明钢板剪力墙的临时支撑结构一较佳实施例的立体示意图以及钢板剪力墙的制作方法中制作完成后的结构示意图；
图2是图1所示钢板剪力墙的制作方法的实施例中制作钢板和箱型柱，并标示组装线的结构示意图；
图3是图1所示钢板剪力墙的制作方法的实施例中钢板和箱型柱临时固定的结构示意图；
图4是图1所示钢板剪力墙的制作方法的实施例中第一支撑柱固定于钢板上方的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明的钢板剪力墙的临时支撑结构的一较佳实施例，包括钢板100、两个箱型柱200、第一支撑柱300和第二支撑柱400。
钢板100的两端焊接固定于两个箱型柱200的侧面上，第一支撑柱300和第二支撑柱400对称分布于钢板100的上、下方，且第一、第二支撑柱300、400的两端皆分别固定于两个箱型柱200上。
本实施例中，第一支撑柱300和第二支撑柱400的数量均具有多个，均匀分布于钢板100的宽度方向上。
为了能更好地支撑，钢板剪力墙还可包括支撑平台和支撑胎架(图中未示出)，撑平台支撑于两个箱型柱200的下方，支撑胎架支撑于钢板100下方。
本发明还提供了一种钢板剪力墙的制作方法，包括以下步骤：
A、如图2所示，制作钢板100和两个箱型柱200，并在箱型柱200的侧面标出用于装配钢板100的组装定位线；
B、如图3所示，将钢板100的两端分别定位于两个箱型柱200的侧面，并进行临时固定；
C、如图4和图1所示，将第一支撑柱300和第二支撑柱400对称设置于钢板100的上、下方，使第一、第二支撑柱300、400的两端皆分别固定于两个箱型柱200上；
D、将钢板100焊接固定于两个箱型柱200上。在焊接时，钢板100的两端同时施焊，这样，可以避免钢板100的一边焊接完成后钢板100产生变形，使其另一边与箱型柱200的焊接位置产生较大偏差；
E、焊接完成并冷却后，拆除第一支撑柱300和第二支撑柱400。
其中，步骤A还包括下料切割工序，将型材切割成钢板和组成箱型柱的侧板，切割时，侧板需要预留加工余量以及焊接收缩量。本实施例中，切割设备主要采用数控等离子切割机或者火焰多头直条切割机。在切割工序之前需要利用矫平机对型材进行矫平及表面清理。
在步骤B中，可在两个箱型柱200下方设置支撑平台，在钢板100下方设置支撑胎架。具体地，支撑平台和支撑胎架应符合构件装配的精度要求，工装胎架水平度必须不大于3mm，并且具有足够的强度和刚度，经验收合格后方可使用。
需要进行起重作业前，起重工人应先目测构件的形状，了解构件的重量，根据构件形状、重量找出构件的重心，再根据构件的重心选择合适的吊具等。钢板100起重时应避免一次性起重，应该慢慢起勾，保证钢丝绳垂直，过程构件如摆动幅度过大，应待其平稳后再次起勾，过程注意速度不能过快。钢板100墙翻身起重作业时，要求起重班长在场指挥，安全监督部必须有人旁站，起重指挥统一采用口哨进行指挥(或对讲机)，应避免由几个起重工同时指挥。
在临时固定之前，应在钢板100上设置可固定在混凝土上的栓钉，进一步地，为增强钢板100的强度，还可以在钢板100上设置加劲肋。
在步骤C中，如图4所示，先将第一支撑柱300固设于钢板100的上方，如图1所示，再将第二支撑柱400固设于钢板100的下方。
在步骤D中，在焊接前应进行预热，在焊接时，温度控制应符合焊接工艺评定要求，预热是减缓焊接区激热、速冷的过程，通过预热可降低热循环冷却速度，缓和板厚方向的拘束应力，还可以排除焊接区的水分湿气即排除了产生氢的根源，从而防止冷裂纹的产生。
焊接形式应采用单坡口的形式，具体地，应采用V形单坡口。在焊接时，应坚持多层多焊道的工艺原则，采用多层多道焊，前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量。
施焊工艺参数严格按照经焊接工艺评定合格的焊接参数执行，严格控制焊接线能量，避免出现焊接参数过大引起焊缝强度相应下降，且大电流所形成的焊缝由于熔深大，焊缝截面易成梨状，非金属夹杂物均集中在焊缝中心表面，很易造成裂纹。
钢板100的厚度较厚时，焊接需要较长时间才能施焊完成，因此加强对焊接过程的中间检查非常重要，如层间温度的控制符合焊接工艺评定要求。
应保证清根的质量，碳刨清根后坡口根部半径不得小于8mm，坡口角度不小于20°，避免根部间隙过窄而产生裂纹，并在根部焊接前打磨清理坡口面的渗碳层。
控制焊缝金属在500～800℃之间的冷却速度，并做好焊后处理工作，以防止冷裂纹的发生。
在步骤D和E之间还包括矫正工序，矫正的方法可采用机械矫正、加热矫正、加热与机械联合矫正等方法。宜采取先总体后局部、先主要后次要、先下部后上部的顺序。若采用低合金的结构钢材料制作的构件，在环境温度低于-12℃时，不应进行冷矫正和冷弯曲。低合金结构钢在加热矫正时，加热温度一般700～800℃，最高温度严禁超过900℃，最低温度不得低于600℃。矫正后的钢材表面，不应有明显的凹痕或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应超过该钢材厚度允许负偏差的1/2。
在步骤E中，在焊接完成24h后，进行100％超声波探伤，探伤合格后，再对称拆除第一支撑柱300和第二支撑柱400。
在步骤E之后还包括端部加工工序，钢板100的侧面通过铣边机进行端部加工，钢板100采用铣边机进行端部加工。
上述的钢板剪力墙的制作方法及其临时支撑结构在箱型柱200的侧面标出用于装配钢板100的组装定位线；在焊接时，两个箱型柱200可先通过第一支撑柱300和第二支撑柱400预先固定，这样，便于钢板100与两个箱型柱200进行定位；再者，由于在焊接时，钢板100与箱型柱200之间的变形主要为薄钢板变形，使两者的焊接破口对接发生改变，而第一支撑柱300和第二支撑柱400对称分布于钢板100的上、下方，并支撑固定于两个箱型柱200上，可使钢板100与箱型柱200之间的焊接破口对接较为固定，较少了由于薄钢板变形而产生的偏差，提高了焊接和装配的精度。钢板100的两端同时施焊，这样，可以避免钢板100的一边焊接完成后钢板100产生变形，使其另一边与箱型柱200的焊接位置产生较大偏差。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种钢板剪力墙的临时支撑结构，包括钢板和两个箱型柱，所述钢板的两端分别焊接固定于所述两个箱型柱的侧面，其特征在于，所述临时支撑结构还包括第一、第二支撑柱，所述第一、第二支撑柱对称分布于所述钢板的上、下方；所述第一、第二支撑柱的两端皆分别固定于所述两个箱型柱上。
2.如权利要求1所述的钢板剪力墙的临时支撑结构，其特征在于，所述第一、第二支撑柱的数量均具有多个，均匀分布于所述钢板的宽度方向上。
3.如权利要求1所述的钢板剪力墙的临时支撑结构，其特征在于，所述临时支撑结构还包括支撑平台，所述支撑平台支撑于所述两个箱型柱的下方。
4.如权利要求1所述的钢板剪力墙的临时支撑结构，其特征在于，所述临时支撑结构还包括支撑胎架，所述支撑胎架支撑于所述钢板下方。
5.一种钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、制作钢板和两个箱型柱，并在所述箱型柱的侧面标出用于装配钢板的组装定位线；
B、将钢板的两端分别定位于所述两个箱型柱的侧面，并进行临时固定；
C、将第一、第二支撑柱对称设置于所述钢板的上、下方，使所述第一、第二支撑柱的两端皆分别固定于所述两个箱型柱上；
D、将所述钢板焊接固定于所述两个箱型柱上，在焊接时，所述钢板的两端同时施焊；
E、焊接完成并冷却后，拆除所述第一、第二支撑柱。
6.如权利要求5所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，所述步骤A还包括下料切割工序，将型材切割成所述钢板和组成所述箱型柱的侧板。
7.如权利要求6所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，切割工序之前需要利用矫平机对型材进行矫平及表面清理。
8.如权利要求6所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，所述切割设备主要采用数控等离子切割机或者火焰多头直条切割机。
9.如权利要求5所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，所述步骤B中，在所述两个箱型柱下方设置支撑平台，在所述钢板下方设置支撑胎架。
10.如权利要求5所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，所述步骤B中，在所述钢板上设置可固定在混凝土上的栓钉，以及设置用于加强钢板强度的加劲肋。
11.如权利要求5所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，所述步骤D中，在焊接前进行预热。
12.如权利要求5所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，所述步骤D中，在焊接时采用多层多焊道的工艺。
13.如权利要求5所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，在所述步骤D和E之间还包括矫正工序，所述矫正的方法包括机械矫正和/或加热矫正。
14.如权利要求5所述的钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，在所述步骤E之后还包括端部加工，所述钢板的侧面通过铣边机进行端部加工。
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