CN106736279A - 一种箱型钢结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑技术领域，旨在解决现有技术中箱型钢结构加工不便等问题，提供一种箱型钢结构，包括矩形管件，矩形管件内设置有多个隔板。矩形管件包括第一壁板、第二壁板、第三壁板、第四壁板四个壁板。在矩形管件的延伸方向上，多个隔板从矩形管件的一端间隔排列至矩形管件的另一端。隔板贯穿矩形管件的至少一个壁板，并将该壁板截断成多个子壁板。隔板与子壁板的端部焊接连接。未被隔板贯穿的壁板的内表面与隔板的边缘焊接连接。这样箱型钢结构具有更好的结构强度。一种制作上述箱型钢结构的制作方法，这样的制作方法具有制作方便、效率高的特点。

Description

一种箱型钢结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体而言，涉及一种箱型钢结构及其制作方法。

背景技术

由于钢结构箱型柱拼装组立比较困难，费时费力，严重影响现场组装工效。由于箱型柱内隔板焊接质量要求高，焊接难度大，不易控制。焊接过程中焊缝易产生热裂纹，电渣焊渣池体积大，高温停留时间较长，加热及冷却速度缓慢，容易延误工期。电渣焊内隔板制作需要形成套筒形状，且套筒制作间隙要求比较严格，还需用到两块较厚的挡板，不仅增加产品的制造成本，难度较大，使得制作的效率较低。另外，当钢结构箱型柱的壁板厚度在18mm以下时，采用目前的电渣焊不易焊接，焊接时构件易变形，导致接触面不贴合，易造成连接构件之间不垂直，平面度不合格等问题，进而给后续施工造成困难，且该问题一旦形成，难以修复和补偿。

现有技术中，板材U型组立时，在没有电渣焊的情况下，隔板三边可以与三块面板焊到，当盖上盖板后，隔板与盖板就焊不到了。如果隔板第四边不焊透，就会减少钢柱对于对侧钢梁的约束。

发明内容

本发明的目的在于提供一种箱型钢结构，其能够使隔板与所有壁板都焊接到，能够使箱型钢结构的结构强度更好。

本发明的另一目的在于提供一种箱型钢结构制作方法，其能够使隔板贯穿第四壁板并与第四壁板焊接连接，这样保证了第一壁板、第二壁板、第三壁板、第四壁板都能与隔板的边缘焊接到，确保了制作出的箱型钢结构具有良好的结构强度。

本发明的另一目的在于提供一种箱型钢结构制作方法，矩形管件采用方管制作，其通过使隔板都贯穿方管的四个壁板从而在保证质量的前提下使得箱型钢结构的制作更加方便、高效。

本发明的实施例是这样实现的：

一种箱型钢结构，包括矩形管件，矩形管件内设置有多个隔板。矩形管件包括第一壁板、第二壁板、第三壁板、第四壁板四个壁板。在矩形管件的延伸方向上，多个隔板从矩形管件的一端间隔排列至矩形管件的另一端。隔板贯穿矩形管件的至少一个壁板，并将该壁板截断成多个子壁板。隔板与子壁板的端部焊接连接。未被隔板贯穿的壁板的内表面与隔板的边缘焊接连接。

这样的箱型钢结构的有益效果是使隔板与矩形管件的内表面都能焊接，从而保证了箱型钢结构具有良好的结构强度。

在本发明的一种实施例中，隔板贯穿一个壁板。

在本发明的一种实施例中，隔板同时贯穿四个壁板。

在本发明的一种实施例中，隔板上开设有贯穿的通孔。

在本发明的一种实施例中，隔板的周缘开设有坡口。

一种箱型钢结构的制作方法，包括以下步骤：

切割下料步骤：将原料按预设尺寸切割形成可相互配合的第一壁板、第二壁板、第三壁板、第四壁板和隔板；将第四壁板截断形成子壁板；

拼接步骤：将第一壁板放置在安装平台上，再使第二壁板和第三壁板分别焊接在第一壁板的两个长边上；第一壁板、第二壁板和第三壁板形成U形槽；

隔板组装步骤：在U形槽的延伸方向上，将隔板从U形槽的一端间隔放置至U形槽的另一端，将隔板的边缘与第一壁板、第二壁板和第三壁板焊接连接；隔板从U形槽的开口处延伸至U形槽外；

子壁板组装步骤：将子壁板放置于U形槽的开口处；相邻的隔板之间均设置一个子壁板；将子壁板的两侧分别与第二壁板和第三壁板焊接，将子壁板的两端分别与隔板焊接。

这样的箱型钢结构的制作方法的有益效果是，通过隔板贯穿矩形管件的一个壁板，且壁板与矩形管件的连接处都通过焊接连接的方式，同时焊接可以采用电渣焊除外的其他焊接方式，这样一方面解决了壁板厚度在18毫米以下时，目前的电渣焊不易焊接的问题；另一方面使隔板与矩形管件的内表面都能焊接，从而保证了箱型钢结构具有良好的结构强度。

在本发明的一种实施例中，拼接步骤中采用两把焊枪同时同向施焊，采用单面双丝双弧埋弧焊工艺，一次焊接成型，使第一壁板分别与第二壁板和第三壁板之间形成第一主焊缝和第二主焊缝。

一种箱型钢结构的制作方法，其包括以下步骤：

切割下料步骤：矩形管件为方管材料，将矩形管件切割成多个由子壁板构成的子管件；将原料按预设尺寸切割得到隔板，且隔板能够完全覆盖子管件的横截面；

组装焊接步骤：将多个上述子管件放置在安装平台上，使多个子管件保持同轴；将隔板置于相邻的两个子管件之间，且隔板板面的周缘延伸到子管件的外表面外；隔板通过焊接与相邻的两个子管件连接。

这样的箱型钢结构的制作方法的有益效果是，使用方管作为矩形管件的材料，通过切割下料步骤和组装焊接步骤得到了隔板贯穿四个壁板的箱型钢结构。这样的制作方法在保证箱型钢结构具有良好地结构强度的同时，制作简便、节约材料，大大提高了生产效率。

在本发明的一种实施例中，隔板采用单面焊双面成型的焊接方法与子管件连接。

在本发明的一种实施例中，对子管件的管口进行坡口处理，坡口不留钝边，且打磨光滑。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例中的箱型钢结构通过将隔板贯穿矩形管件的至少一个壁板，且壁板与矩形管件的连接处都通过焊接连接的方式，使隔板与矩形管件的内表面都能焊接，从而保证了箱型钢结构具有良好的结构强度。

本发明实施例的一种箱型钢结构制作方法中，公开了一种隔板贯穿一个壁板的箱型钢结构的制作方法。这样的制作方法避免了采用电渣焊不易焊接厚度在18毫米以下的壁板的问题。

本发明实施例的一种箱型钢结构制作方法中，公开了箱型钢结构的制作方法。使用方管作为矩形管件的材料，通过切割下料步骤和组装焊接步骤得到了隔板贯穿四个壁板的箱型钢结构。这样的制作方法在保证箱型钢结构具有良好的结构强度的同时，制作简便、节约材料，大大提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中一种箱型钢结构的第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种箱型钢结构的第二视角的剖视图；

图3为本发明实施例中一种箱型钢结构的第三视角的剖视图；

图4为本发明实施例3中另一种箱型钢结构的分解图；

图5为本发明实施例3中另一种箱型钢结构的结构示意图。

图标：100-箱型钢结构；110-矩形管件；1126-子壁板；1121-第一壁板；1122-第二壁板；1123-第三壁板；1124-第四壁板；120-隔板；121-通孔；130-坡口；150-U形槽；160-第一主焊缝；170-第二主焊缝；180-方管；181-子管件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“左”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1，本实施例提供一种箱型钢结构100，其包括矩形管件110和隔板120。

参照图1和图2，矩形管件110包括四个壁板，分别是第一壁板1121、第二壁板1122、第三壁板1123和第四壁板1124。

隔板120为与矩形管件110内径相适应的长条形板件，隔板120的周缘开设有坡口130。隔板120的板面上开设有与矩形管件110开口相对的通孔121。

矩形管件110内设置有多个隔板120。进一步地，在矩形管件110的延伸方向上，多个隔板120从矩形管件110的一端间隔排列至矩形管件110的另一端。隔板120贯穿矩形管件110的至少一个壁板，并将该壁板截断成多个子壁板1126。隔板120与子壁板1126的端部焊接连接；未被隔板120贯穿的壁板的内表面与隔板120的边缘焊接连接。

在本实施例中，矩形管件110中设置有两块隔板120，分别是第一隔板和第二隔板。第一隔板和第二隔板贯穿第四壁板1124且将第四壁板1124截断形成三个子壁板1126，这三个壁板分别是第一子壁板、第二子壁板和第三子壁板。第一壁板1121、第二壁板1122和第三壁板1123未被贯穿。第一隔板设置在第一子壁板和第二子壁板之间。第一隔板120的边缘位于矩形管件110内部的部分与第一壁板1121、第二壁板1122和第三壁板1123的内边面通过埋弧焊焊接连接。第一隔板与第一子壁板的端部和第二子壁板的端部通过埋弧焊焊接连接。第二隔板设置在第二子壁板的远离第一隔板的一端和第三子壁板之间，第二隔板与矩形管件的焊接方式类似第一隔板，这里就不赘述了。

这样的矩形管件110，因为隔板120与矩形管件110的内边面都是通过焊接连接的，避免了现有技术中隔板120与盖板焊接不到，影响箱型钢结构100的结构强度，避免了箱型钢结构100不能承受较双向弯矩或不能很好地承受较双向弯矩的情况。同时，隔板120与壁板的焊接采用的是埋弧焊，而不是电渣焊，一方面解决了电渣焊不能很好地焊接壁板厚度在18毫米以下的钢结构的情况；另一方面避免了电渣焊时需要成形的套筒和挡板辅助焊接造成的制造成本高，难度较大，制作的效率较低的问题。

需要说明的是，

矩形管件110中隔板120的数量不限于两个，这里仅仅是一个示例，在本发明的其他示例中，隔板120的数量也可以是三个或三个以上，相应地，多个隔板120对保障箱型钢结构100的结构强度是有益的。

隔板120也不限于只贯穿第四壁板1124，这里仅仅是一个示例，隔板120也可以贯穿四个壁板中的一个或多个，在本发明的其他实施例中，隔板120同时贯穿四个壁板。

隔板120与壁板的焊接方式不限于埋弧焊，在本发明的其他实施例中，也可以其他的焊接方式，只要保证隔板120与壁板稳定固接即可。

箱型钢结构100通过将隔板120贯穿矩形管件110的至少一个壁板且壁板与矩形管件110的连接处都通过焊接连接的方式，且焊接可以采用电渣焊除外的其他焊接方式，这样一方面解决了壁板厚度在18毫米以下时，目前的电渣焊不易焊接的问题；另一方面使隔板120与矩形管件110的内表面都能焊接，从而保证了箱型钢结构100具有良好的结构强度。

箱型钢结构100的有益效果是通过使隔板120与四个壁板都焊接连接的方式保证了箱型钢结构100具有良好地结构强度；同时，用埋弧焊替换电渣焊的焊接方式使得箱型钢结构100的壁板可以具有更小的厚度，且加工方便、效率高效。

实施例2

本实施例提供一种制作实施例1中的箱型钢结构100的制作方法，其包括切割下料步骤、拼接步骤、隔板120组装步骤和子壁板1126组装步骤。

切割下料步骤：运用数控切割机编程，以提高原料利用率为目的，将原料按预设尺寸切割形成可相互配合的第一壁板1121、第二壁板1122、第三壁板1123、第四壁板1124和隔板120。将第四壁板1124截断形成子壁板1126。将第二壁板1122两条长边和第三壁板1123的两条长边分别开坡口130，坡口130角度为30°±2°，坡口130深度为板厚的三分之一，并预留一定量的钝边。隔板120的四边开坡口130，角度为28°±2°，坡口130深度与第二壁板1122和/或第三壁板1123的坡口130深度相同。在隔板120的中心钻通孔121。

拼接步骤：将第一壁板1121放置在安装平台上，再使第二壁板1122和第三壁板1123分别焊接在第一壁板1121的两个长边上。第一壁板1121、第二壁板1122和第三壁板1123形成U形槽150。

在本实施例中，在第二壁板1122的坡口130背面、第三壁板1123的坡口130背面和隔板120的坡口130背面分别点焊衬板。同一衬板上的两个坡口130之间预留5mm的间隙。衬板与第二壁板1122或第三壁板1123之间，以及衬板与隔板120之间均需紧密贴合。在加工制作完成后，将衬板取下即可。

在安装平台上将第一壁板1121与第二壁板1122、第三壁板1123拼装组成U形，然后用抗剪销将其固定好，以免焊接时出现构件变形。再用两台双丝双弧CO2自动焊同向同时打底焊接。焊接时，将上述组装的U形结构平行于焊机轨道平放置在安装平台上，对主焊缝分别采用两把焊枪同时同向施焊，采用单面双丝双弧埋弧焊工艺，一次焊接成型，对同一条主焊缝施焊的两把焊枪纵列式排列，前丝为直流，极性采用直流反接法，后丝为交流，使第一壁板1121分别与第二壁板1122和第三壁板1123之间形成第一主焊缝160、第二主焊缝170。冷却24小时至48小时后，进行无损检测。

隔板120组装步骤：在U形槽150的延伸方向上，将隔板120从U形槽150的一端间隔放置至U形槽150的另一端，将隔板120的边缘与第一壁板1121、第二壁板1122和第三壁板1123焊接连接。用二氧化碳气体保护焊焊接隔板120的三边，冷却24小时至48小时后，进行无损检测。隔板120从U形槽150的开口处延伸至U形槽150外。

子壁板1126组装步骤：去除子壁板1126和U形槽150边缘的毛边及其表面缺陷，保证其贴合精度。将子壁板1126放置于U形槽150的开口处。相邻的隔板120之间均设置一个子壁板1126。将子壁板1126的两侧分别与第二壁板1122和第三壁板1123焊接，将子壁板1126的两端分别与隔板120焊接。在本实施例中，子壁板1126与隔板120采用V型坡口130双面角焊缝进行焊接，以此来保证焊缝的全融透。冷却24小时至48小时后，进行无损检测；检验合格后，进行调直矫正。

参照图3，这样的制作方法，通过先拼装成U形槽150再设置隔板120，最后设置第四壁板1124的方式。最大限度结合现有技术的工艺，保证隔板120与矩形管件110的的内表面都能焊接到，保证了箱型钢结构100具有足够的强度和良好的承受载荷的能力。另一方面，制作加工过程中，没有采用电渣焊，从而避免了采用电渣焊不易焊接厚度在18毫米以下的壁板的问题。在加工完成后会进行相应的无损检测，进一步保障了箱型钢结构100的质量。

本发明实施例的一种箱型钢结构100制作方法中，公开了一种隔板120贯穿一个壁板的箱型钢结构100的制作方法，依次通过切割下料步骤、拼接步骤、隔板120组装步骤和子壁板1126组装步骤的方法得到隔板120只贯穿一个壁板的箱型钢结构100。这样的制作方法避免了采用电渣焊不易焊接厚度在18毫米以下的壁板的问题。

实施例3

请参照图4，本实施例提供一种箱型钢结构100的制作方法，与实施例二的主要区别在于，矩形管件110直接采用方管180材料制作。其包括以下步骤：

切割下料步骤：矩形管件110为方管180材料，将矩形管件110切割成多个由子壁板1126构成的子管件181。对子管件181的管口进行坡口130处理，坡口130不留钝边，且打磨光滑。将原料按预设尺寸切割得到隔板120，且隔板120能够完全覆盖子管件181的横截面。

组装焊接步骤：参照图5，将多个上述子管件181放置在安装平台上，使多个子管件181保持同轴。将隔板120置于相邻的两个子管件181之间，且隔板120板面的周缘延伸到子管件181的外表面外。隔板120采用单面焊双面成型的焊接方法与相邻的两个子管件181焊接连接。

这样的箱型钢结构100制作方法，舍去了切割四个壁板并将四个壁板焊接组装的工序，而是直接采用方管180材料加工的方式；同时这样隔板120完全贯穿了矩形管件110。这样在保证箱型构件具有满足要求的质量前提下，大大提高了箱型钢结构100的制作效率。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，矩形管件110切割成三个子管件181，隔板120有两块。为了保证焊缝焊接全融透，在坡口130处设置衬垫，内留5毫米间隙。加工制作完成后，将内衬垫板取下即可。

本实施例中公开的一种箱型钢结构100的制作方法，通过采用将方管180切割成子管件181，再将完全覆盖子管件181的横截面的隔板120，与相邻的子管件181焊接连接。这样的制作方法大大提高了箱型钢结构100的制作效率。

综上所述，本发明实施例中的箱型钢结构100通过将隔板120贯穿矩形管件110的至少一个壁板，且壁板与矩形管件110的连接处都通过焊接连接的方式，且焊接可以采用电渣焊除外的其他焊接方式，这样一方面接了壁板厚度在18毫米以下时，目前的电渣焊不易焊接的问题；另一方面使隔板120与矩形管件110的内表面都能焊接，从而保证了箱型钢结构100具有良好的结构强度。

本发明实施例的一种箱型钢结构100制作方法中，公开了一种箱型钢结构100的制作方法，依次通过切割下料步骤、拼接步骤、隔板120组装步骤和子壁板1126组装步骤的方法得到隔板120只贯穿一个壁板的箱型钢结构100。这样的制作方法避免了采用电渣焊不易焊接厚度在18毫米以下的壁板的问题。

本发明实施例的一种箱型钢结构100制作方法中，公开了箱型钢结构100的制作方法。使用方管180作为矩形管件110的材料，通过切割下料步骤和组装焊接步骤得到了隔板120贯穿四个壁板的箱型钢结构100。这样的制作方法在保证箱型钢结构100具有良好地结构强度的同时，制作简便、节约材料，大大提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种箱型钢结构，其特征在于，包括矩形管件，所述矩形管件内设置有多个隔板；

所述矩形管件包括第一壁板、第二壁板、第三壁板、第四壁板四个壁板；

在所述矩形管件的延伸方向上，多个所述隔板从所述矩形管件的一端间隔排列至所述矩形管件的另一端；

所述隔板贯穿所述矩形管件的至少一个壁板，并将该壁板截断成多个子壁板；所述隔板与所述子壁板的端部焊接连接；未被所述隔板贯穿的壁板的内表面与所述隔板的边缘焊接连接。

2.根据权利要求1所述的箱型钢结构，其特征在于，所述隔板贯穿一个所述壁板。

3.根据权利要求1所述的箱型钢结构，其特征在于，所述隔板同时贯穿四个所述壁板。

4.根据权利要求1所述的箱型钢结构，其特征在于，所述隔板上开设有贯穿的通孔。

5.根据权利要求1所述的箱型钢结构，其特征在于，所述隔板的周缘开设有坡口。

6.一种箱型钢结构的制作方法，其特征在于，其包括以下步骤：

切割下料步骤：将原料按预设尺寸切割形成可相互配合的所述第一壁板、所述第二壁板、所述第三壁板、所述第四壁板和所述隔板；将所述第四壁板截断形成所述子壁板；

拼接步骤：将所述第一壁板放置在安装平台上，再使所述第二壁板和所述第三壁板分别焊接在所述第一壁板的两个长边上；所述第一壁板、所述第二壁板和所述第三壁板形成U形槽；

隔板组装步骤：在所述U形槽的延伸方向上，将所述隔板从所述U形槽的一端间隔放置至所述U形槽的另一端，将所述隔板的边缘与所述第一壁板、所述第二壁板和所述第三壁板焊接连接；所述隔板从所述U形槽的开口处延伸至所述U形槽外；

子壁板组装步骤：将所述子壁板放置于所述U形槽的开口处；相邻的隔板之间均设置一个所述子壁板；将所述子壁板的两侧分别与所述第二壁板和所述第三壁板焊接，将所述子壁板的两端分别与所述隔板焊接。

7.根据权利要求6所述的一种箱型钢结构的制作方法，其特征在于，基于权利要求1中的箱型钢结构，在拼接步骤中采用两把焊枪同时同向施焊，采用单面双丝双弧埋弧焊工艺，一次焊接成型，使第一壁板分别与第二壁板和第三壁板之间形成第一主焊缝和第二主焊缝。

8.一种箱型钢结构的制作方法，其特征在于，其包括以下步骤：

切割下料步骤：所述矩形管件为方管材料，将所述矩形管件切割成多个由子壁板构成的子管件；将原料按预设尺寸切割得到所述隔板，且所述隔板能够完全覆盖所述子管件的横截面；

组装焊接步骤：将多个上述子管件放置在安装平台上，使多个所述子管件保持同轴；将所述隔板置于相邻的两个所述子管件之间，且所述隔板板面的周缘延伸到所述子管件的外表面外；所述隔板通过焊接与相邻的两个所述子管件连接。

9.根据权利要求8所述的一种箱型钢结构的制作方法，其特征在于，所述隔板采用单面焊双面成型的焊接方法与所述子管件连接。

10.根据权利要求8所述的一种箱型钢结构的制作方法，其特征在于，对所述子管件的所述管口进行坡口处理，坡口不留钝边，且打磨光滑。