CN106939657A - 一种带自锁扣的钢管束组合及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带自锁扣的钢管束组合及其生产方法，属于建筑材料技术领域。该钢管束组合由多个带自锁扣的U型钢以及单个端板依次连接构成，钢管束组合的带自锁扣的U型钢具有空腔，空腔内浇注混凝土；U型钢包括折弯底部、两内侧壁、两内凹U形折弯段、两外侧壁、两倾斜折弯段，两倾斜折弯段之间形成开口处；钢管束组合的端板包括折弯底部、两侧壁、两内凹U形折弯段以及两内侧壁；U型钢的倾斜折弯段与U型钢的内凹U形折弯段相互配合构成相邻U型钢之间的自锁扣；末端U型钢的倾斜折弯段与钢管束组合的端板的内凹U形折弯段相互配合构成末端U型钢与端板之间的自锁扣；生产方法均采用辊式冷弯成型工艺。本发明无需封闭焊接，工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别是指一种带自锁扣的钢管束组合及其生产方法。
背景技术
建筑主体结构按照材料划分，最为常见的是混凝土结构和钢结构。
混凝土结构的优点主要体现在整体性和可模性好，可灌筑成为各种形状和尺寸的整体式结构，同时耐久性和耐火性也较好；其缺点为施工工序复杂，人力物力投入大，周期较长，且受季节和气候的影响较大，废水、扬尘等污染严重，不符合国家节能环保的政策要求。
钢结构住宅可以充分发挥钢结构延性好、抗震抗风能力强的特点，住宅安全可靠性高，施工时大大减少了砂、石、灰的用量，符合住宅产业化和可持续发展的要求。
通过将多个U型钢连接在一起形成钢管束，在其内部浇筑混凝土，形成钢管束组合，作为主要承重构件和抗侧力构件使用，可以同时利用混凝土和钢材两种材质的优点，弥补各自不足。
对于传统的U字形型材的钢管束组合，U字形型材的开口处拼接相邻U字形型材的折弯底部，折弯底部和折弯段之间、末端U字形型材的开口处和端板之间均采用封闭焊接，焊接区间段长度等于翼缘整个宽度。此种设计由于采用拼接，所以需要封闭焊接保证相邻U字形型材之间以及末端U字形型材与端板之间配合的牢固性和可靠性，但是封闭焊接的焊接区间段长度大、焊接时间长，导致焊接后焊缝处残余应力和变形大，对焊件的强度、刚度、受压时的稳定性和配合精度均具有较大影响。
发明内容
为解决传统U字形型材钢管束组合相邻U型钢之间拼接不牢固、焊接后残余应力和变形大的缺点，本发明提出一种带自锁扣的钢管束组合及其生产方法，通过自锁扣提高U型钢之间配合的牢固性和可靠性，通过点焊代替封闭焊接实现焊接，减少焊接时间，降低焊接后残余应力和变形影响。
该钢管束组合包括U型钢和端板，钢管束组合由一个以上的U型钢依次连接，最后一个U型钢末端连接端板构成；
其中，所述U型钢带自锁扣，U型钢具有空腔，空腔内浇注混凝土；
所述U型钢包括折弯底部一、两个内侧壁一、两个内凹U形折弯段一、两个外侧壁一、两个倾斜折弯段，两个倾斜折弯段之间形成开口处；
所述端板包括折弯底部二、两个外侧壁二、两个内凹U形折弯段二以及两个内侧壁二；
所述内凹U形折弯段一具有两个相互平行的侧壁以及圆弧段；所述外侧壁一的端部具有与所述内凹U形折弯段一侧壁相平行的倾斜折弯段；所述倾斜折弯段与所述内凹U形折弯段一相互配合构成相邻U型钢之间的自锁扣；所述U型钢的倾斜折弯段与所述U型钢的内凹U形折弯段一采用点焊连接；所述U型钢的折弯底部一构成相邻U型钢之间的隔板。
所述U型钢的倾斜折弯段与所述U型钢的外侧壁一之间设置有第一圆弧段，所述U型钢的外侧壁一与所述U型钢的内凹U形折弯段一之间设置有第二圆弧段，所述U型钢的内凹U形折弯段一与所述U型钢的内侧壁一之间设置有第三圆弧段，所述U型钢的内侧壁一与折弯底部一之间设置有第四圆弧段；所述端板的内凹U形折弯段二与所述端板的外侧壁二之间设置有第五圆弧段，所述端板的外侧壁二与所述端板的折弯底部二之间设置有第六圆弧段，所述端板的折弯底部二与所述端板的内侧壁二之间设置有第七圆弧段，所述的第二圆弧段与所述的第五圆弧段的形状和大小相同，所述的第三圆弧段与所述的第七圆弧段的形状和大小相同。
最后一个U型钢的倾斜折弯段与所述钢管束组合的端板的内凹U形折弯段二相互配合构成最后一个U型钢与端板之间的自锁扣，所述最后一个U型钢的倾斜折弯段与所述端板的内凹U形折弯段采用点焊连接。
所述一个以上U型钢的外侧壁一相连接形成所述钢管束组合的翼缘；所述U型钢的折弯底部一形成所述翼缘之间的腹板。
所述U型钢的空腔外侧壁一上设置有栓钉；相邻的U型钢之间的隔板上设置通孔。
所述U型钢空腔内浇注的混凝土为普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。
生产该带自锁扣的钢管束组合的方法，其中，所述U型钢采用多道次辊式冷弯成型工艺，具体生产方法包括以下步骤：
(1)上料：将与所述U型钢展开宽度相同的带钢送入生产线进料端；可以根据定长度法或定半径法，结合具体截面尺寸计算所述U型钢的展开宽度；
(2)冲孔：根据所述U型钢的具体截面尺寸，在带钢中部位置冲孔，冲孔后的板料进入连续辊式冷弯成型生产线；
(3)多道次连续辊式冷弯成型：冲孔后的带钢经过九道次连续辊式冷弯成型，最终达到符合要求的带自锁扣U型钢，所述的九道次连续辊式冷弯成型过程为：
首先，使水平放置的带钢进入第一道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成5度起角；所述的内凹U形折弯段一在第一道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成10度起角；所述的第二圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成10度起角；所述的第一圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成5度起角；
其次，将完成上述变形的带钢送入第二道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的内凹U形折弯段一在第二道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成35度起角；所述的第二圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成30度起角；所述的第一圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；
第三，将完成上述变形的带钢送入第三道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的内凹U形折弯段一在第三道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成60度起角；所述的第二圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第一圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；
第四，将完成上述变形的带钢送入第四道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的内凹U形折弯段一在第四道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成90度起角；所述的第二圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第一圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；
第五，将完成上述变形的带钢送入第五道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的第三圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；所述的内凹U形折弯段一在第五道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成120度起角；所述的第二圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成95度起角；所述的第一圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；
第六，将完成上述变形的带钢送入第六道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的第三圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的内凹U形折弯段一在第六道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成145度起角；所述的第二圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成105度起角；所述的第一圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；
第七，将完成上述变形的带钢送入第七道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第三圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第七道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成170度起角；所述的第二圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；
第八，将完成上述变形的带钢送入第八道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第八道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第三圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第八道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成180度起角；所述的第二圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；
第九，将完成上述变形的带钢送入第九道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第九道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成90度起角；所述的第三圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第二圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；
(4)切断：将上述经过连续辊式冷弯成型的带自锁扣U型钢送入切断设备，按照所需尺寸进行切断。
生产该带自锁扣的钢管束组合的方法，其中，所述端板采用多道次辊式冷弯成型工艺，具体生产方法包括以下步骤：
(1)上料：将与所述端板展开宽度相同的带钢送入生产线进料端；可以根据定长度法或定半径法，结合具体截面尺寸计算所述端板的展开宽度；
(2)多道次连续辊式冷弯成型：上述带钢经过八道次连续辊式冷弯成型，最终达到符合要求的端板，所述的八道次连续辊式冷弯成型为：
首先，使水平放置的带钢进入第一道次轧辊中，所述端板的内凹U形折弯段二在第一道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成10度起角；
其次，使完成上述变形的带钢进入第二道次轧辊中，所述的第五圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成10度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第二道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成40度起角；
第三，使完成上述变形的带钢进入第三道次轧辊中，所述的第五圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成30度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第三道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成70度起角；
第四，使完成上述变形的带钢进入第四道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的第五圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成50度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第四道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成100度起角；所述的第七圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成20度起角；
第五，使完成上述变形的带钢进入第五道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的第五圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第五道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成130度起角；所述的第七圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成40度起角；
第六，使完成上述变形的带钢进入第六道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第五圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成90度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第六道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成160度起角；所述的第七圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成60度起角；
第七，使完成上述变形的带钢进入第七道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第五圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成105度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第七道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成180度起角；所述的第七圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；
第八，使完成上述变形的带钢进入第八道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第八道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成90度起角；所述的第五圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述端板的内凹U形折弯段二在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第七圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；
(3)切断：将上述经过连续辊式冷弯成型的端板送入切断设备，按照所需尺寸进行切断。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明提出的一种带自锁扣的钢管束组合用U型钢和端板及其生产方法，所述U型钢的倾斜折弯段与所述U型钢的内凹U形折弯段之间以及所述末端U型钢的倾斜折弯段与所述端板的内凹U形折弯段之间均采用自锁扣配合以及点焊连接。对比传统拼接和自锁扣，后者的可靠性和安全性更高，无需借助焊接工艺，即可实现一定程度的约束和定位；通过将封闭焊接替换为点焊，焊接过程更加快速和经济，焊接后焊缝处残余应力和变形小，对焊件的强度、刚度、受压时的稳定性和配合精度影响也进一步降低。
辊式冷弯成型工艺具有节材、节能、高效的特点，十分适合本发明提出的新型U型钢和端板；孔型设计时，采用组合式轧辊，制造和更换方便，可以重复使用；冷弯成型过程中，端部材料由于另一侧材料的缺失，在残余应力的释放下，会出现产品两侧相对于正常尺寸收缩或扩张的“大小头”现象，U型钢之间连接过程中，可以利用此现象，通过“大小头”相互配合使连接更加牢固。
附图说明
图1为本发明的带自锁扣的钢管束组合结构示意图；
图2为带自锁扣的钢管束组合的U型钢的截面示意图；
图3为带自锁扣的钢管束组合的端板的截面示意图；
图4为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次1的弯曲示意图；
图5为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次2的弯曲示意图；
图6为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次3的弯曲示意图；
图7为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次4的弯曲示意图；
图8为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次5的弯曲示意图；
图9为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次6的弯曲示意图；
图10为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次7的弯曲示意图；
图11为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次8的弯曲示意图；
图12为U型钢辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次9的弯曲示意图；
图13为端板辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次1的弯曲示意图；
图14为端板辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次2的弯曲示意图；
图15为端板辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次3的弯曲示意图；
图16为端板辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次4的弯曲示意图；
图17为端板辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次5的弯曲示意图；
图18为端板辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次6的弯曲示意图；
图19为端板辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次7的弯曲示意图；
图20为端板辊式冷弯成型过程中带钢坯料道次8的弯曲示意图。
其中：1-U型钢；2-端板；11-外侧壁一；12-内凹U形折弯段一；13-内侧壁一；14-折弯底部一；15-倾斜折弯段；16-通孔；21-外侧壁二；22-折弯底部二；23-内凹U形折弯段二；24-内侧壁二。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种带自锁扣的钢管束组合及其生产方法。
如图1所示，该钢管束组合包括U型钢1和端板2，钢管束组合由一个以上的U型钢1依次连接，最后一个U型钢1末端连接端板2构成；
如图2所示，U型钢1带自锁扣，U型钢1具有空腔，空腔内浇注混凝土；
U型钢1包括折弯底部一14、两个内侧壁一13、两个内凹U形折弯段一12、两个外侧壁一11、两个倾斜折弯段15，两个倾斜折弯段15之间形成开口处；
如图3所示，端板2包括折弯底部二22、两个外侧壁二21、两个内凹U形折弯段二23以及两个内侧壁二24；
内凹U形折弯段一12具有两个相互平行的侧壁以及圆弧段；外侧壁一11的端部具有与内凹U形折弯段一12侧壁相平行的倾斜折弯段；倾斜折弯段15与内凹U形折弯段一12相互配合构成相邻U型钢1之间的自锁扣；U型钢的倾斜折弯段15与U型钢的内凹U形折弯段一12采用点焊连接；U型钢的折弯底部一14构成相邻U型钢1之间的隔板。
U型钢的倾斜折弯段15与U型钢的外侧壁一11之间设置有第一圆弧段，U型钢的外侧壁一11与U型钢的内凹U形折弯段一12之间设置有第二圆弧段，U型钢的内凹U形折弯段一12与U型钢的内侧壁一13之间设置有第三圆弧段，U型钢的内侧壁一13与折弯底部一14之间设置有第四圆弧段；端板的内凹U形折弯段二23与端板的外侧壁二21之间设置有第五圆弧段，端板的外侧壁二21与端板的折弯底部二22之间设置有第六圆弧段，端板的折弯底部二22与端板的内侧壁二24之间设置有第七圆弧段，第二圆弧段与第五圆弧段的形状和大小相同，第三圆弧段与第七圆弧段的形状和大小相同。
最后一个U型钢的倾斜折弯段15与钢管束组合的端板的内凹U形折弯段二23相互配合构成最后一个U型钢1与端板2之间的自锁扣，最后一个U型钢的倾斜折弯段15与端板的内凹U形折弯段二采用点焊连接。
一个以上U型钢1的外侧壁一1相连接形成钢管束组合的翼缘；U型钢1的折弯底部一14形成翼缘之间的腹板。
U型钢1的空腔外侧壁一11上设置有栓钉；相邻的U型钢1之间的隔板上设置通孔16。
U型钢1空腔内浇注的混凝土为普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。
参照图4至图12，以尺寸为130mm×180mm×4mm的U型钢为例，所述U型钢的生产方法采用多道次辊式冷弯成型工艺，具体生产方法包括以下步骤：
(1)上料：将与所述U型钢展开宽度相同的带钢送入生产线进料端，其特征是可以根据定长度法或定半径法，结合具体截面尺寸计算所述U型钢的展开宽度。
(2)冲孔：根据所述U型钢的具体截面尺寸，在带钢中部位置冲孔，冲孔后的板料进入连续辊式冷弯成型生产线。
(3)多道次连续辊式冷弯成型：冲孔后的带钢经过九道次连续辊式冷弯成型，最终达到符合要求的带锁扣U型钢，所述的九道次连续辊式冷弯成型为：
首先，使水平放置的带钢进入第一道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成5度起角；所述的内凹U形折弯段一在第一道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成10度起角；所述的第二圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成10度起角；所述的第一圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成5度起角；如图4；
其次，使完成上述变形的带钢进入第二道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的内凹U形折弯段一在第二道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成35度起角；所述的第二圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成30度起角；所述的第一圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；如图5；
第三，使完成上述变形的带钢进入第三道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的内凹U形折弯段一在第三道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成60度起角；所述的第二圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第一圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；如图6；
第四，使完成上述变形的带钢进入第四道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的内凹U形折弯段一在第四道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成90度起角；所述的第二圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第一圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；如图7；
第五，使完成上述变形的带钢进入第五道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的第三圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；所述的内凹U形折弯段一在第五道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成120度起角；所述的第二圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成95度起角；所述的第一圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；如图8；
第六，使完成上述变形的带钢进入第六道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的第三圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的内凹U形折弯段一在第六道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成145度起角；所述的第二圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成105度起角；所述的第一圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；如图9；
第七，使完成上述变形的带钢进入第七道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第三圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第七道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成170度起角；所述的第二圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；如图10；
第八，使完成上述变形的带钢进入第八道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第八道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第三圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第八道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成180度起角；所述的第二圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；如图11；
第九，使完成上述变形的带钢进入第九道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第九道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成90度起角；所述的第三圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第二圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；如图12；
(4)切断：将上述经过连续辊式冷弯成型的带自锁扣U型钢送入切断设备，按照所需尺寸进行切断。
参照图13至图20，以尺寸为130mm×40mm×4mm的端板为例，所述端板的生产方法采用多道次辊式冷弯成型工艺，具体生产方法包括以下步骤：
(1)上料：将与所述端板展开宽度相同的带钢送入生产线进料端，其特征是可以根据定长度法或定半径法，结合具体截面尺寸计算所述端板的展开宽度。
(2)多道次连续辊式冷弯成型：上述带钢经过八道次连续辊式冷弯成型，最终达到符合要求的端板，所述的八道次连续辊式冷弯成型为：
首先，使水平放置的带钢进入第一道次轧辊中，所述端板的内凹U形折弯段二在第一道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成10度起角；如图13；
其次，使完成上述变形的带钢进入第二道次轧辊中，所述的第五圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成10度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第二道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成40度起角；如图14；
第三，使完成上述变形的带钢进入第三道次轧辊中，所述的第五圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成30度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第三道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成70度起角；如图15；
第四，使完成上述变形的带钢进入第四道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的第五圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成50度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第四道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成100度起角；所述的第七圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成20度起角；如图16；
第五，使完成上述变形的带钢进入第五道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的第五圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第五道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成130度起角；所述的第七圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成40度起角；如图17；
第六，使完成上述变形的带钢进入第六道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第五圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成90度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第六道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成160度起角；所述的第七圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成60度起角；如图18；
第七，使完成上述变形的带钢进入第七道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第五圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成105度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第七道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成180度起角；所述的第七圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；如图19；
第八，使完成上述变形的带钢进入第八道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第八道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成90度起角；所述的第五圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述端板的内凹U形折弯段二在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第七圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；如图20；
(3)切断：将上述经过连续辊式冷弯成型的端板送入切断设备，按照所需尺寸进行切断。
必要时，应该考虑在现有辊式冷弯成型道次基础上，在最终道次后，切断工序前，添加过弯和矫直道次，以改善最终产品的回弹和弓形缺陷。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种带自锁扣的钢管束组合，其特征在于：包括U型钢(1)和端板(2)，钢管束组合由一个以上的U型钢(1)依次连接，最后一个U型钢(1)末端连接端板(2)构成；
其中，所述U型钢(1)带自锁扣，U型钢(1)具有空腔，空腔内浇注混凝土；
所述U型钢(1)包括折弯底部一(14)、两个内侧壁一(13)、两个内凹U形折弯段一(12)、两个外侧壁一(11)、两个倾斜折弯段(15)，两个倾斜折弯段(15)之间形成开口处；
所述端板(2)包括折弯底部二(22)、两个外侧壁二(21)、两个内凹U形折弯段二(23)以及两个内侧壁二(24)；
所述内凹U形折弯段一(12)具有两个相互平行的侧壁以及圆弧段；所述外侧壁一(11)的端部具有与所述内凹U形折弯段一(12)侧壁相平行的倾斜折弯段；所述倾斜折弯段(15)与所述内凹U形折弯段一(12)相互配合构成相邻U型钢(1)之间的自锁扣；所述U型钢的倾斜折弯段(15)与所述U型钢的内凹U形折弯段一(12)采用点焊连接；所述U型钢的折弯底部一(14)构成相邻U型钢(1)之间的隔板。
2.根据权利要求1所述的带自锁扣的钢管束组合，其特征在于：所述U型钢的倾斜折弯段(15)与所述U型钢的外侧壁一(11)之间设置有第一圆弧段，所述U型钢的外侧壁一(11)与所述U型钢的内凹U形折弯段一(12)之间设置有第二圆弧段，所述U型钢的内凹U形折弯段一(12)与所述U型钢的内侧壁一(13)之间设置有第三圆弧段，所述U型钢的内侧壁一(13)与折弯底部一(14)之间设置有第四圆弧段；所述端板的内凹U形折弯段二(23)与所述端板的外侧壁二(21)之间设置有第五圆弧段，所述端板的外侧壁二(21)与所述端板的折弯底部二(22)之间设置有第六圆弧段，所述端板的折弯底部二(22)与所述端板的内侧壁二(24)之间设置有第七圆弧段，所述的第二圆弧段与所述的第五圆弧段的形状和大小相同，所述的第三圆弧段与所述的第七圆弧段的形状和大小相同。
3.根据权利要求1所述的带自锁扣的钢管束组合，其特征在于：最后一个U型钢的倾斜折弯段(15)与所述钢管束组合的端板的内凹U形折弯段二(23)相互配合构成最后一个U型钢(1)与端板(2)之间的自锁扣，所述最后一个U型钢的倾斜折弯段(15)与所述端板的内凹U形折弯段二(23)采用点焊连接。
4.根据权利要求1所述的带自锁扣的钢管束组合，其特征在于：所述一个以上U型钢(1)的外侧壁一(11)相连接形成所述钢管束组合的翼缘；所述U型钢(1)的折弯底部一(14)形成所述翼缘之间的腹板。
5.根据权利要求1所述的带自锁扣的钢管束组合，其特征在于：所述U型钢(1)的空腔外侧壁一(11)上设置有栓钉；相邻的U型钢(1)之间的隔板上设置通孔(16)。
6.根据权利要求1所述的带自锁扣的钢管束组合，其特征在于：所述U型钢(1)空腔内浇注的混凝土为普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。
7.生产权利要求1所述的带自锁扣的钢管束组合的方法，其特征在于：所述U型钢采用多道次辊式冷弯成型工艺，具体生产方法包括以下步骤：
(1)上料：将与所述U型钢(1)展开宽度相同的带钢送入生产线进料端；
(2)冲孔：根据所述U型钢(1)的具体截面尺寸，在带钢中部位置冲孔，冲孔后的板料进入连续辊式冷弯成型生产线；
(3)多道次连续辊式冷弯成型：冲孔后的带钢经过九道次连续辊式冷弯成型，最终达到符合要求的带自锁扣U型钢，所述的九道次连续辊式冷弯成型过程为：
首先，使水平放置的带钢进入第一道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成5度起角；所述的内凹U形折弯段一在第一道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成10度起角；所述的第二圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成10度起角；所述的第一圆弧段在第一道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成5度起角；
其次，将完成上述变形的带钢送入第二道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的内凹U形折弯段一在第二道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成35度起角；所述的第二圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成30度起角；所述的第一圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；
第三，将完成上述变形的带钢送入第三道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的内凹U形折弯段一在第三道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成60度起角；所述的第二圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第一圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；
第四，将完成上述变形的带钢送入第四道次轧辊中，所述的第三圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的内凹U形折弯段一在第四道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成90度起角；所述的第二圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第一圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；
第五，将完成上述变形的带钢送入第五道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的第三圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；所述的内凹U形折弯段一在第五道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成120度起角；所述的第二圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成95度起角；所述的第一圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；
第六，将完成上述变形的带钢送入第六道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的第三圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的内凹U形折弯段一在第六道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成145度起角；所述的第二圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成105度起角；所述的第一圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；
第七，将完成上述变形的带钢送入第七道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第三圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第七道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成170度起角；所述的第二圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第七道次轧辊约束下，起角保持不变；
第八，将完成上述变形的带钢送入第八道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第八道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第三圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第八道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成180度起角；所述的第二圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第八道次轧辊约束下，起角保持不变；
第九，将完成上述变形的带钢送入第九道次轧辊中，所述的第四圆弧段在第九道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成90度起角；所述的第三圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的内凹U形折弯段一在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第二圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；所述的第一圆弧段在第九道次轧辊约束下，起角保持不变；
(4)切断：将上述经过连续辊式冷弯成型的带自锁扣U型钢送入切断设备，按照所需尺寸进行切断。
8.生产权利要求1所述的带自锁扣的钢管束组合的方法，其特征在于：所述端板(2)采用多道次辊式冷弯成型工艺，具体生产方法包括以下步骤：
(1)上料：将与所述端板(2)展开宽度相同的带钢送入生产线进料端；
(2)多道次连续辊式冷弯成型：上述带钢经过八道次连续辊式冷弯成型，最终达到符合要求的端板，所述的八道次连续辊式冷弯成型为：
首先，使水平放置的带钢进入第一道次轧辊中，所述端板的内凹U形折弯段二在第一道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成10度起角；
其次，使完成上述变形的带钢进入第二道次轧辊中，所述的第五圆弧段在第二道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成10度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第二道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成40度起角；
第三，使完成上述变形的带钢进入第三道次轧辊中，所述的第五圆弧段在第三道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成30度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第三道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成70度起角；
第四，使完成上述变形的带钢进入第四道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成15度起角；所述的第五圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成50度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第四道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成100度起角；所述的第七圆弧段在第四道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成20度起角；
第五，使完成上述变形的带钢进入第五道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成35度起角；所述的第五圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成70度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第五道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成130度起角；所述的第七圆弧段在第五道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成40度起角；
第六，使完成上述变形的带钢进入第六道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成55度起角；所述的第五圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成90度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第六道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成160度起角；所述的第七圆弧段在第六道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成60度起角；
第七，使完成上述变形的带钢进入第七道次轧辊中，所述的第六圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；所述的第五圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成105度起角；所述端板的内凹U形折弯段二在第七道次轧辊约束下，沿顺时针方向形成180度起角；所述的第七圆弧段在第七道次轧辊约束下，沿逆时针方向形成75度起角；
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(3)切断：将上述经过连续辊式冷弯成型的端板送入切断设备，按照所需尺寸进行切断。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170711 |
|
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