CN110295709A - 斜四边形弯弧梁制备工艺及斜四边形弯弧梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜四边形弯弧梁的制备工艺及斜四边形弯弧梁，属于建筑施工领域。本发明的斜四边形弯弧梁的制备工艺包括如下步骤：S1、设置上翼板、下翼板、第一腹板、第二腹板以及呈斜四边形的内隔板；S2、组装所述上翼板、所述下翼板、所述内隔板以及所述第一腹板，对所述内隔板与所述上翼板、所述下翼板以及所述第一腹板连接的三边进行焊接；S3、组装所述第二腹板，对所述内隔板与所述第二腹板进行电渣焊。本发明的斜四边形弯弧梁的制备工艺能够保证制作质量，保证整体的承载能力。

Description

斜四边形弯弧梁制备工艺及斜四边形弯弧梁

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其是涉及一种斜四边形弯弧梁制备工艺及斜四边形弯弧梁。

背景技术

在大型场馆及超高层建筑中，为了满足建筑造型的要求，大量使用箱型弯弧结构(弯弧梁)。传统的弯弧梁一般为矩形截面，多采用火工矫正配合千斤顶顶弯成型，内隔板只要求三面角焊缝焊接即可。而在一些特定的场合，如拱门结构，必须采用斜四边形的弯弧梁，斜四边形的弯弧梁需要的承载力更大，必须对内隔板进行四面焊。然而，目前国内外并没有制备斜四边形弯弧梁的介绍，因此，斜四边形弯弧梁的制备成为工程上的一个难题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明实施例提供一种斜四边形弯弧梁的制备工艺，用于制备斜四边形弯弧梁，使其能够承受更大的载荷。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的技术方案为：提供一种斜四边形弯弧梁的制备工艺，包括如下步骤：S1、设置上翼板、下翼板、第一腹板、第二腹板以及呈斜四边形的内隔板；S2、组装所述上翼板、所述下翼板、所述内隔板以及所述第一腹板，对所述内隔板与所述上翼板、所述下翼板以及所述第一腹板连接的三边进行焊接；S3、组装所述第二腹板，对所述内隔板与所述第二腹板进行电渣焊。

作为上述技术方案的进一步改进，沿长度方向上，所述上翼板、所述下翼板、所述第一腹板与所述第二腹板呈弧面形。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上翼板、所述下翼板、所述第一腹板与所述第二腹板以长度方向上的平均倾斜角度为基准一次成型，并通过三轴卷板机弯曲成型，所述内隔板以实际焊接坡口角度为基准一次加工成型。

作为上述技术方案的进一步改进，在组装所述第二腹板之前，在所述内隔板的两侧贴合安装电渣焊夹板，所述电渣焊夹板的端部能够在组装所述第二腹板之后与所述第二腹板贴合，以在所述第二腹板、所述电渣焊夹板以及所述内隔板之间形成封闭空间。

作为上述技术方案的进一步改进，切除所述电渣焊夹板朝向所述第二腹板一端的斜头，以使所述电渣焊夹板的端部能够与所述第二腹板贴合，所述电渣焊夹板切除斜头的一端与所述第二腹板之间设置柔性衬垫。

作为上述技术方案的进一步改进，所述柔性衬垫包括柔性衬底以及设于所述柔性衬底上的双面铝箔胶带，所述双面铝箔胶带粘贴于所述电渣焊夹板的端面上，所述柔性衬底的材质为耐高温的玻璃纤维。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤S2中，在安装所述内隔板之前，在所述下翼板上画出所述内隔板以及所述第二腹板的装配线。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S2中，使用若干胎架平台进行定位，根据所述下翼板弧度确定若干所述胎架平台在X轴方向与Y轴方向上的位置以及若干所述胎架平台在Z轴方向上的高度，并在安装时，先通过若干所述胎架平台对所述下翼板进行定位。

作为上述技术方案的进一步改进，所述胎架平台包括相对设置的第一挡边、第二挡边以及设于所述第一挡边与所述第二挡边之间的横杆，所述第一挡边与所述第二挡边的底部处于同一水平面上。

本发明实施例还提供一种斜四边形弯弧梁，其通过如上所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺制得。

本发明的有益效果：

本发明的斜四边形弯弧梁的制备工艺，包括如下步骤：S1、设置上翼板、下翼板、第一腹板、第二腹板以及呈斜四边形的内隔板；S2、组装所述上翼板、所述下翼板、所述内隔板以及所述第一腹板，对所述内隔板与所述上翼板、所述下翼板以及所述第一腹板连接的三边进行焊接；S3、组装所述第二腹板，对所述内隔板与所述第二腹板进行电渣焊。本发明的斜四边形弯弧梁，在第二腹板安装前对内隔板的三边进行焊接，第二腹板与内隔板之间通过电渣焊焊接，保证了焊接质量，确保了整体的承载能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明斜四边形弯弧梁的制备工艺一个实施例的流程示意图；

图2为本发明的斜四边形弯弧梁焊接后一个实施例的结构示意图；

图3为本发明的斜四边形弯弧梁焊接前一个实施例的结构示意图；

图4为本发明内隔板一个实施例的结构示意图；

图5为本发明内隔板的第一零件的结构示意图；

图6为本发明内隔板的第二零件的结构示意图；

图7为本发明内隔板的第三零件的结构示意图；

图8为本发明内隔板的第四零件的结构示意图；

图9为本发明胎架平台一个实施例的结构示意图；

图10为本发明内隔板进行电渣焊的结构示意图；

图11为本发明柔性衬垫一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图2，示出了本发明实施例的斜四边形弯弧梁的结构示意图，如图2，本发明实施例需要制备的斜四边形弯弧梁整体呈弧形箱体结构，其包括下翼板10、上翼板11、第一腹板12、第二腹板13以及若干内隔板14，其中，下翼板10、上翼板11以及左右两侧的腹板12相互围合形成弯弧形箱体结构，若干内隔板14设置于弯弧形箱体结构的内部，弯弧形箱体结构在上下方向与左右方向上以预设的弧度弯曲，因此，内隔板14呈斜四边形结构，内隔板14的四边分别与下翼板10、下翼板11、第一腹板12以及第二腹板13贴合。

相比于传统的矩形截面的弯弧梁，斜四边形弯弧梁需要承受更高的载荷，因此，斜四边形弯弧梁的制备过程中，内隔板14必须进行四边焊接，以提升整体的承载能力。

需要注意，文中第一腹板12、第二腹板13仅为对左右两侧的腹板进行区分，在实际加工中，两者可以互换。

需要注意，上翼板11、下翼板10也仅为对上下的两个翼板进行区分，在实际加工中，两者可以互换。

为了制备满足要求的斜四边形弯弧梁，本发明实施例提供一种斜四边形弯弧梁的制备工艺，如图1，包括如下制备步骤：

S1、设置下翼板、上翼板、第一腹板、第二腹板以及内隔板。

其中，上翼板与下翼板在左右方向与上下方向上设置预设的弧度，第一腹板、第二腹板用于与上翼板与下翼板两侧的侧边连接，因此，第一腹板、第二腹板左右方向与上下方向上具有与上翼板与下翼板相同的弧度，内隔板用于安装在上翼板、下翼板与第一腹板围合而成的箱体空间内，内隔板呈斜四边形结构，以使内隔板的四边能够分别与上翼板、下翼板以及左右两侧的第一腹板连接。

在一个实施例中，上翼板、下翼板、第一腹板与第二腹板通过数控多头火焰切割机初步成型，初步成型时，以它们长度方向上的平均倾斜角度为基准一次成型，然后通过三轴卷板机将其卷制成预设的弧度，卷制过程中靠模尺检测压弯的弧度。

如图3与图4，成型的内隔板14呈斜四边形结构，在制备时，其通过四个零件组装，并焊接成型。

结合图3至图8，内隔板14呈斜四边形，内隔板14包括第一零件140、第二零件141、第三零件142以及第四零件143，第一零件140、第二零件141、第三零件142以及第四零件143分别构成该斜四边形的四边。其中，第一零件140、第二零件141、第三零件142与第四零件143为截面呈方形的柱状材料。

斜四边形的制备过程为：在第一零件140与第二零件141的连接处，将第二零件141的端部切割成斜面，以使第二零件141的端部与第一零件140的外侧面处于同一平面上，该切割角度记为第一切割角度c，同时，对第一零件140的端部进行切割，使第一零件140的内侧与第二零件141接触，并在第一零件140与第二零件141之间形成焊接坡口，焊接坡口的角度记为b，对第一零件140的切割角度为第二切割角度d；而在第一零件140与第四零件143的连接处，将第四零件143的端部切割成斜面，以使第四零件143的端部与第一零件140的外侧面处于同一平面上，该切割角度记为第三切割角度e，同时，对第一零件140的端部进行切割，该切割角度记为第四切割角度f，并对第四零件143的内侧面进行切割，该切割角度记为第五切割角度g，第四切割角度f与第五切割角度g共同构成该端的焊接坡口，且第一零件140该端的焊接坡口的角度与第一零件140的另一端的焊接坡口的角度相等。第三零件142两端连接处的处理过程与第一零件140两端的处理过程基本相同，但是，两者之间存在一定区别：第三零件142和第二零件141的连接处的切割过程与第一零件140和第四零件143的连接处的切割过程相同，第三零件142和第四零件142与第四零件143的连接处的切割过程与第一零件140和第二零件141的连接处的切割过程相同。

焊接坡口的角度b根据斜四边形的夹角a来确定，如在本实施例中，斜四边形的夹角a＝70°～80°，焊接坡口的角度b＝b＝25°～30°。

在确定了斜四边形的夹角a和焊接坡口的角度b之后，就可以确定第一切割角度c、第二切割角度d、第三切割角度e与第四切割角度f的取值。其中，第一切割角度c＝90°－a，第二切割角度d＝a+b-90°，第三切割角度e＝90°－a，第四切割角度f＝90°+1/2b-a，第五切割角度g＝1/2b。

本实施例中，第一零件140、第二零件141、第三零件142、第四零件143以其焊接坡口角度为基准一次加工成型。

S2、组装下翼板、上翼板、第一腹板以及内隔板，对内隔板与上翼板、下翼板以及第一腹板的连接处进行焊接。

组装与焊接过程具体如下：

1、安装下翼板，通过若干胎架平台2对下翼板的安装进行定位，在一个实施例中，如图9，胎架平台2包括相对设置的第一挡边20、第二挡边21以及水平设置在第一挡边20与第二挡边21之间的横杆21，第一挡边20与第二挡边21的底部处于同一水平面上，对于不同的胎架平台2，横杆22的高度不同。安装时，根据下翼板的弧度，排布若干胎架平台2，首先，在XY坐标系中确定各个胎架平台2的位置，使各个胎架平台2在XY坐标系中形成的弧度与下翼板左右方向上的弧度相等，之后，确定各个胎架平台2的横杆22在Z轴方向上的高度，使各个胎架平台2的横杆22组成的弧度与下翼板在上下方向上的弧度相等，之后，在若干胎架平台2上定位安装下翼板，以使下翼板得到支撑并保持所需的弧度。优选的，在该过程中，通过火工和千斤顶调整下翼板，使下翼板完全贴合在胎架平台2的横杆22上，并在检查合格后，将下翼板点焊在胎架平台2上。

2、在下翼板上定位安装若干内隔板，保证内隔板的两端与下翼板的左右两端对齐。

3、定位安装第一腹板，该过程中，优选为采用火工和千斤顶将第一腹板与下翼板组拼，单边加设4～5mm焊接收缩余量，并加设支撑与卡码。

4、定位安装上翼板，在该过程中，将上翼板与第一腹板以及内隔板完全贴紧，保证初步形成的箱体截面法向对角线尺寸精确。在确定合格之后，将内隔板与上翼板、下翼板以及第一腹板连接的三边进行焊接，其中，优选为采用气保焊焊接。

S3、组装第二腹板，将第二腹板与内隔板进行电渣焊。

优选的，在进行电渣焊之前，对斜四边形弯弧梁的主焊缝进行气保焊打底，并确保电渣焊焊孔与地面垂直。

其中，为了形成电渣焊的焊接条件，步骤S2中，在定位组装内隔板之后，在内隔板14的两侧安装电渣焊夹板3(如图10所示)，位于内隔板14两侧的电渣焊夹板3分别与内隔板14贴合，优选的，电渣焊夹板3与内隔板14贴合处的间隙小于等于0.5mm。并且，在需要第二腹板13组装后，电渣焊夹板3的端部能够与第二腹板13贴合，从而在电渣焊夹板3、内隔板14与第二腹板13之间形成封闭空间4，封闭空间4为电渣焊提供工作空间。

为了保证电渣焊夹板3能够与第二腹板13贴合，预先切除电渣焊夹板3进行电渣焊一端的斜头(端部倾斜的部分)，使电渣焊夹板3的该端具有与第二腹板13相同的坡度。

优选的，步骤S2中，在定位组装内隔板之前，预先在下翼板上画出内隔板及第二腹板的装配线，以为切除电渣焊夹板一端的斜头提供参照。

进一步地，在一个实施例中，在电渣焊夹板3与第二腹板13之间还设置有柔性衬垫5，在安装第二腹板13时，柔性衬垫5被第二腹板13挤压而被压缩，使柔性衬垫5的两端与电渣焊夹板3以及第二腹板13的贴合度，从而保证封闭空间4的密封性，以保证电渣焊质量。

在一个实施例中，如图11，柔性衬垫5包括衬底50以及设于柔性衬底50上的双面铝箔胶带51，柔性衬垫5通过双面铝箔胶带51贴合连接于电渣焊夹板3的端面上，在第二腹板13安装时，第二腹板13能够挤压柔性衬底50，是柔性衬底50被压缩变形。本实施例中，柔性衬底50优选为玻璃纤维带，其具有良好的耐高温性能，便于进行电渣焊，其厚度为3～5mm，宽度为20～25mm。

S4，斜四边形弯弧梁主体焊缝焊接。

在一个实施例中，斜四边形弯弧梁主体焊缝采用埋弧焊填充和盖面，盖面采用多层多道，以确保焊缝平直美观。

以上详细介绍了本发明实施例的斜四边形弯弧梁的制备工艺，在该制备工艺的基础上，本发明实施例还提供一种斜四边形弯弧梁，其通过如上所述的斜四边形弯弧梁制备而成。

以上是对本发明的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、设置上翼板、下翼板、第一腹板、第二腹板以及呈斜四边形的内隔板；

S2、组装所述上翼板、所述下翼板、所述内隔板以及所述第一腹板，对所述内隔板与所述上翼板、所述下翼板以及所述第一腹板连接的三边进行焊接；

S3、组装所述第二腹板，对所述内隔板与所述第二腹板进行电渣焊。

2.根据权利要求1所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，沿长度方向上，所述上翼板、所述下翼板、所述第一腹板与所述第二腹板呈弧面形。

3.根据权利要求2所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，所述上翼板、所述下翼板、所述第一腹板与所述第二腹板以长度方向上的平均倾斜角度为基准一次成型，并通过三轴卷板机弯曲成型，所述内隔板以实际焊接坡口角度为基准一次加工成型。

4.根据权利要求2或3所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，在组装所述第二腹板之前，在所述内隔板的两侧贴合安装电渣焊夹板，所述电渣焊夹板的端部能够在组装所述第二腹板之后与所述第二腹板贴合，以在所述第二腹板、所述电渣焊夹板以及所述内隔板之间形成封闭空间。

5.根据权利要求4所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，切除所述电渣焊夹板朝向所述第二腹板一端的斜头，以使所述电渣焊夹板的端部能够与所述第二腹板贴合，所述电渣焊夹板切除斜头的一端与所述第二腹板之间设置柔性衬垫。

6.根据权利要求5所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，所述柔性衬垫包括柔性衬底以及设于所述柔性衬底上的双面铝箔胶带，所述双面铝箔胶带粘贴于所述电渣焊夹板的端面上，所述柔性衬底的材质为耐高温的玻璃纤维。

7.根据权利要求4或5所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，步骤S2中，在安装所述内隔板之前，在所述下翼板上画出所述内隔板以及所述第二腹板的装配线。

8.根据权利要求1所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，在步骤S2中，使用若干胎架平台进行定位，根据所述下翼板弧度确定若干所述胎架平台在X轴方向与Y轴方向上的位置以及若干所述胎架平台在Z轴方向上的高度，并在安装时，先通过若干所述胎架平台对所述下翼板进行定位。

9.根据权利要求8所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺，其特征在于，所述胎架平台包括相对设置的第一挡边、第二挡边以及设于所述第一挡边与所述第二挡边之间的横杆，所述第一挡边与所述第二挡边的底部处于同一水平面上。

10.一种斜四边形弯弧梁，其特征在于，通过如权利要求1至9中任一项所述的斜四边形弯弧梁的制备工艺制得。