CN110512798A - 一种钢结构箱形柱及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢结构领域，旨在解决现有技术中的型钢柱结构强度不够高或组立制作不便的问题，提供一种钢结构箱形柱及其制作方法。钢结构箱形柱包括：间隔对应的两个翼板；各自垂直连接于两个翼板之间的多个隔板；隔板连接翼板的部分为厚度向两侧加大的连接边部，且连接边部的外侧面设有沿该边的长向的凹槽，以使连接边部截面为U型；以及分别垂直连接在两个翼板两侧的腹板，且腹板贴合连接各个隔板；腹板和翼板垂直，且翼板两侧伸出腹板之外形成外边。本发明的有益效果是型钢柱结构焊缝处强度高且组立方便准确。

Description

一种钢结构箱形柱及其制作方法

技术领域

本发明涉及钢结构领域，具体而言，涉及一种钢结构箱形柱及其制作方法。

背景技术

随着现代化建筑水平的提高，越来越多的厂房采用钢结构框架形式。箱形柱作为钢结构厂房的主要结构单元，具有结构力学性能好、双向抗弯刚度大、自重轻等特点，在建筑工业领域得到越来越广泛的应用。为了保证箱形柱构件的加工精度，提高生产效率，箱型柱在下料、组装、焊接和控制焊接变形等方面需严格按照先进的技术工艺进行生产加工，从而确保良好的构件性能及整体工程的质量。

目前大多数工厂在加工制作箱型柱时，在下料、组装和焊接阶段，未严格按照一定的工艺要求进行加工，对加工误差的控制及焊接顺序和方法上并没有明确的工艺指导，会直接影响箱形柱的成型质量。

发明内容

本发明旨在提供一种钢结构箱形柱及其制作方法，以解决现有技术中的型钢柱结构强度不够高或组立制作不便的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种钢结构箱形柱，其包括：

间隔对应的两个翼板；

各自垂直连接于两个翼板之间的多个隔板；隔板连接翼板的部分为厚度向两侧加大的连接边部，且连接边部的外侧面设有沿该边的长向的凹槽，以使连接边部截面为U型；以及

分别垂直连接在两个翼板两侧的腹板，且腹板贴合连接各个隔板；腹板和翼板垂直，且翼板两侧伸出腹板之外形成外边。

本方案中的翼板和腹板之间的连接及隔板的设置，是的该钢结构箱形柱结构强度高，使得箱形柱具有较高的承载能力，并且隔板的加厚的连接边部能够方便隔板的组立，确保组立垂直度。此外钢结构箱形柱的翼板两侧伸出腹板之外形成外边，能够确保和腹板之间形成L型，方便焊接，确保焊接牢固。

可选地，外边和腹板之间形成L型，L型处焊接连接成一体。

可选地，翼板上垂直连接有连接板，腹板的内侧面贴合连接于连接板的外侧面；腹板对应翼板的边设有坡口，且腹板和翼板之间具有间隙，以使翼板和腹板之间形成直角梯形的焊接坡口。通过设置连接板作为中间定位和连接结构，能够获得更大更合适的焊接坡口，使得焊缝结构强度更高。

本申请还提供一种前述的钢结构箱形柱的制作方法，其包括以下步骤：

S1：下料；分别对箱形柱的两个翼板、两个腹板和多个隔板进行下料；两个腹板的两侧的外侧面开设有坡口；

S2：箱形柱组装；组装工序在胎架上进行，先在将一个翼板作为底板置于台架上，并在该翼板的上表面划出隔板安装的定位线；按照定位线进行定位隔板，保证隔板与下翼板垂直，然后将隔板点焊在下翼板上；然后进行两侧腹板的安装，将腹板与翼缘板下端对齐，并将腹板与作为底板的翼板和隔板顶紧，组成U型柱；再对隔板进行焊接，在隔板间增加工艺撑杆防止隔板的变形，并采用CO2气体保护焊进行焊接；最后，将上面的翼板与U型柱的上端对齐坡口处，并压紧两侧腹板，再将上翼板点焊在腹板上，完成箱型柱的组立；

S3：纵缝焊接；在组装好的箱型柱两端加设引熄弧板，然后焊接箱形柱四条纵向焊缝；焊接采用双弧双丝焊，保证全熔透焊缝根部焊透，焊接应同时、同向、同工艺参数焊接两条主角焊缝；

S4：打磨探伤；箱形柱全部焊接完毕后，对箱形柱进行打磨探伤，隔板焊缝采用UT探伤，焊缝等级为一级，四条纵焊缝采用超声波探伤，焊缝等级为二级。

可选地，翼板和腹板在下料时采用门式多头气割机对板材两侧同时进行切割，确保翼缘板和腹板的垂直度；腹板宽向端头用横向割枪切割坡口，两边坡口应同时切割以防止一边产生旁弯，坡口与纵向切割线保持垂直。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中提及之附图作简单地介绍，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为发明实施例中的钢结构箱形柱的结构示意图(上面的翼板展开显示)；

图2为本发明实施例中的钢结构箱形柱的下面的翼板和隔板组立时的示意图；

图3中示出了翼板和腹板的焊接坡口处的示意图；

图4中示出了在台架上组立箱形柱(除上面的翼板)的示意图；

图5为在箱形柱的两端设置连接引熄弧板时的示意图。

图标：S1-钢结构箱形柱；1-翼板；2-隔板；3-腹板；5-台架；6-工艺撑杆；7-引熄弧板；11-连接边部；12-凹槽；13-外边；14-连接板；16-间隙；15-焊接坡口。

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做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，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

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，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“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

请参见图1和图2，一种钢结构箱形柱S1，其包括间隔对应的两个翼板1、各自垂直连接于两个翼板1之间的多个隔板2以及分别垂直连接在两个翼板1两侧的腹板3。隔板2连接翼板1的部分为厚度向两侧加大的连接边部11，且连接边部11的外侧面设有沿该边的长向的凹槽12，以使连接边部11截面为U型；且腹板3贴合连接各个隔板2；腹板3和翼板1垂直，且翼板1两侧伸出腹板3之外形成外边13。可选地，外边13和腹板3之间形成L型，L型处焊接连接成一体。

配合参见图3，本实施例中，翼板1上垂直连接有连接板14，腹板3的内侧面贴合连接于连接板14的外侧面；腹板3对应翼板1的边设有坡口，且腹板3和翼板1之间具有间隙16，以使翼板1和腹板3之间形成直角梯形的焊接坡口15。通过设置连接板14作为中间定位和连接结构，能够获得更大更合适的焊接坡口15，使得焊缝结构强度更高。

本方案中的一般和腹板3之间的连接及隔板2的设置，是的该钢结构箱形柱S1结构强度高，使得箱形柱具有较高的承载能力，并且隔板2的加厚的连接边部11能够方便隔板2的组立，确保组立垂直度。此外钢结构箱形柱S1的翼板1两侧伸出腹板3之外形成外边13，能够确保和腹板3之间形成L型，方便焊接，确保焊接牢固。

参见图4和图5(配合参见前述图1-图3)，本申请还提供一种前述的钢结构箱形柱S1的制作方法，其包括以下步骤：

S1：下料；分别对箱形柱的两个翼板1、两个腹板3和多个隔板2进行下料；两个腹板3的两侧的外侧面开设有坡口；

S2：箱形柱组装；组装工序在胎架上进行，先在将一个翼板1作为底板置于台架5上，并在该翼板1的上表面划出隔板2安装的定位线；按照定位线进行定位隔板2，保证隔板2与下翼板1垂直，然后将隔板2点焊在下翼板1上；然后进行两侧腹板3的安装，将腹板3与翼缘板下端对齐，并将腹板3与作为底板的翼板1和隔板2顶紧，组成U型柱；再对隔板2进行焊接，在隔板2间增加工艺撑杆6防止隔板2的变形，并采用CO2气体保护焊进行焊接；最后，将上面的翼板1与U型柱的上端对齐坡口处，并压紧两侧腹板3，再将上翼板1点焊在腹板3上，完成箱型柱的组立；

S3：纵缝焊接；在组装好的箱型柱两端加设引熄弧板7，然后焊接箱形柱四条纵向焊缝；焊接采用双弧双丝焊，保证全熔透焊缝根部焊透，焊接应同时、同向、同工艺参数焊接两条主角焊缝；

S4：打磨探伤；箱形柱全部焊接完毕后，对箱形柱进行打磨探伤，隔板2焊缝采用UT探伤，焊缝等级为一级，四条纵焊缝采用超声波探伤，焊缝等级为二级。

可选地，翼板1和腹板3在下料时采用门式多头气割机对板材两侧同时进行切割，确保翼缘板和腹板3的垂直度；腹板3宽向端头用横向割枪切割坡口，两边坡口应同时切割以防止一边产生旁弯，坡口与纵向切割线保持垂直。

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 (5)

1.一种钢结构箱形柱，其特征在于，包括：

间隔对应的两个翼板；

各自垂直连接于两个所述翼板之间的多个隔板；所述隔板连接所述翼板的部分为厚度向两侧加大的连接边部，且所述连接边部的外侧面设有沿该边的长向的凹槽，以使所述连接边部截面为U型；以及

分别垂直连接在两个翼板两侧的腹板，且所述腹板贴合连接各个隔板；所述腹板和所述翼板垂直，且所述翼板两侧伸出所述腹板之外形成外边。

2.根据权利要求1所述的钢结构箱形柱，其特征在于：

所述外边和所述腹板之间形成L型，所述L型处焊接连接成一体。

3.根据权利要求1所述的钢结构箱形柱，其特征在于：

所述翼板上垂直连接有连接板，所述腹板的内侧面贴合连接于所述连接板的外侧面；

所述腹板对应所述翼板的边设有坡口，且腹板和所述翼板之间具有间隙，以使所述翼板和所述腹板之间形成直角梯形的焊接坡口。

4.权利要求1-3任一项所述的钢结构箱形柱的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：下料；分别对箱形柱的两个翼板、两个腹板和多个隔板进行下料；两个腹板的两侧的外侧面开设有坡口；

S2：箱形柱组装；组装工序在胎架上进行，先在将一个翼板作为底板置于台架上，并在该翼板的上表面划出隔板安装的定位线；按照定位线进行定位隔板，保证隔板与下翼板垂直，然后将隔板点焊在下翼板上；然后进行两侧腹板的安装，将腹板与翼缘板下端对齐，并将腹板与作为底板的翼板和隔板顶紧，组成U型柱；再对隔板进行焊接，在隔板间增加工艺撑杆防止隔板的变形，并采用CO2气体保护焊进行焊接；最后，将上面的翼板与U型柱的上端对齐坡口处，并压紧两侧腹板，再将上翼板点焊在腹板上，完成箱型柱的组立；

S3：纵缝焊接；在组装好的箱型柱两端加设引熄弧板，然后焊接箱形柱四条纵向焊缝；焊接采用双弧双丝焊，保证全熔透焊缝根部焊透，焊接应同时、同向、同工艺参数焊接两条主角焊缝；

S4：打磨探伤；箱形柱全部焊接完毕后，对箱形柱进行打磨探伤，隔板焊缝采用UT探伤，焊缝等级为一级，四条纵焊缝采用超声波探伤，焊缝等级为二级。

5.根据权利要求4所述的钢结构箱形柱的制作方法，其特征在于：

翼板和腹板在下料时采用门式多头气割机对板材两侧同时进行切割，确保翼缘板和腹板的垂直度；腹板宽向端头用横向割枪切割坡口，两边坡口应同时切割以防止一边产生旁弯，坡口与纵向切割线保持垂直。