CN110788575B - 弧度箱型构件、制作工艺及组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弧度箱型构件、制作工艺及组装方法，涉及钢结构构件的技术领域，其技术方案要点是：包括具有弧度的上翼板、下翼板以及位于上翼板和下翼板两侧的内腹板和外腹板，上翼板、下翼板、内腹板和外腹板围合形成箱型结构，上翼板和下翼板平行设置，且于两者之间设置有与两者保持垂直状态的纵向劲板，所述纵向劲板的上下两端分别与上翼板和下翼板的中部相连，所述纵向劲板与内腹板和外腹板平行设置，且纵向劲板上朝向外腹板的一侧连接有与外腹板相连的隔板，隔板垂直于上翼板、下翼板和纵向劲板，且沿长度方向间隔设置有多组，每组隔板设置有两个，相邻两组隔板之间的间距大于每组的两隔板之间的间距，具有较好的结构强度以及支撑性能。

Description

弧度箱型构件、制作工艺及组装方法
技术领域
本发明涉及钢结构构件的技术领域，特别涉及一种弧度箱型构件、制作工艺及组装方法。
背景技术
在体育中心、机场等大型建筑中不断应用到双曲、平面内弯弧、空间弯弧等新颖独特的造型设计，充分体现了人类的创造力和对于建筑艺术性的美好追求。
同时为满足建筑设计要求，大量采用了异型钢结构构件，对钢构件的加工制作提出了更高的要求。在制作钢构时，加工箱型构件会根据所需要承重的设备或骨架的不同划分为不同形状和截面的构件。
但是目前的异型箱型构件往往由于其形状的特异性，结构强度和支撑性能相对较低，故存在有改善的空间。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种弧度箱型构件，其具有较好的结构强度以及支撑性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种弧度箱型构件，包括具有弧度的上翼板、下翼板以及位于上翼板和下翼板两侧的内腹板和外腹板，上翼板、下翼板、内腹板和外腹板围合形成箱型结构，所述上翼板和下翼板平行设置，且于两者之间设置有与两者保持垂直状态的纵向劲板，所述纵向劲板的上下两端分别与上翼板和下翼板的中部相连，所述纵向劲板与内腹板和外腹板平行设置，且纵向劲板上朝向外腹板的一侧连接有与外腹板相连的隔板，隔板垂直于上翼板、下翼板和纵向劲板，且沿长度方向间隔设置有多组，每组隔板设置有两个，相邻两组隔板之间的间距大于每组的两隔板之间的间距。
通过采用上述技术方案，通过设置有纵向劲板，上翼板、下翼板和纵向劲板的横切面形成工字型结构，增强了整体的结构强度，同时由于箱型结构的弧形外圈的受力较比弧形内圈受力更大，因此隔板朝向外腹板一侧设置，能够进一步提升弧度箱型构件弧形外圈一侧的支撑能力。
本发明进一步设置为：所述外腹板包括与隔板相连的短板以及位于两短板之间与短板相连的长板。
通过采用上述技术方案，通过将外腹板分隔为短板和长板，能够方便组装时与隔板的连接。
本发明进一步设置为：所述上翼板和下翼板上设置有若干连接板，所述连接板的排布与隔板的排布一致。
通过采用上述技术方案，连接板能够方便箱型构件与外部构件的连接，同时连接板的排布与隔板的排布一致，隔板位置的支撑能力较比其余部位的支撑能力更强，在连接板与外部构件相连时，能够起到更好地支撑效果。
本发明进一步设置为：所述外腹板上设置有吊装耳板。
通过采用上述技术方案，通过吊装耳板的设置，能够方便对箱型构件的吊装。
本发明的第二个目的是提供一种弧度箱型构件的制作工艺，其生产的箱型构件具有较好的结构强度以及支撑性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种弧度箱型构件的制作工艺，用于制作如权利要求1-4中任意一项所述的弧度箱型构件，包括如下具体步骤：
S1、平板下料，通过数控切割机对各部件进行切割下料，其中，上翼板、下翼板、内腹板和纵向劲板长度方向均预留至少10mm的余量；
S2、平板弯曲，通过三辊卷板对下料后内腹板、外腹板和纵向劲板进行弯曲成型；
S3、坡口加工，通过半自动切割机进行在各部件待焊部位划线精切，其中坡口的角度设置为35°；
S4、焊接，将各部件焊接固定。
通过采用上述技术方案，在上翼板、下翼板、内腹板、外腹板和纵向劲板长度方向留有余量，能够方便长度方向上的拼接；同时通过坡口的设计同时将坡口的角度35°能够方便后续的焊接加工。
本发明进一步设置为：S2中，内腹板的弯曲半径小于外腹板的弯曲半径，纵向劲板的弯曲半径为内腹板和外腹板弯曲半径的平均值。
通过采用上述技术方案，能够在组装时保证纵向劲板处于内腹板和外腹板正中心位置。
本发明的第三个目的是提供一种弧度箱型构件的组装方法，其组装而成的箱型构件具有较好的结构强度以及支撑性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种弧度箱型构件的组装方法，用于对权利要求1-4中任意一项所述的弧度箱型构件进行组装，还包括等间距设置的支架平台；
包括如下具体步骤：
（1）将下翼板吊装上支架平台，随后再下翼板上划出纵向劲板、隔板和连接板的装配线；
（2）依据装配线在下翼板上焊接固定纵向劲板及隔板；
（3）通过焊接固定上翼板，并在上翼板上划出连接板的装配线；
（4）内腹板和外腹板焊接固定，其中短板先与每组的两个隔板焊接固定，长板再与短板焊接；
（5）连接板和吊装耳板的拼装焊接。
通过采用上述技术方案，先将下翼板吊装，使之作为底面进行支撑，支架平台能够将下翼板整体进行支撑，使箱型构件处于悬空状，从而方便后续连接板的焊接；随后在划线部位焊接纵向劲板和隔板，根据划线能够更准确的进行焊接；随后再进行上翼板的焊接，从而将纵向劲板和隔板的上下两端进行固定；由于隔板的设置，通过将外腹板分隔为短板和长板，短板先于长板进行焊接，能够方便与隔板的相连，再将长板与短板相焊接，能够避免外腹板与隔板之间焊接不充分的现象发生。
本发明进一步设置为：在（5）之前，还需要通过拉线、直角尺和钢尺对装配精度进行检测。
通过采用上述技术方案，通过再焊接连接板和吊装耳板之前先进行精度的检测，能够避免精度出现误差时继续焊接连接板和吊装耳板。
本发明进一步设置为：（2）和（3）中，纵向劲板、上翼板和内腹板均由同一侧沿长度方向进行焊接。
通过采用上述技术方案，通过将纵向劲板、上翼板和内腹板均沿同一侧沿长度方向进行焊接，能够方便保持纵向劲板、上翼板、内腹板和下翼板宽度方向两侧的焊接稳定，长度方向留有的10mm的余量能够允许出现一定程度焊接的误差。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过设置有纵向劲板，上翼板、下翼板和纵向劲板的横切面形成工字型结构，增强了整体的结构强度，同时由于箱型结构的弧形外圈的受力较比弧形内圈受力更大，因此隔板朝向外腹板一侧设置，能够进一步提升弧度箱型构件弧形外圈一侧的支撑能力；
2.先将下翼板吊装，使之作为底面进行支撑，支架平台能够将下翼板整体进行支撑，使箱型构件处于悬空状，从而方便后续连接板的焊接；随后在划线部位焊接纵向劲板和隔板，根据划线能够更准确的进行焊接；随后再进行上翼板的焊接，从而将纵向劲板和隔板的上下两端进行固定；由于隔板的设置，通过将外腹板分隔为短板和长板，短板先于长板进行焊接，能够方便与隔板的相连，再将长板与短板相焊接，能够避免外腹板与隔板之间焊接不充分的现象发生。
附图说明
图1为弧度箱体构件的整体结构示意图；
图2为下翼板吊装在支架平台上后的示意图；
图3为纵向劲板和隔板安装后的示意图；
图4为上翼板安装后的示意图；
图5为内腹板和外腹板安装后的示意图；
图6为弧度箱型构件安装完成后的结构示意图。
图中，1、上翼板；2、下翼板；3、纵向劲板；4、隔板；5、内腹板；6、外腹板；61、短板；62、长板；7、连接板；8、吊装耳板；9、支架平台；10、装配线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
参照图1，本实施例提出了一种弧度箱型结构，包括具有弧度的上翼板1、下翼板2以及位于上翼板1和下翼板2两侧的内腹板5和外腹板6，上翼板1、下翼板2、内腹板5和外腹板6围合形成箱型结构。
参照图1、图3和图4，上翼板1和下翼板2平行设置，且于两者之间设置有与两者保持垂直状态的纵向劲板3，纵向劲板3的上下两端分别与上翼板1和下翼板2的中部相连，且纵向劲板3与内腹板5和外腹板6平行设置，内腹板5的弯曲半径小于外腹板6的弯曲半径，纵向劲板3的弯曲半径为内腹板5和外腹板6弯曲半径的平均值，本实施例中，纵向劲板3的弯曲半径为72.97m，外腹板6的弯曲半径为74.375m，内腹板5的弯曲半径为71.565m。
纵向劲板3上朝向外腹板6的一侧连接有与外腹板6相连的隔板4，隔板4垂直于上翼板1、下翼板2和纵向劲板3，且沿长度方向间隔设置有多组，每组隔板4设置有两个，相邻两组隔板4之间的间距大于每组的两隔板4之间的间距。
外腹板6包括与隔板4相连的短板61以及位于两短板61之间与短板61相连的长板62，每组隔板4对应连接一块短板61，相邻两短板61中有且仅有一个短板61上设置有水平方向的吊装耳板8。
上翼板1和下翼板2上设置有若干连接板7，连接板7的排布与隔板4的排布一致，且连接板7位置的垂直映射与隔板4的重合。
实施例二：
本实施例提出了一种弧度箱型构件的制作工艺，用于对制作实施例一中所述的弧度箱型构件，包括如下具体步骤：
S1、平板下料，通过数控切割机对各部件进行切割下料，其中，上翼板1、下翼板2、内腹板5和纵向劲板3长度方向均预留至少10mm的余量；
S2、平板弯曲，通过三辊卷板对下料后内腹板5、外腹板6和纵向劲板3进行弯曲成型；
S3、坡口加工，通过半自动切割机进行在各部件待焊部位划线精切，其中坡口的角度设置为35°；
S4、焊接，将各部件焊接固定。
实施例三：
参照图2-6，本实施例提出了一种弧度箱型构件的组装方法，用于对实施例一中所述的弧度箱型构件进行组装，还包括等间距设置的支架平台9，包括如下具体步骤：
（1）将下翼板2吊装上支架平台9，随后再下翼板2上划出纵向劲板3、隔板4和连接板7的装配线10；
（2）依据装配线10在下翼板2上先焊接固定纵向劲板3，然后再焊接隔板4，其中纵向劲板3由一侧沿长度方向进行焊接，且焊接方式采用角焊缝，隔板4通过部分熔透焊缝进行焊接；
（3）通过焊接固定上翼板1，上翼板1由同一侧沿长度方向进行焊接，且焊接方式采用全熔透焊缝，随后再在上翼板1上划出连接板7的装配线10；
（4）内腹板5和外腹板6焊接固定，其中短板61先与每组的两个隔板4焊接固定，长板62再与短板61焊接，其中短板61通过全熔透焊缝进行焊接，长板62通过部分熔透焊缝进行焊接；
（5）依据上翼板1上和下翼板2上连接板7的装配线10焊接连接板7和吊装耳板8的拼装焊接。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种弧度箱型构件，其特征在于，包括具有弧度的上翼板（1）、下翼板（2）以及位于上翼板（1）和下翼板（2）两侧的内腹板（5）和外腹板（6），上翼板（1）、下翼板（2）、内腹板（5）和外腹板（6）围合形成箱型结构，所述上翼板（1）和下翼板（2）平行设置，且于两者之间设置有与两者保持垂直状态的纵向劲板（3），所述纵向劲板（3）的上下两端分别与上翼板（1）和下翼板（2）的中部相连，所述纵向劲板（3）与内腹板（5）和外腹板（6）平行设置，且纵向劲板（3）上朝向外腹板（6）的一侧连接有与外腹板（6）相连的隔板（4），隔板（4）垂直于上翼板（1）、下翼板（2）和纵向劲板（3），且沿长度方向间隔设置有多组，每组隔板（4）设置有两个，相邻两组隔板（4）之间的间距大于每组的两隔板（4）之间的间距。
2.根据权利要求1所述的弧度箱型构件，其特征在于，所述外腹板（6）包括与隔板（4）相连的短板（61）以及位于两短板（61）之间与短板（61）相连的长板（62）。
3.根据权利要求2所述的弧度箱型构件，其特征在于，所述上翼板（1）和下翼板（2）上设置有若干连接板（7），所述连接板（7）的排布与隔板（4）的排布一致。
4.根据权利要求3所述的弧度箱型构件，其特征在于，所述外腹板（6）上设置有吊装耳板（8）。
5.一种弧度箱型构件的制作工艺，用于制作如权利要求1-4中任意一项所述的弧度箱型构件，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1、平板下料，通过数控切割机对各部件进行切割下料，其中，上翼板（1）、下翼板（2）、内腹板（5）和纵向劲板（3）长度方向均预留至少10mm的余量；
S2、平板弯曲，通过三辊卷板对下料后内腹板（5）、外腹板（6）和纵向劲板（3）进行弯曲成型；
S3、坡口加工，通过半自动切割机进行在各部件待焊部位划线精切，其中坡口的角度设置为35°；
S4、焊接，将各部件焊接固定。
6.根据权利要求5所述的弧度箱型构件的制作工艺，其特征在于，S2中，内腹板（5）的弯曲半径小于外腹板（6）的弯曲半径，纵向劲板（3）的弯曲半径为内腹板（5）和外腹板（6）弯曲半径的平均值。
7.一种弧度箱型构件的组装方法，用于对权利要求1-4中任意一项所述的弧度箱型构件进行组装，其特征在于，还包括等间距设置的支架平台（9）；
（1）将下翼板（2）吊装上支架平台（9），随后再下翼板（2）上划出纵向劲板（3）、隔板（4）和连接板（7）的装配线（10）；
（2）依据装配线（10）在下翼板（2）上焊接固定纵向劲板（3）及隔板（4）；
（3）通过焊接固定上翼板（1），并在上翼板（1）上划出连接板（7）的装配线；
（4）内腹板（5）和外腹板（6）焊接固定，其中短板（61）先与每组的两个隔板（4）焊接固定，长板（62）再与短板（61）焊接；
（5）连接板（7）和吊装耳板（8）的拼装焊接。
8.根据权利要求7所述的弧度箱型构件的组装方法，其特征在于，在步骤 （5）之前，还需要通过拉线、直角尺和钢尺对装配精度进行检测。
9.根据权利要求7所述的弧度箱型构件的组装方法，其特征在于，步骤 （2）和步骤 （3）中，纵向劲板（3）、上翼板（1）和内腹板（5）均由同一侧沿长度方向进行焊接。
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