CN111360487A

CN111360487A - 一种新型钢结构及其制备方法

Info

Publication number: CN111360487A
Application number: CN202010152664.5A
Authority: CN
Inventors: 李晓平; 邵浩轩; 梁少倩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2020-07-03

Abstract

本发明公开了一种新型钢结构的制备方法，包括以下步骤：(1)切割基材：所述基材具有腹板，在基材的腹板上沿切割线路横向切割，得到可沿腹板的切割处相互咬合的第一子体和第二子体；所述第一子体在腹板的切割处形成有间隔排列的多个第一凸部，并于任意两个相邻第一凸部之间形成一第一凹部；所述第二子体在腹板的切割处形成有间隔排列的多个第二凸部，并于任意两个相邻第二凸部之间形成一第二凹部；(2)焊接新型钢结构：将第一子体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，将第一凸部和第二凸部焊接连接，得到腹板呈镂空状的基材，即得新型钢结构，将新型钢结构通过机械设备对其腹板进行矫直。

Description

一种新型钢结构及其制备方法

技术领域

本发明属于钢材技术领域，具体涉及一种新型钢结构及其制备方法。

背景技术

型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材，包括工字钢、H型钢、槽钢、角钢、方矩管等等，型钢广泛用于各种建筑结构、如钢架桥梁、梁柱等。

在实现本发明创造的过程中，申请人发现现有部分复杂断面型钢存在如下问题：

现有型钢多采用焊接工艺或轧制工艺制备，例如型钢中的工字钢/H型钢，采用热轧工艺的工字钢一般用于做小跨度的梁；而通过焊接工艺制备的工字钢常用于做较大跨度的梁。但是，现有工字钢/H型钢的腹板为一块完整的钢板，且用于大跨度的或荷载很大的结构部位时，因其弯矩大，致使工字钢/H型钢需要更大的截面高度来抵抗，腹板面积更大。

而诸如此类的带腹板的型钢，采用完整钢板作为腹板进行生产时，因其质量大、体积大，不利于生产和运输。

发明内容

本发明的目的是要解决现有应用于大跨度的或荷载很大的复杂断面型钢，因其自重大，不利于生产的技术问题，提供一种新型钢结构及其制备方法。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述一种新型钢结构的制备方法，包括以下步骤：

(1)切割基材：

所述基材具有腹板，在基材的腹板上沿切割线路横向切割，得到可沿腹板的切割处相互咬合的第一子体和第二子体；

其中，所述第一子体在腹板的切割处形成有间隔排列的多个第一凸部，并于任意两个相邻第一凸部之间形成一第一凹部；所述第二子体在腹板的切割处形成有间隔排列的多个第二凸部，并于任意两个相邻第二凸部之间形成一第二凹部；

(2)焊接新型钢结构：

将第一子体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触，将第一凸部和第二凸部焊接连接，得到腹板呈镂空状的基材，即得新型钢结构；

(3)矫直新型钢结构：将新型钢结构通过机械设备对其腹板进行矫直。

优选地，所述第一凸部和第二凸部焊接连接，具体为，先对第一凸部和第二凸部的抵触部分进行点焊，然后对抵触部分进行满焊。

优选地，所述基材采用基于等离子技术的自动切割设备进行切割，所述第一凸部和第二凸部采用二氧化碳自动焊接设备进行焊接。

优选地，所述第一凸部和第二凸部为面接触，第一凸部和第二凸部的长度范围为100mm～200mm。

优选地，所述第一凹部的豁口底部与第一子体的外边缘的距离为20mm～50mm；

所述第二凹部的豁口底部与第二子体的外边缘的距离为20mm～50mm。

优选地，所述步骤(2)中：所述第一凹部与第二凹部的豁口共同构成所述通孔，以使腹板呈镂空状，所述通孔为多边形。

优选地，所述基材为工字钢、H型钢、角钢、槽钢和方矩管的其中一种。

本发明还提供了一种新型钢结构的制备方法，包括以下步骤：

(1)切割板状基材：

在板状基材上沿切割线路横向切割，得到相互咬合的第一板体和第二板体；

其中，所述第一板体在切割处形成有间隔排列的多个第一凸部，并于任意两个相邻第一凸部之间形成一第一凹部；所述第二板体在切割处形成有间隔排列的多个第二凸部，并于任意两个相邻第二凸部之间形成一第二凹部；

(2)制作腹板：

将第一板体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触，将第一凸部和第二凸部焊接连接，即得到镂空状的腹板；

(3)制作新型钢结构：

将至少一个翼缘焊接在镂空状的腹板的端部，得到新型钢结构。

优选地，所述步骤(2)还包括：

将焊接后得到腹板通过机械设备进行矫直。

本发明还提供了一种新型钢结构，通过上述的新型钢结构的制备方法制得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的分别提供了以板状基材或具有腹板的基材作为原料，生产出新型钢结构的制备方法。本发明通过将板状基材或基材的腹板切割成第一板体和第二板体，翻转第一板体后再将两者连接成一体，提高了钢结构的整体高度，可作为大跨度的梁使用。

2、通过本发明的制备方法，减小钢材的用量，有效节约制造成本。且相比现有方法和产品，本新型钢结构自重较轻、原材料体积较小，便于生产以及生产过程的运输。所制备的镂空状的新型钢结构，改善了钢材的延性，提高了承载力。

3、本产品的结构有效增加原型钢的截面达90％，无须增加钢材，并大大提高了新型钢结构的抗弯、抗扭和抗压能力。

4、由于无须增加钢材即做到加大横截面，减轻新型钢结构的自重，更适合大跨度的钢结构、桥梁等工程的梁柱用料。

5、节省钢材达到节能环保效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的第一种具有腹板的基材的切割示意图；

图2是本发明的第一种新型钢结构的省略示意图；

图3是本发明的第一子体的省略示意图；

图4是本发明的第二子体的省略示意图；

图5是本发明的第二种具有腹板的基材的切割示意图；

图6是本发明的第二种新型钢结构的省略示意图；

图7是本发明的第三种具有腹板的基材的切割示意图；

图8是本发明的第三种新型钢结构的省略示意图；

图9是本发明的第四种具有腹板的基材的切割示意图；

图10是本发明的第四种新型钢结构的省略示意图；

图11是本发明的新型钢结构的结构尺寸标注图；

图12是本发明的第四种新型钢结构的测试图；

图13是本发明的具有双腹板的新型钢结构；

图14是本发明的采用角钢为基材的新型钢结构；

图15是本发明的采用槽钢为基材的新型钢结构；

图16是本发明的采用方矩管为基材的新型钢结构；

图17是本发明的异型钢板的平面示意图；

图18是本发明的异型腹板的工字钢基材的平面示意图；

图19是本发明的异型腹板的新型钢结构的平面示意图；

图20是本发明的异型腹板的新型钢结构的立体图；

图中：

10-第一子体、11-第一板体、12-第一凸部、13-第一凹部；

20-第二子体、21-第二板体、22-第二凸部、23-第二凹部；

30-切割线路；

40-腹板；

50-翼缘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所制作的新型钢结构，其所采用的基材，可以是型钢中的工字钢、H型钢、角钢、槽钢、方矩管等等,诸如此类的具有腹板的钢材或型钢。型钢中，例如扁钢、角钢、球扁钢和材板相焊接的一面均视为腹板。其中，本发明的腹板可以是型钢中的一个边板，例如角钢的两个相互垂直的边板，角钢的任意一边板为该型钢的腹板；又例如，方矩管具有四个边板，方矩管的任意一边板为该型钢的腹板。

另一方面，也可以采用钢板、扁钢、异径钢板、异径扁钢等平板状钢材均可以作为本发明的板状基材进行生产。

本发明提供如下两种可行的制备工艺：

第一种新型钢结构的制备方法，包括以下步骤：

(1)切割板状基材：

所述板状基材是钢板或扁钢等的平板状钢材，又或者，板状基材是通过将宽带钢平直、分条后得到的平板钢材，又或者，所述板状基材是异径钢板或异径扁钢。

(2)制作腹板：

(3)制作新型钢结构：

其中，所述翼缘与腹板相互垂直。

第二种新型钢结构的制备方法，包括以下步骤：

(1)切割基材：

(2)焊接新型钢结构：

具体地，以下实例中，本发明主要以工字钢或H型钢为例子，陈述说明本发明的制备方法，但这并不用于限定本发明的基材选用。

实施例1

如图1～图10所示，本发明所述的一种新型刚结构的优选结构。

如图4所示，本实施例所述新型钢结构为截面呈工字型的工字钢。所述新型刚结构为包括一腹板40和位于腹板40两个端部的翼缘50。所述腹板40为镂空状的长直钢板。

在其中一个实施方式中，所述翼缘50与腹板40是通过轧制工艺一体成型的；在另一种实施方式中，所述翼缘50与腹板40通过焊接连接。

具体地，所述腹板40为组合钢板，腹板40包括可相互咬合的第一板体11和第二板体21，通过将第一板体11和第二板体21焊接连接成一长直板。

如图2所示，所述第一板体11上具有多个间隔排列的第一凸部12，并于任意两个相邻第一凸部12之间形成一第一凹部13。第一凸部12和第一凹部13依次间隔排列设置。所述第二板体21上具有多个间隔排列的第二凸部22，并于任意两个相邻第二凸部22之间形成一第二凹部23。第二凸部22和第二凹部23依次间隔排列设置。

优选地，所述第一凸部12和第二凸部22的长度、宽度相一致，第一凹部13和第二凹部23的结构尺寸相一致。

如图3所示，所述第一板体11和第二板体21通过第一凸部12与第二凸部22焊接成型。多个第一凸部12与多个第二凸部22的位置相对应，且第一凸部12和第二凸部22相互抵触，两者为面接触，以进行焊接。并且，第一凹部13与第二凹部23相互组合构成通孔，以使腹板40呈镂空状，所述通孔为多边形。

如图1～图10所示，在其中一个实施方式中，所述第一凸部12和第二凸部22为梯形、长方形、正方形或其他多边形等等；例如，第一凸部12的顶部为平直面，第一凸部12的两侧面均为内凹的弧面。对应的，第一凹部13和第二凹部23组合得到的通孔为六边形、正六边形、长方形、正方形或其他由直线与曲线构成的多边形。

本发明还提供了一种新型钢结构的制备方法，用于制备上述的新型钢结构。

具体地，本发明包括以钢板为原料制备新型钢结构的制备工艺(一)、以及以工字钢为基材原料制备新型钢结构的制备工艺(二)。

制备工艺(一)，具体包括如下步骤：

(1)切割钢板：

在钢板上沿切割线横向切割，得到相互咬合的第一板体和第二板体；

(2)制作腹板：

将第一板体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触，将第一凸部和第二凸部焊接连接，即得到镂空状的腹板。

(3)制作工字钢：

将两个翼缘分别焊接在镂空状的腹板的两个端部，得到截面为工字型的新型钢结构。

具体地，在下面的描述中，对本制备方法(一)的各步骤进行具体说明：

(1)切割钢板：在钢板上沿切割线横向切割，得到相互咬合的第一板体和第二板体；

本制备工艺(一)采用一平直钢板为原材料，制备新型钢结构的腹板。通过将钢板沿分割线分割成第一板体和第二板体，将第一板体和第二板体进一步地焊接成更大宽度的腹板。该工序避免了废钢料的产生。

在其中一种实施方式中，所述钢板采用基于等离子技术的自动切割设备进行切割。自动切割设备可以是移动式龙门架与等离子切割装置的组合，自动切割设备上设置有工字钢的夹具。将等离子切割装置安装在龙门架上，按预设的切割线路在钢板上切割。基于本发明的指导，是所属技术人员可以实现的。

通过切割，目的在于使第一板体和第二板体，分别在切割处形成第一凸部和第一凹部、以及第二凸部和第二凹部，第一凸部和第二凸部的长度、宽度相一致，第一凹部和第二凹部的长短、宽度相一致，以使第一板体和第二板体可以相互咬合。

(2)制作腹板：将第一板体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触，将第一凸部和第二凸部焊接连接，即得到镂空状的腹板。

可参考图1的腹板，钢板完成切割，第一凸部12与第二凹部23、第二凸部22与第一凹部13是相互契合的。此时，将第一板体11翻转，使第一板体11和第二板体21的前后端相对应，且此时第一凸部12和第二凸部22的数量和位置均相互对应，通过将第一板体11翻转对接的方式，可以减少对钢板焊接后的处理，例如裁边。

申请人表示，若直接平移第一板体11，使第一板体11和第二板体21相互错开，直至第一凸部12与第二凸部22相对应。这样的处理会使得第一板体11和第二板体21的前后端产生多余部分，需要进行裁边，这造成废钢料，也增添不必要的工序。

在其中一种所述方式中，对第一凸部12和第二凸部22进行校准后，可通过治具夹具等装置，将第一板体11和第二板体21相互固定，此时第一凸部12和第二凸部22相互抵触，且两者为面接触，随后可以进行焊接。

其中，所述第一凸部12和第二凸部22采用二氧化碳自动焊接设备进行焊接。优选地，先对第一凸部12和第二凸部22的抵触部分进行点焊，然后对抵触部分进行满焊。基于本发明的指导，对第一板体11和第二板体21的自动化焊接，是本领域的技术人员可实现的。

本发明优选地，在将第一板体11和第二板体21焊接完成后，还包括对腹板40的矫直，得到平直的腹板40。在其中一种实施方式中，通过多道上下相对设置的压辊组，对腹板40进行矫直。关于钢板的矫直是本领域的技术人员可实现的，在此不过多说明。

在另一种实施方式中，本发明优选地，所述(2)制作腹板，具体为：

首先，将第一板体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触；

其次，在腹板的第一表面上，将第一凸部和第二凸部的抵触部分进行点焊，然后对抵触部分进行满焊，完成对腹板的第一表面的焊接；

翻转腹板，在腹板的第二表面上，将第一凸部和第二凸部的抵触部分进行点焊，然后对抵触部分进行满焊，完成对腹板的第二表面的焊接，将即得到镂空状的腹板。通过此设计，对腹板进行双面焊，成型好，焊缝质量高。

(3)制作工字钢：将两个翼缘50分别焊接在镂空状的腹板40的两个端部，得到截面为工字型的新型钢结构。

基于上述镂空状的腹板40，在腹板40的两个端部焊接相应的翼缘50，即得本发明的截面为工字型的新型钢结构。

在其中一种实施方式中，两个翼缘可以是等径的两个翼缘，也可以是异径翼缘。其中，两个等径的翼缘，即两个翼缘的宽度相同。所述异径翼缘，即两个翼缘的宽度一大一小设置；具体的，所述翼缘包括上翼缘和下翼缘，腹板连接在上翼缘和下翼缘之间。其中，上翼缘的宽度远小于下翼缘的宽度设置。这是本领域的技术人员所知晓的。

制备工艺(二)，具体包括如下步骤：

(1)切割预制的工字钢：

在工字钢的腹板上沿切割线路横向切割，得到可沿腹板的切割处相互咬合的第一子体和第二子体；

其中，所述第一子体的腹板在切割处形成有间隔排列的多个第一凸部，并于任意两个相邻第一凸部之间形成一第一凹部；所述第二子体的腹板在切割处形成有间隔排列的多个第二凸部，并于任意两个相邻第二凸部之间形成一第二凹部；

(2)焊接新型钢结构：

将第一子体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触，将第一凸部和第二凸部焊接连接，得到腹板呈镂空状的新型钢结构，所述新型钢结构的截面为工字型；

具体地，在下面的描述中，对本制备方法的各步骤进行具体说明：

(1)切割预制的工字钢：在工字钢的腹板40上沿切割线路30横向切割，得到可沿腹板40的切割处相互咬合的第一子体10和第二子体20。

本制备工艺(二)采用预制的工字钢为基材原料制备新型钢结构。预制的工字钢可以是普通工字钢、轻型工字钢、异径翼缘工字钢以及H型工字钢等。如图1所示，通过在工字钢的腹板40沿分割线路分割成第一子体10和第二子体20，腹板40沿分割线分割为第一板体11和第二板体21。所述第一子体包括第一板体11和翼缘50部分。第二子体包括第二板体21和翼缘50部分。本制备工艺(2)将第一板体11和第二板体21进一步地焊接成更大宽度的腹板40。该工序避免了废钢料的产生。

在其中一种实施方式中，所述工字钢采用基于等离子技术的自动切割设备进行切割。自动切割设备可以是移动式龙门架与等离子切割装置的组合，自动切割设备上设置有工字钢的夹具。将等离子切割装置安装在龙门架上，按预设的切割线路30在腹板上切割。基于本发明的指导，是所属技术人员可以实现的。

通过切割，目的在于使第一板体11和第二板体21，分别在切割处形成第一凸部12和第一凹部13、以及第二凸部22和第二凹部23，以使第一板体11和第二板体21可以相互咬合。

(2)焊接新型钢结构：将第一子体10翻转并使多个第一凸部12与多个第二凸部22的位置相对，且第一凸部12和第二凸部22相互抵触，将第一凸部12和第二凸部22焊接连接，得到腹板40呈镂空状的新型钢结构，所述新型钢结构的截面为工字型；

工字钢完成切割后，其第一凸部12与第二凹部23、第二凸部22与第一凹部13是相互契合的。此时，将第一子体10翻转，使第一板体11和第二板体21的前后端相对应，且此时第一凸部12和第二凸部22的数量和位置均相互对应，通过将第一子体10翻转对接的方式，可以减少对腹板40焊接后的处理，例如裁边。

在其中一种所述方式中，对第一凸部12和第二凸部22进行校准后，可通过治具夹具等装置，将第一子体10和第二子体20相互固定，此时第一凸部12和第二凸部22相互抵触，且两者为面接触，随后可以进行焊接。

在另一种实施方式中，本发明优选地，所述(2)焊接新型钢结构，具体为：

其次，在第一子体和第二子体所组合的腹板的第一表面上，将第一凸部和第二凸部的抵触部分进行点焊，然后对抵触部分进行满焊，完成对腹板的第一表面的焊接，得到新型钢结构半成品；

翻转新型钢结构半成品，在在第一子体和第二子体所组合的腹板的第二表面上，将第一凸部和第二凸部的抵触部分进行点焊，然后对抵触部分进行满焊，完成对腹板的第二表面的焊接，将即得到镂空状的腹板。通过此设计，对腹板进行双面焊，成型好，焊缝质量高。

(3)矫直新型钢结构：将新型钢结构通过机械设备对其腹板40进行矫直。

在将第一子体10和第二子体20焊接完成后，还包括对镂空状的腹板40进行矫直，得到平直的腹板40。其中，可以采用矫正调直机进行调直。在其中一种实施方式中，通过多道上下相对设置的压辊组，对腹板40进行矫直。基于本发明的指导，矫直新型钢结构是本领域的技术人员可实现的，在此不过多说明。

实施例2

本实施例2的一种新型钢结构及其制备方法，与实施例1的结构和方法一致，本实施例2提供一种优选的新型钢结构的结构尺寸。

如图11所示，所述腹板的第一凸部和第二凸部的顶部长度L1为100mm～200mm。该结构尺寸下，第一凸部和第二凸部的接触面长度为100mm～200mm。对应的，第一凸部和第二凸部的根部长度L2为120mm～200mm。

优选地，第一凸部和第二凸部的顶部长度L1为100mm或120mm。

如图11所示，所述第一凸部和第二凸部的高度H1均为100mm～200mm。优选地，所述第一凸部和第二凸部的高度H2均为140mm。

如图11所示，所述第一凹部的豁口底部与第一子体的外边缘的间距D1为20mm～50mm；所述第二凹部的豁口底部与第二子体的外边缘的间距D2为20mm～50mm。

优选地，所述第一凹部的豁口底部与第一子体的外边缘的间距D1为20mm；所述第二凹部的豁口底部与第二子体的外边缘的间距D2为20mm。

通过此设计，即赋予新型钢结构很好的结构强度，并且，合理的最大减少新型钢结构主体的腹板用料，减轻腹板重量。

实施例3

本实施例3的一种新型钢结构及其制备方法，与实施例1的结构和方法一致，本实施例3提供一种优选的新型钢结构的结构尺寸。

所述第一凸部和第二凸部的顶部长度L1为100mm，该顶部长度L1即为第一凸部和第二凸部相互抵触的焊接部位长度；第一凸部和第二凸部的根部长度L2为162.22mm；所述第一凸部和第二凸部的高度H均为140mm。所述第一凹部的豁口底部与第一子体的外边缘的间距D1为20mm；所述第二凹部的豁口底部与第二子体的外边缘的间距D2为20mm。

该结构尺寸下的新型钢结构的腹板，其结构强度高，保证焊接后的新型钢结构的使用性能和寿命。

实施例4

本实施例4的一种新型钢结构及其制备方法，与实施例1的结构和方法一致，本实施例4提供一种优选的新型钢结构的结构尺寸。

所述新型工字钢结构的腹板的通孔为长方形。所述第一凸部和第二凸部的顶部长度L1为100mm或125mm；第一凸部和第二凸部的根部长度L2为100mm或125mm；所述第一凸部和第二凸部的高度H均为140mm。所述第一凹部的豁口底部与第一子体的外边缘的间距D1为20mm；所述第二凹部的豁口底部与第二子体的外边缘的间距D2为20mm。

如图12所示，其为该结构尺寸下的新型钢结构的样品测试，检测主要仪器为电子万能试验机，测试方法参照GB/7314-2017，检测项目为最大压缩力Fmc。

实施例5

如图13所示，本实施例5所述的一种新型钢结构，其结构和原理与实施例1的一致。不同之处在于，所述新型钢结构包括至少两个腹板，腹板之间相互间隔设置，且腹板之间相互平行。

通过此设计，多腹板的新型钢结构，其在和混凝土结合上更能增加结构强度。

优选地，所述新型钢结构包括两个腹板。其优选采用上述的第一种新型钢结构的制备方法进行制备，具体步骤可以参见实施例1的陈述。

本实施例5的新型钢结构具有多个腹板，其同样可以应用于实施例2、3、4中。

实施例6

如图14所示，本实施例6所述的一种新型钢结构，其制备方法和原理与实施例1的一致。不同之处在于，所述新型钢结构采用的是角钢为基材进行制备。

其中，本实施例6以第二种新型钢结构的制备方法为例进行说明：

(1)切割角钢的其中一边板：

在角钢的其中一边板上沿切割线路横向切割，得到可沿该边板的切割处相互咬合的第一子体和第二子体。

本制备工艺(二)采用角钢为基材原料制备新型钢结构。角钢可以是等边角钢或不等边角钢。

通过在角钢的边板沿分割线路分割成第一子体和第二子体，边板沿分割线分割为第一板体和第二板体。所述第一子体包括第一板体和角钢的另一边板。第二子体包括第二板体。本制备工艺(2)将第一板体和第二板体进一步地焊接成更大宽度的边板。

在其中一种实施方式中，所述角钢采用基于等离子技术的自动切割设备进行切割。自动切割设备可以是移动式龙门架与等离子切割装置的组合，自动切割设备上设置有角钢的夹具。将等离子切割装置安装在龙门架上，按预设的切割线路在角钢的边板上切割。基于本发明的指导，是所属技术人员可以实现的。

通过切割，目的在于使第一板体和第二板体，分别在切割处形成第一凸部和第一凹部、以及第二凸部和第二凹部，以使第一板体和第二板体可以相互咬合。

(2)焊接新型钢结构：将第二子体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触，将第一凸部和第二凸部焊接连接，得到一边板呈镂空状的新型钢结构。

角钢完成切割后，其第一凸部与第二凹部、第二凸部与第一凹部是相互契合的。此时，将第二子体翻转，使第一板体和第二板体的前后端相对应，且此时第一凸部和第二凸部的数量和位置均相互对应，通过将第二子体翻转对接的方式，可以减少对角钢焊接后的处理，例如裁边。

在其中一种所述方式中，对第一凸部和第二凸部进行校准后，可通过治具夹具等装置，将第一子体和第二子体相互固定，此时第一凸部和第二凸部相互抵触，且两者为面接触，随后可以进行焊接。

其中，所述第一凸部和第二凸部采用二氧化碳自动焊接设备进行焊接。优选地，先对第一凸部和第二凸部的抵触部分进行点焊，然后对抵触部分进行满焊。基于本发明的指导，对第一板体和第二板体的自动化焊接，是本领域的技术人员可实现的。

优选地，对角钢的边板进行双面焊，成型好，焊缝质量高。

(3)矫直新型钢结构：将新型钢结构通过机械设备对其边板进行矫直。

在将第一子体和第二子体焊接完成后，还包括对镂空状的边板进行矫直，得到平直的边板。基于本发明的指导，矫直新型钢结构是本领域的技术人员可实现的，在此不过多说明。

实施例7

如图15所示，本实施例7所述的一种新型钢结构，其腹板的制备方法和原理与实施例1的一致。不同之处在于，所述新型钢结构采用的是槽钢为基材进行制备。

其中，本实施例7以第二种新型钢结构的制备方法为例进行说明：

所述槽钢包括一体成型的一个底板和两个竖板。

(1)切割槽钢的底板：

在槽钢的底板上沿切割线路横向切割，得到可沿该底板的切割处相互咬合的第一子体和第二子体。

通过在槽钢的底板沿分割线路分割成第一子体和第二子体，底板沿分割线分割为第一板体和第二板体。所述第一子体包括第一板体和槽钢的其中一竖板。第二子体包括第二板体和槽钢的另一竖板。本制备工艺(2)将第一板体和第二板体进一步地焊接成更大宽度的底板。

在其中一种实施方式中，所述槽钢采用基于等离子技术的自动切割设备进行切割。基于本发明的指导，是所属技术人员可以实现的。通过切割，目的在于使第一板体和第二板体，分别在切割处形成第一凸部和第一凹部、以及第二凸部和第二凹部，以使第一板体和第二板体可以相互咬合。

(2)焊接新型钢结构：将第一子体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触，将第一凸部和第二凸部焊接连接，得到一底板呈镂空状的新型钢结构。

槽钢完成切割后，其第一凸部与第二凹部、第二凸部与第一凹部是相互契合的。此时，将第一子体翻转，使第一板体和第二板体的前后端相对应，且此时第一凸部和第二凸部的数量和位置均相互对应，通过将第二子体翻转对接的方式，可以减少对槽钢焊接后的处理，例如裁边。

优选地，对槽钢的边板进行双面焊，成型好，焊缝质量高。

(3)矫直新型钢结构：将新型钢结构通过机械设备对其底板进行矫直。

在将第一子体和第二子体焊接完成后，还包括对镂空状的底板进行矫直，得到平直的底板。基于本发明的指导，矫直新型钢结构是本领域的技术人员可实现的，在此不过多说明。

实施例8

本实施例8所述的一种新型钢结构，其制备方法和原理与实施例1的一致。不同之处在于，所述新型钢结构采用的是方矩管为基材进行制备。

方矩管，是方形管材和矩形管材的一种称呼，也就是边长相等和不相等的的钢管。方矩管所形成的是双腹板的新型钢结构。所述方矩管包括两组相对的边板。

如图16所示，本发明以矩形管材为例，进行说明：

(1)切割方矩管的一组相对的边板：

在方矩管的一组相对的边板上沿切割线路横向切割，得到可沿该组相对的边板的切割处相互咬合的第一子体和第二子体。

通过在方矩管的一组相对的边板沿分割线路分割成第一子体和第二子体，每个边板沿分割线分割为第一板体和第二板体。所述第一子体和第二子体的截面均为凹槽形。本制备工艺(2)将边板的第一板体和第二板体进一步地焊接成更大宽度的边板。

在其中一种实施方式中，所述方矩管采用基于等离子技术的自动切割设备进行切割。基于本发明的指导，是所属技术人员可以实现的。通过切割，目的在于使边板的第一板体和第二板体，分别在切割处形成第一凸部和第一凹部、以及第二凸部和第二凹部，以使第一板体和第二板体可以相互咬合。

(2)焊接新型钢结构：将第一子体翻转并使多个第一凸部与多个第二凸部的位置相对，且第一凸部和第二凸部相互抵触，将第一凸部和第二凸部焊接连接，得到两个边板呈镂空状的新型钢结构。

方矩管完成切割后，其第一凸部与第二凹部、第二凸部与第一凹部是相互契合的。此时，将第一子体翻转，使第一板体和第二板体的前后端相对应，且此时第一凸部和第二凸部的数量和位置均相互对应，通过将第二子体翻转对接的方式，可以减少对方矩管焊接后的处理，例如裁边。

本实施例优选地，对方矩管的两组相对的边板均采用上述的新型钢结构的制备方法进行处理，得到四个边板均为镂空状的方矩管。

实施例9

实施例8所述的一种新型钢结构，其制备方法和原理与实施例1的一致。不同之处在于，所述新型钢结构采用的是异径板状基材或具有异径腹板的型材为原料进行制备。

如图17所示，所述异径板状基材是一端宽度向另一端逐渐减小的板材，异径板状可以是异径钢板、异径扁钢等。

如图18～图20所示，所述具有异径腹板的型材，可以是异径工字钢、异径H型钢等，该型材的腹板的一端宽度向另一端逐渐减小。

其中，上述的异径板状基材和具有异径腹板的型材，均可采用实施例1的制备方法进行制备，具体参见实施例1的制备方法，在此省略陈述。

本实施例所述一种新型钢结构及其制备方法的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种新型钢结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)切割基材：

(2)焊接新型钢结构：

2.根据权利要求1所述的新型钢结构的制备方法，其特征在于：

所述第一凸部和第二凸部焊接连接，具体为，先对第一凸部和第二凸部的抵触部分进行点焊，然后对抵触部分进行满焊。

3.根据权利要求2所述的新型钢结构的制备方法，其特征在于：

所述基材采用基于等离子技术的自动切割设备进行切割，所述第一凸部和第二凸部采用二氧化碳自动焊接设备进行焊接。

4.根据权利要求1所述的新型钢结构的制备方法，其特征在于：

所述第一凸部和第二凸部为面接触，第一凸部和第二凸部的长度范围为100mm～200mm。

5.根据权利要求1所述的新型钢结构的制备方法，其特征在于：

所述第一凹部的豁口底部与第一子体的外边缘的距离为20mm～50mm；

6.根据权利要求1所述的新型钢结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中：

所述第一凹部与第二凹部的豁口共同构成所述通孔，以使腹板呈镂空状，所述通孔为多边形。

7.根据权利要求1所述的新型钢结构的制备方法，其特征在于：

所述基材为工字钢、H型钢、角钢、槽钢和方矩管的其中一种。

8.一种新型钢结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)切割板状基材：

(2)制作腹板：

(3)制作新型钢结构：

9.根据权利要求8所述的新型钢结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括：

将焊接后得到腹板通过机械设备进行矫直。

10.一种新型钢结构，其特征在于，通过权利要求1至7任意一项所述的新型钢结构的制备方法制得；又或者通过权利要求8至9任意一项所述的新型钢结构的制备方法制得。