CN111519760B - 一种拼装式钢结构及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种拼装式钢结构及其加工方法。本发明实施例公开了一种拼装式钢结构，包括横截面呈工字型结构的支柱以及横截面呈口字形结构的横梁，在所述支柱的表面开设有预开槽，在所述预开槽内连接有预定位机构，本发明可通过第一拉板和第二拉板实现对支柱顶端进行加固的操作，以使支柱强度更高，同时在横梁拼装时，可调整第一拉板和第二拉板的位置，使两者贴合同时垂直于支柱，当第一拉板和第二拉板插入横梁后，便可起到预定位和辅助焊接的作用，由此避免后续焊接时出现组件位置偏移的情况，同时还可通过第一夹架、第二夹架和卸力架，对横梁进行多级卸力操作，避免组件加工时，焊接质量不高，其一旦受力较大便会使焊缝开裂的情况发生。

Description

一种拼装式钢结构及其加工方法

技术领域

本发明实施例涉及建筑领域，具体涉及一种拼装式钢结构及其加工方法。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，且各构件或部件之间通常采用焊缝连接，因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

但采用该种加工方式，在加工过程中，因部分所需拼装的结构在与其他结构进行连接时，其位置较高，而这就使得工人在焊接固定时无法很好的掌握焊接质量，由此便极易出现组件焊接偏移的情况，且其发生偏移后改正困难，导致后期的加工质量受到影响，同时组件焊接固定时，结构之间会受到焊接时组件高温变形和焊缝收缩的影响，导致结构连接的强度不高，一旦受力较大便极易出现裂纹的情况。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种拼装式钢结构及其加工方法，以解决现有技术中由于拼接位置较高，工人在焊接固定时无法很好的掌握焊接质量，由此便极易出现组件焊接偏移的情况以及受力较大导致焊缝开裂的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种拼装式钢结构，包括横截面呈工字型结构的支柱以及横截面呈口字形结构的横梁，在所述支柱的表面开设有预开槽，在所述预开槽内连接有预定位机构；

所述预定位机构包括连接轴块以及两个滑动连接在预开槽内的滑动块，所述连接轴块的两端分别转动连接有第一拉板和第二拉板，两个所述滑动块分别与第一拉板和第二拉板远离连接轴块的一端连接。

作为本发明的一种优选方案，所述横梁在靠近支柱的一端内壁安装有扶正组件，所述扶正组件包括与横梁内壁连接的扶正块，所述扶正块的侧壁安装有两个关于扶正块中心线对称的夹持弹块，所述夹持弹块远离扶正块的一端安装有预固定台，所述第一拉板和第二拉板的侧壁均开设有用于卡住预固定台的嵌台槽。

作为本发明的一种优选方案，所述支柱的一侧表面连接有一组关于横梁中心线对称的第一夹架，且在所述支柱的另一侧表面连接有一组关于横梁中心线对称的第二夹架，所述第一夹架与第二夹架直接连接，所述第一夹架包括呈凵字形结构的第一夹柱，所述第一夹柱内开设有横截面呈口字形结构的插孔，所述第二夹架由呈凵字形结构的第二夹柱以及安装在第二夹柱两端且用于插入插孔内的插柱构成，所述第一夹柱与第二夹柱的侧壁均安装有侧柱。

作为本发明的一种优选方案，所述横梁在靠近支柱的一端侧壁安装有与第一夹架连接的卸力架，所述卸力架由若干个长度呈线性递增的倾斜块组成。

一种用于拼装式钢结构的加工方法，包括如下步骤：

S100、在支柱的四周表面均开设预开槽，同时在预开槽内滑入预定位机构，之后转动预定位机构直至预定位机构垂直于支柱为止，同时根据横梁的架设位置调节预定位机构的位置，然后通过螺栓将预定位机构与支柱固定；

S200、将预定位机构插入一根横截面呈口字形结构的横梁内部，同时通过横梁内部固定的扶正组件对横梁进行预固定，直至横梁端部与支柱侧壁紧贴为止，然后再对横梁和支柱的连接处进行焊接；

S300、在支柱的一侧表面卡接好一组关于横梁中心线对称的第一夹架，之后再在支柱的另一侧表面卡接好一组关于横梁中心线对称的第二夹架，然后再将第二夹架插入第一夹架，同时通过螺栓将第一夹架和第二夹架固定，以对横梁和支柱的连接处进行加固；

S400、在横梁的两侧表面均安装一组侧向卸力架，同时将侧向卸力架与第一夹架连接，便可加工制得钢结构构件。

作为本发明的一种优选方案，步骤S100中移动预定位机构直至预定位机构垂直于支柱为止的具体步骤为：

S101、拉动第一拉板使其以滑动块为轴心，并通过连接轴块带着第二拉板竖直向上转动，直至第一拉板贴合第二拉板为止；

S102、根据所需架设的横梁位置，移动第一拉板和第二拉板端部连接的滑动块，使得两块滑动块同时沿预开槽滑动，直至贴合的第一拉板和第二拉板与所需架设的横梁对应为止；

S103、通过螺栓将滑动块与支柱连接。

作为本发明的一种优选方案，步骤S200中横梁内部固定扶正组件的具体步骤为：

S201、根据第一拉板和第二拉板的长度数值，确定扶正块的焊接位置，之后将扶正块滑入横梁内直至移动至焊接位置为止，然后通过焊枪将扶正块与横梁内壁连接固定；

S202、通过螺栓在扶正块侧壁安装两个关于扶正块中心线对称的夹持弹块；

S203、通过螺栓在夹持弹块的端部安装一个预固定台。

作为本发明的一种优选方案，扶正组件对横梁进行预固定的具体步骤为：

首先，将第一拉板和第二拉板插入横梁内部，并使第一拉板和第二拉板通过两个夹持弹块形成的通道；

其次，通过两个夹持弹块上安装的预固定台同时夹住第一拉板和第二拉板；

最后，将第一拉板和第二拉板推动至贴紧扶正块表面，同时使两块预固定台分别嵌入第一拉板和第二拉板表面的嵌台槽。

作为本发明的一种优选方案，步骤S300中通过螺栓将第一夹架和第二夹架固定，以对横梁和支柱的连接处进行加固的具体步骤为：

S301、将两个第一夹柱卡在支柱的一侧表面，并使两者关于横梁中心线对称；

S302、按照上述操作，将两个第二夹柱卡在支柱的另一侧表面；

S303、将两个第一夹柱与两个第二夹柱插接在一起，同时移动两个第一夹柱与两个第二夹柱的位置，直至两个第一夹柱与两个第二夹柱夹住横梁的两侧表面为止；

S304、通过螺栓同时固定住两个第一夹柱与两个第二夹柱，之后再将加固片焊接固定在两个第一夹柱与两个第二夹柱的侧柱，以使横梁的另外两侧表面被夹住。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明可通过第一拉板和第二拉板实现对支柱顶端进行加固的操作，以使支柱强度更高，同时在横梁拼装时，可调整第一拉板和第二拉板的位置，使两者贴合同时垂直于支柱，当第一拉板和第二拉板插入横梁后，便可起到预定位和辅助焊接的作用，由此避免后续焊接时出现组件位置偏移的情况，同时还可通过第一夹架、第二夹架和卸力架，对横梁进行多级卸力操作，避免组件加工时，焊接质量不高，其一旦受力较大便会使焊缝开裂的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的主视图；

图3为本发明实施例的第一夹架和第二夹架插接时的结构示意图；

图4为本发明实施例的支柱俯视横截面结构示意图。

图中：

1-支柱；2-横梁；3-预定位机构；4-扶正组件；5-第一夹架；6-第二夹架；7-侧柱；8-卸力架；

101-预开槽；

301-连接轴块；302-滑动块；303-第一拉板；304-第二拉板；

401-扶正块；402-夹持弹块；403-预固定台；404-嵌台槽；

501-第一夹柱；502-插孔；

601-第二夹柱；602-插柱；

801-倾斜块。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。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。

本发明提供了一种拼装式钢结构，其可通过第一拉板303和第二拉板304实现对支柱1顶端进行加固的操作，以使支柱1强度更高，同时在横梁2拼装时，可调整第一拉板303和第二拉板304的位置，使其垂直于支柱1，当第一拉板303和第二拉板304插入横梁2后，便可起到预定位和辅助焊接的作用（因目前的钢结构构件在进行拼接固定时大多都是通过螺栓固定或焊枪焊接固定，但其固定时需要调节构件的位置使其不会轻易出现偏移或错位等情况，而通过该结构中的第一拉板303和第二拉板304可起到预定位的作用，其插接好后横梁的位置便不用再花费时间定位，只用直接固定即可），由此避免后续焊接时出现组件位置偏移的情况，同时还可通过第一夹架5、第二夹架6和卸力架8，对横梁2进行多级卸力操作，避免组件加工时，焊接质量不高，其一旦受力较大便会使焊缝开裂的情况发生。

该拼装式钢结构由若干个组件构成，使用者需要通过螺栓固定和焊枪焊接固定的方式才能加工制得该钢结构。

该结构包括横截面呈工字型结构的支柱1以及横截面呈口字形结构的横梁2，在所述支柱1的表面开设有预开槽101，在所述预开槽101内连接有预定位机构3。

该结构在进行拼接时，直接校准预定位机构3的位置，使得预定位机构3垂直于支柱1，然后再将预定位机构3嵌入横梁2内一起到定位的作用，之后再将支柱1与横梁2焊接在一起即可。

如图1和图4所示，所述预定位机构3包括连接轴块301（该连接轴块301的具体结构如图1所示，其可由连接架和安装在连接架上的转轴组成）以及两个滑动连接在预开槽101内的滑动块302，所述连接轴块301的两端分别转动连接有第一拉板303和第二拉板304，两个所述滑动块302分别与第一拉板303和第二拉板304远离连接轴块301的一端连接。

该预定位机构3在使用时，可直接拉动第一拉板303（第二拉板304），之后第一拉板303会以与滑动块302连接的端部为轴心朝上方偏转，而此时偏转的第一拉板303会通过连接轴块301带着第二拉板304一起向上偏转，之后活动的第二拉板304会带着滑动块302一起移动（该滑动块302是与第二拉板304连接的），当第一拉板303偏转至垂直于支柱1时，第二拉板304会贴着第一拉板303（即第二拉板304也会垂直于支柱1此处可参照图1），且第二拉板304移动时，滑动块302会被带动从而与第一个滑动块302贴在一起，此时使用者可选用螺栓将滑动块302与支柱1安装在一起，之后，使用者可将垂直的第一拉板303和第二拉板304插入横梁2内，以起到预定位的作用。

所述横梁2在靠近支柱1的一端内壁安装有扶正组件4，所述扶正组件4包括与横梁2内壁连接的扶正块401，所述扶正块401的侧壁安装有两个关于扶正块401中心线对称的夹持弹块402，所述夹持弹块402远离扶正块401的一端安装有预固定台403，所述第一拉板303和第二拉板304的侧壁均开设有用于卡住预固定台403的嵌台槽404。

当横梁2嵌住第一拉板303和第二拉板时，可通过扶正组件4进行扶正，由此避免横梁2出现晃动等情况，其具体实施时，一旦第一拉板303和第二拉板304插入横梁2后，预固定台403会被拉板推开同时使夹持弹块402张开，之后持续推入的第一拉板303和第二拉板304会被预固定台403夹住，直至预固定台403嵌入嵌台槽404为止。

如图1、图2、图3和图4所示，所述支柱1的一侧表面连接有一组关于横梁2中心线对称的第一夹架5，且在所述支柱1的另一侧表面连接有一组关于横梁2中心线对称的第二夹架6，所述第一夹架5与第二夹架6直接连接，所述第一夹架5包括呈凵字形结构的第一夹柱501，所述第一夹柱501内开设有横截面呈口字形结构的插孔502，所述第二夹架6由呈凵字形结构的第二夹柱601以及安装在第二夹柱601两端且用于插入插孔502内的插柱602构成，所述第一夹柱501与第二夹柱601的侧壁均安装有侧柱7。

第一夹柱501的凵形开口长度等于支柱1的厚度。

当横梁2被第一拉板303和第二拉板304固定住后，可通过焊枪将横梁2与支柱1焊接在一起（该横梁2的厚度等于两块滑动块302和第一拉板303加上第二拉板304的厚度，其焊接后，横梁2会与滑动块302和支柱1焊接在一起），此时可通过第一夹架5和第二夹架6对横梁2处的焊缝进行固定，其具体实施时，直接将两个第一夹柱501卡住支柱1的一侧表面，使其关于横梁2的中心线对称，然后再按照上述的操作将第二夹柱601卡在支柱1的另一侧表面，之后将第二夹柱601上的插柱602插入插孔502内，同时通过螺栓将第一夹柱501与连接在一起，此时侧柱7会将横梁2另外两侧的焊缝夹住，如此便可实现对整个横梁2进行加固的操作。

如图1所示，所述横梁2在靠近支柱1的一端侧壁安装有与第一夹架5连接的卸力架8，所述卸力架8由若干个长度呈线性递增的倾斜块801组成。

当加固的两个夹架安装好后，可将若干个倾斜块801固定在横梁2与第一夹架5连接，此时即使横梁2受到较大力，也可通过倾斜块801和两个拉板实现卸力的操作，使得横梁2不会轻易受到影响。

一种用于拼装式钢结构的加工方法，包括如下步骤：

S100、在支柱的四周表面均开设预开槽，同时在预开槽内滑入预定位机构，之后转动预定位机构直至预定位机构垂直于支柱为止，同时根据横梁的架设位置调节预定位机构的位置，然后通过螺栓将预定位机构与支柱固定；

S200、将预定位机构插入一根横截面呈口字形结构的横梁内部，同时通过横梁内部固定的扶正组件对横梁进行预固定，直至横梁端部与支柱侧壁紧贴为止，然后再对横梁和支柱的连接处进行焊接；

S300、在支柱的一侧表面卡接好一组关于横梁中心线对称的第一夹架，之后再在支柱的另一侧表面卡接好一组关于横梁中心线对称的第二夹架，然后再将第二夹架插入第一夹架，同时通过螺栓将第一夹架和第二夹架固定，以对横梁和支柱的连接处进行加固；

S400、在横梁的两侧表面均安装一组侧向卸力架，同时将侧向卸力架与第一夹架连接，便可加工制得钢结构构件。

步骤S100中移动预定位机构直至预定位机构垂直于支柱为止的具体步骤为：

S101、拉动第一拉板使其以滑动块为轴心，并通过连接轴块带着第二拉板竖直向上转动，直至第一拉板贴合第二拉板为止；

S102、根据所需架设的横梁位置，移动第一拉板和第二拉板端部连接的滑动块，使得两块滑动块同时沿预开槽滑动，直至贴合的第一拉板和第二拉板与所需架设的横梁对应为止；

S103、通过螺栓将滑动块与支柱连接。

步骤S200中横梁内部固定扶正组件的具体步骤为：

S201、根据第一拉板和第二拉板的长度数值，确定扶正块的焊接位置，之后将扶正块滑入横梁内直至移动至焊接位置为止，然后通过焊枪将扶正块与横梁内壁连接固定；

S202、通过螺栓在扶正块侧壁安装两个关于扶正块中心线对称的夹持弹块；

S203、通过螺栓在夹持弹块的端部安装一个预固定台。

扶正组件对横梁进行预固定的具体步骤为：

首先，将第一拉板和第二拉板插入横梁内部，并使第一拉板和第二拉板通过两个夹持弹块形成的通道；

其次，通过两个夹持弹块上安装的预固定台同时夹住第一拉板和第二拉板；

最后，将第一拉板和第二拉板推动至贴紧扶正块表面，同时使两块预固定台分别嵌入第一拉板和第二拉板表面的嵌台槽。

步骤S300中通过螺栓将第一夹架和第二夹架固定，以对横梁和支柱的连接处进行加固的具体步骤为：

S301、将两个第一夹柱卡在支柱的一侧表面，并使两者关于横梁中心线对称；

S302、按照上述操作，将两个第二夹柱卡在支柱的另一侧表面；

S303、将两个第一夹柱与两个第二夹柱插接在一起，同时移动两个第一夹柱与两个第二夹柱的位置，直至两个第一夹柱与两个第二夹柱夹住横梁的两侧表面为止；

S304、通过螺栓同时固定住两个第一夹柱与两个第二夹柱，之后再将加固片焊接固定在两个第一夹柱与两个第二夹柱的侧柱，以使横梁的另外两侧表面被夹住。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种拼装式钢结构，其特征在于，包括横截面呈工字型结构的支柱（1）以及横截面呈口字形结构的横梁（2），在所述支柱（1）的表面开设有预开槽（101），在所述预开槽（101）内连接有预定位机构（3）；

所述预定位机构（3）包括连接轴块（301）以及两个滑动连接在预开槽（101）内的滑动块（302），所述连接轴块（301）的两端分别转动连接有第一拉板（303）和第二拉板（304），两个所述滑动块（302）分别与第一拉板（303）和第二拉板（304）远离连接轴块（301）的一端连接；

所述横梁（2）在靠近支柱（1）的一端内壁安装有扶正组件（4），所述扶正组件（4）包括与横梁（2）内壁连接的扶正块（401），所述扶正块（401）的侧壁安装有两个关于扶正块（401）中心线对称的夹持弹块（402），所述夹持弹块（402）远离扶正块（401）的一端安装有预固定台（403），所述第一拉板（303）和第二拉板（304）的侧壁均开设有用于卡住预固定台（403）的嵌台槽（404）。

2.根据权利要求1所述的一种拼装式钢结构，其特征在于，所述支柱（1）的一侧表面连接有一组关于横梁（2）中心线对称的第一夹架（5），且在所述支柱（1）的另一侧表面连接有一组关于横梁（2）中心线对称的第二夹架（6），所述第一夹架（5）与第二夹架（6）直接连接，所述第一夹架（5）包括呈凵字形结构的第一夹柱（501），所述第一夹柱（501）内开设有横截面呈口字形结构的插孔（502），所述第二夹架（6）由呈凵字形结构的第二夹柱（601）以及安装在第二夹柱（601）两端且用于插入插孔（502）内的插柱（602）构成，所述第一夹柱（501）与第二夹柱（601）的侧壁均安装有侧柱（7）。

3.根据权利要求2所述的一种拼装式钢结构，其特征在于，所述横梁（2）在靠近支柱（1）的一端侧壁安装有与第一夹架（5）连接的卸力架（8），所述卸力架（8）由若干个长度呈线性递增的倾斜块（801）组成。

4.一种根据权利要求1-3任意一项所述的拼装式钢结构的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、在支柱的四周表面均开设预开槽，同时在预开槽内滑入预定位机构，之后转动预定位机构直至预定位机构垂直于支柱为止，同时根据横梁的架设位置调节预定位机构的位置，然后通过螺栓将预定位机构与支柱固定；

S200、将预定位机构插入一根横截面呈口字形结构的横梁内部，同时通过横梁内部固定的扶正组件对横梁进行预固定，直至横梁端部与支柱侧壁紧贴为止，然后再对横梁和支柱的连接处进行焊接；

S300、在支柱的一侧表面卡接好一组关于横梁中心线对称的第一夹架，之后再在支柱的另一侧表面卡接好一组关于横梁中心线对称的第二夹架，然后再将第二夹架插入第一夹架，同时通过螺栓将第一夹架和第二夹架固定，以对横梁和支柱的连接处进行加固；

S400、在横梁的两侧表面均安装一组侧向卸力架，同时将侧向卸力架与第一夹架连接，便可加工制得钢结构构件。

5.根据权利要求4所述的一种拼装式钢结构的加工方法，其特征在于，步骤S100中移动预定位机构直至预定位机构垂直于支柱为止的具体步骤为：

S101、拉动第一拉板使其以滑动块为轴心，并通过连接轴块带着第二拉板竖直向上转动，直至第一拉板贴合第二拉板为止；

S102、根据所需架设的横梁位置，移动第一拉板和第二拉板端部连接的滑动块，使得两块滑动块同时沿预开槽滑动，直至贴合的第一拉板和第二拉板与所需架设的横梁对应为止；

S103、通过螺栓将滑动块与支柱连接。

6.根据权利要求4所述的一种拼装式钢结构的加工方法，其特征在于，步骤S200中横梁内部固定扶正组件的具体步骤为：

S201、根据第一拉板和第二拉板的长度数值，确定扶正块的焊接位置，之后将扶正块滑入横梁内直至移动至焊接位置为止，然后通过焊枪将扶正块与横梁内壁连接固定；

S202、通过螺栓在扶正块侧壁安装两个关于扶正块中心线对称的夹持弹块；

S203、通过螺栓在夹持弹块的端部安装一个预固定台。

7.根据权利要求4所述的一种拼装式钢结构的加工方法，其特征在于，扶正组件对横梁进行预固定的具体步骤为：

首先，将第一拉板和第二拉板插入横梁内部，并使第一拉板和第二拉板通过两个夹持弹块形成的通道；

其次，通过两个夹持弹块上安装的预固定台同时夹住第一拉板和第二拉板；

最后，将第一拉板和第二拉板推动至贴紧扶正块表面，同时使两块预固定台分别嵌入第一拉板和第二拉板表面的嵌台槽。

8.根据权利要求4所述的一种拼装式钢结构的加工方法，其特征在于，步骤S300中通过螺栓将第一夹架和第二夹架固定，以对横梁和支柱的连接处进行加固的具体步骤为：

S301、将两个第一夹柱卡在支柱的一侧表面，并使两者关于横梁中心线对称；

S302、按照上述操作，将两个第二夹柱卡在支柱的另一侧表面；

S303、将两个第一夹柱与两个第二夹柱插接在一起，同时移动两个第一夹柱与两个第二夹柱的位置，直至两个第一夹柱与两个第二夹柱夹住横梁的两侧表面为止；

S304、通过螺栓同时固定住两个第一夹柱与两个第二夹柱，之后再将加固片焊接固定在两个第一夹柱与两个第二夹柱的侧柱，以使横梁的另外两侧表面被夹住。

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