CN111571057A - 异形箱型钢构件坡口制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种异形箱型钢构件坡口制作方法，通过以下步骤实现：步骤1：根据异形箱型截面尺寸图放样；步骤2：以异形箱截面上的一个角作为基准点，选定盖板和腹板；步骤3：在保证钝边大于等于5mm的前提下，单独对盖板进行切割，保证切割后的板块拼接在一起的坡口角度之和为30度；步骤4：对于盖板另一端，进行一次自然斜度切割，板块间的夹角通过切割腹板补偿，保证切割后的板块拼接在一起的坡口角度之和为30°；步骤5：按上述步骤2至4对各个角进行判断，测量出切割坡口的角度、尺寸、方向，并标注在板块上；步骤6：采用半自动切割机进行切割坡口。通过采用上述方法，减少了盖板的切割次数，简化了切割工艺，减少了资源浪费。
Description
技术领域
本发明属于建筑钢结构制作技术，具体涉及一种异形箱型钢构件坡口制作方法。
背景技术
目前，在制作钢构件制成的箱体时，对于普通的截面角度各自为90°的矩形箱体，在焊接前需要对盖板和腹板分别切15°坡口来实现盖板和腹板的连接。然而，在异形箱型钢构件中，由于异形箱型截面有些夹角不是直角（90°），无法按常规的坡口形式加工。根据常规方法，直接按箱型盖板、腹板各单铲15度，由于不是规则角度，盖板还要切除自然斜度（本文中定义为盖板和腹板的夹角与90°的差值），以下将在具体实施方式部分描述现有技术的做法。这样，增加了切割量，增大了切割的变形发生，造成了工序及人力的浪费，而且加工效率较低。
发明内容
为解决现有技术施工中的问题，本发明提供了一种异形箱型钢构件坡口制作方法，对盖板的切割工艺进行了优化，减少了切割工序和人力浪费，提高了加工效率，使坡口制作过程更简单化，成本更低。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种异形箱型钢构件坡口制作方法，通过以下步骤实现：
步骤1：根据异形箱型截面尺寸图放样；
步骤2：以异形箱截面上的一个角作为基准点，选定盖板和腹板，并且为盖板预留至少5mm的钝边，其中，将放样后的两个相邻的板中存在超出其中一个板的突出部分的板作为盖板，另一个板则作为腹板，依此类推；
步骤3：在保证钝边大于等于5mm的前提下，单独对盖板进行切割，保证切割后的板块拼接在一起的坡口角度之和为30度；当单独切割盖板无法满足钝边大于等于5mm的要求时，可以先将盖板切割至保留5mm钝边的角度，再对腹板进行补切，保证切割后的板块拼接在一起的坡口角度之和为30度；
步骤4：对于盖板另一端，进行一次自然斜度切割，板块间的夹角通过切割腹板补偿，保证切割后的板块拼接在一起的坡口角度之和为30°；
步骤5：按上述步骤2至4对各个角进行判断，测量出切割坡口的角度、尺寸、方向，并标注在板块上；
步骤6：采用半自动切割机进行切割坡口。
通过采用上述方法，减少了盖板的切割次数，简化了切割工艺，减少了因多次切割造成的人力和资源的浪费。同时通过预留钝边，防止钢构件根部烧穿，保证了焊接的美观性。
进一步的，当盖板和腹板所成的角度为90°时，对盖板和腹板各自分别切割15°坡口。
进一步的，当异形箱为平行四边形时，对角的切割方式相同。
附图说明
图1是根据实施例1的异形箱的放样截面图；
图2是根据实施例1的现有技术中盖板的切割步骤图；
图3是根据实施例1的现有技术中腹板的切割步骤图；
图4是根据实施例1的现有技术切割工艺切割角度的截面图；
图5是根据实施例1的本发明的盖板的切割步骤图；
图6是是根据实施例1的本发明的腹板的切割步骤图；
图7根据实施例1的本发明切割工艺切割角度的截面图；
图8是根据实施例2的本发明切割工艺切割角度的截面图；
图9是根据实施例3的本发明切割工艺切割角度的截面图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明，应当理解，以下描述仅用于更清楚的描述本发明，而非对其进行限制。
实施例1
图1是根据实施例1的异形箱的根据图纸放样后的截面图。异形箱为平行四边形，选择左上角顶点作为基准点，根据上侧板和下侧板分别具有超出左侧板和右侧板的突出部分，选择板a1、a3作为盖板，板a2、a4作为腹板，其中盖板和腹板都是厚度为30mm的钢板。
如图1所示，板a1和板a2所成角度为106°。根据现有技术中的切割方法，板a1首先反切106°-90°=16°，使二者之间保持自然斜度，同时还需要切除坡口角度15°，即对板a1反切31°，要保证切割后拼接在一起后板块间的角度为30°，还需要对板a2正切15度。对于板a1另一端，板a1和板a4所成角度为74°，为了对板a4不予切割，需要对板a1反切74°-90°+30°=14°。不过，由于盖板具有超出侧板的突出部分，还需要将突出部分切除，即板a1的两端分别正切106°-90°=16°和74°-90°=-16°（切割的角度需要是正值，即反切16°），具体切割后的形状如图2所示，腹板a4切割后的形状如图3所示。由于异形箱为平行四边形，所以对角方位的切割方式相同，即板a1和板a3切割方式相同，板a2和板a4切割方式相同，本文不再重述。异形箱按现有技术工艺切割后的截面图如图4所示。
按照现有技术的工艺进行坡口焊接以获得附图图纸要求的异形箱时，需要对每个盖板1进行4次切割，对每个腹板2进行1次，工艺比较麻烦。
根据图1所示的放样截面图，盖板a1和腹板a2所成角度为106°，a1和a2之间的自然斜度为106°-90°=16°，为了减少切割工艺步骤，板a2保持90度不变，将坡口角度15°通过切割板a1来实现，即对板a1反切16°+30°=46°，按照此坡口切割方法，板a1将保留5mm钝边，符合为盖板预留5mm钝边的要求，盖板a1一端切割完毕。对于板a1另一端，板a1和板a4成74°，由于其超出腹板a4，需要对其切除多余的部分，74°-90°=-16°，即对板a1反切16°，板a1切割完成后的形状如图5所示。要保证板a1和板a4切割后拼接在一起的坡口角度为30度，还需要对板a4正切74°-90°+30°=14°，板a4切割完成后的形状如图6所示。由于异形箱为平行四边形，所以对角方位的切割方式相同，即板a1和板a3切割方式相同，板a2和板a4切割方式相同，本文不再重述。异形箱按本发明的工艺切割后的截面图如图7所示。
通过采用本发明的工艺，盖板由原来的切割四刀精简为只切割两刀，腹板仍然只切一端，减少了切割量和人力投入，降低了成本，提高了切割效率。
实施例2
参考图8，示出了非平行四边形异形箱型钢构件的根据本发明的坡口切割方式。以左上角顶点为基准，板a5作为盖板，板a6作为腹板，二者之间所成角度为100°，对板a5反切100°-90°+30°=40°，所留钝边为9mm，符合大于5mm钝边要求，板a6保持直角不变。虽然板a5的钝边和板a6之间仍存在自然斜度10°，但是此自然斜度较小，基本不影响，因此不切割，焊接包面时就直接包上即可。板a6和板a7二者之间所成角度为89°，该角度接近90°，二者之间自然斜度为1°，对板a7反切15度，对板a6正切 89°-90°+30°-15°=14°。板a7和板a8二者之间所成角度为81°，以a7作为盖板，a8作为腹板，对a7反切81°-90°+30°=21°，所留钝边为17mm（远大于5mm），板a8保持直角不变。板a8和板a5之间所成角度为90°，对板a8正切15度，对板a5反切15°。此过程中，对每个盖板仅切割两次，腹板根据具体情况，切割一次或者两次，减少了切割次数。
实施例3
参考图9，示出了五边形异形箱型钢构件的根据本发明的坡口切割方式。以左上角顶点作为基准点，板a9和板a10所成角度为125°，选择板a9作为盖板，如果对盖板a9切割125°-90°+30°=65°，则不能满足为板a9预留5mm钝边的要求，故此在满足对板a9预留5mm钝边的情况下，对板a9反切125°-90°+20°=55°，要满足切割后盖板和腹板之间的夹角保持30°，则需要对板a10进行补切，即正切65°-55°=10°；板a10和a11之间也成125°，选择板a11作为盖板，板a11的切法与板a9相同，反切55°，板a10仍旧正切10°；板a11和板a12之间成90°，将板a11反切15°，板a12正切15°；板a12和板a113之间成110度，选择a13作为盖板，a12作为腹板，对板a13反切110°-90°+30°=50°，这种情况下板a13所留钝边为5mm，板a12保留直角不变；板a13和板a9之间成90°，将板a13反切15°，板a9正切15°。
需要说明的是，对各个板进行切割时，从板顶面切角定义为正切，从板底面切角定义为反切。当计算好所有角度的切割方式和大小后，在板上进行标记，并采用半自动切割机进行切割坡口。
本发明解决了异形箱型钢构件坡口加工的难题。采用优化异形箱型钢构件角部坡口的加工方法，使板块坡口的切割工序更省时、省力，切割变形更小，保证了构件的切割精度，节省了因多次切割造成的人力、燃动力等资源浪费，提高了工作效率，降低了制作成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式。本领域技术人员可以在不脱离本发明的思想和范围的条件下做出各种修改和等同变化，这些修改和变化均涵盖在本发明的范围内。
Claims (3)
1.一种异形箱型钢构件坡口制作方法，其特征在于：通过以下步骤实现：
步骤1：根据异形箱型截面尺寸图放样；
步骤2：以异形箱截面上的一个角作为基准点，选定盖板和腹板，并且为盖板预留至少5mm的钝边，其中，将放样后的两个相邻的板中存在超出其中一个板的突出部分的板作为盖板，另一个板则作为腹板，依此类推；
步骤3：在保证钝边大于等于5mm的前提下，单独对盖板进行切割，保证切割后的板块拼接在一起的坡口角度之和为30度；当单独切割盖板无法满足钝边大于等于5mm时，可以先将盖板切割至保留5mm钝边的角度，再对腹板进行补切，保证切割后的板块拼接在一起的坡口角度之和为30度；
步骤4：对于盖板另一端，进行一次自然斜度切割，板块间的夹角通过切割腹板补偿，保证切割后的板块拼接在一起的坡口角度之和为30°；
步骤5：按上述步骤2至4对各个角进行判断，直至所有的盖板和腹板的切割角度计算完毕；
步骤6：采用半自动切割机进行切割坡口。
2.根据权利要求1所述的异形箱型钢构件坡口制作方法，其特征在于：当盖板和腹板所成的角度为90°时，对盖板和腹板各自分别切割15°坡口。
3.根据权利要求1所述的异形箱型钢构件坡口制作方法，其特征在于：当异形箱为平行四边形时，对角的切割方式相同。
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