CN111877543B - 一种厚度不同的两种板材的对接结构及对接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及板材拼接技术领域，具体涉及一种厚度不同的两种板材的对接结构及对接方法。一种厚度不同的两种板材的对接结构，包括：第一板材，包括第一腹板和一对第一翼板，第一腹板和一对第一翼板形成“工”字形，且第一腹板一端凸出一对第一翼板设置，形成第一连接部；第二板材，包括第二腹板和一对第二翼板，第二腹板和一对第二翼板形成“工”字形，且一对第二翼板一端凸出第二腹板设置，经切割后形成与第一连接部完全拼接的第二连接部。本发明提供的一种厚度不同的两种板材的对接结构，第一腹板和第二翼板形状较规则，加工容易，材料损耗较小，并且，对接之后翼板和腹板的对接位置不在同一平面上，使得焊接之后的应力分散，焊接更加牢固。

Description

一种厚度不同的两种板材的对接结构及对接方法

技术领域

本发明涉及板材拼接技术领域，具体涉及一种厚度不同的两种板材的对接结构及对接方法。

背景技术

在多楼层的建筑中使用的钢结构，通常楼层较低处需要使用较厚的钢板，以起到良好的支撑作用，楼层越往上，可以将钢板的厚度逐渐减薄，因此，就会产生厚度不同的两种板材对接的情况。现有的H型钢在厚板和薄板拼接时，通常采用直接口设计，即翼缘板和腹板对接位置在同一平面上，这样两个H型钢焊接之后存在应力集中的情况，导致焊接不牢固。并且，为了对接牢固，需要对厚H型钢的翼缘板加工出过渡斜边，使得两块H型钢的翼缘板的厚度一致，这样厚H型钢的腹板在翼缘板对接处就会形成两个向外突出的尖角，造成材料损耗较大，而且此种形状的腹板加工困难。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的厚度不同的两种板材的对接结构应力集中，导致焊接不牢固，并且耗材较大的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种厚度不同的两种板材的对接结构，包括：

第一板材，包括第一腹板和垂直设于所述第一腹板相对两侧的一对第一翼板，所述第一腹板和一对所述第一翼板形成“工”字形，且所述第一腹板一端凸出一对所述第一翼板设置，形成第一连接部；

第二板材，包括第二腹板和垂直设于所述第二腹板相对两侧的一对第二翼板，所述第二腹板和一对所述第二翼板形成“工”字形，且一对所述第二翼板一端凸出所述第二腹板设置，经切割后形成与所述第一连接部完全拼接的第二连接部；

其中，第二翼板的厚度大于第一翼板的厚度。

所述第二连接部具有与所述第一翼板完全拼接的第二拼接面、与所述第二拼接面相对设置的连接面以及连接所述第二拼接面和所述连接面的第二过渡斜面，所述第一连接部具有与所述第二过渡斜面坡度一致的第一过渡斜面和与所述第二腹板完全拼接的第一拼接面，所述第一拼接面与两个所述第一过渡斜面连接。

所述第二翼板与所述第一翼板的厚度差和所述第一连接部凸出所述第一翼板的长度的比值小于或等于1:2.5。

所述第二翼板与所述第一翼板的厚度差和所述第一连接部凸出所述第一翼板的长度的比值为1:4。

所述第一翼板、所述第一腹板、所述第二翼板和所述第二腹板均为钢板，一对所述第一翼板和所述第一腹板、一对所述第二翼板和所述第二腹板以及所述第一连接部和所述第二连接部均通过焊接固定。

本发明还提供了一种厚度不同的两种板材的对接方法，包括如下步骤：

分别加工长度大于一对第一翼板长度的第一腹板，和长度大于第二腹板长度的一对第二翼板，其中，第二翼板的厚度大于第一翼板的厚度；

将一对预制成型的第一翼板分别垂直连接在第一腹板相对的两侧，形成“工”字形，将一对第二翼板分别垂直连接在预制成型的第二腹板相对的两侧，形成“工”字形；

将第一腹板凸出一对第一翼板形成的第一连接部与一对第二翼板凸出第二腹板形成的第二连接部完全拼接。

加工第一腹板的具体方法为：

对预制成型的板材相邻的两个边角按预设尺寸进行切割处理，形成具有第一拼接面与两个第一过渡斜面的第一腹板；

加工第二翼板的具体方法为：

对预制成型的板材的一个边角按预设尺寸进行切割处理，形成具有第二拼接面与第二过渡斜面的第二翼板；

其中，所述第一过渡斜面和所述第二过渡斜面的坡度一致，所述第一拼接面与所述第二腹板完全拼接，所述第二拼接面与所述第一翼板完全拼接。

在切割时，切割速度为100mm/min-750mm/min。

在切割时，割炬的高度为0-200mm。

在切割时，氧气的压力为0.8Mpa-1Mpa。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种厚度不同的两种板材的对接结构，包括第一板材和第二板材，第一板材包括第一腹板和垂直设于第一腹板相对两侧的一对第一翼板，第一腹板和一对第一翼板形成“工”字形，且第一腹板一端凸出一对第一翼板形成第一连接部，第二板材包括第二腹板和垂直设于第二腹板相对两侧的一对第二翼板，第二腹板和一对第二翼板形成“工”字形，且一对第二翼板一端凸出第二腹板设置，经切割后形成与第一连接部完全拼接的第二连接部，其中，第二翼板的厚度大于第一翼板的厚度。该对接结构中第一腹板和第二翼板形状较规则，加工容易，材料损耗较小，并且，对接之后翼板和腹板的对接位置不在同一平面上，使得焊接之后的应力分散，焊接更加牢固。

2.本发明提供的一种厚度不同的两种板材的对接结构，第二连接部具有与第一翼板完全拼接的第二拼接面、与第二拼接面相对设置的连接面以及连接第二拼接面和连接面的第二过渡斜面，第一连接部具有与第二过渡斜面坡度一致的第一过渡斜面和与第二腹板完全拼接的第一拼接面，第一拼接面与两个第一过渡斜面连接，该结构使得第一连接部形成梯形体，两个第二连接部中间的中空部分与梯形体完全拼接，在保证应力分散的同时，将对接结构进行了简化，使得加工和拼接都更加简单；同时还增大了拼接面积，提高了拼接的牢固度。

3.本发明提供的一种厚度不同的两种板材的对接结构，第二翼板与第一翼板的厚度差和第一连接部凸出第一翼板的长度的比值为1:4，在尽可能减小应力集中的同时，保证材料损耗较少，并且保证对接稳定性。

4.本发明提供的一种厚度不同的两种板材的对接方法，分别加工长度大于一对第一翼板长度的第一腹板，和长度大于第二腹板长度的一对第二翼板，其中，第二翼板的厚度大于第一翼板的厚度；将一对预制成型的第一翼板分别垂直连接在第一腹板相对的两侧，形成“工”字形的第一板材，将一对第二翼板分别垂直连接在预制成型的第二腹板相对的两侧，同样也形成“工”字形的第二板材，将第一腹板凸出一对第一翼板形成的第一连接部与一对第二翼板凸出第二腹板形成的第二连接部完全拼接，即可将厚度不同的两个板材完全对接，该对接结构中第一腹板和第二翼板形状较规则，加工容易，材料损耗较小，并且，对接之后翼板和腹板的对接位置不在同一平面上，使得焊接之后的应力分散，焊接更加牢固。

5.本发明提供的一种厚度不同的两种板材的对接方法，加工第一腹板时，对预制成型的板材相邻的两个边角按预设尺寸进行切割处理，形成具有第一拼接面与两个第一过渡斜面的第一腹板，加工第二翼板时，对预制成型的板材的一个边角按预设尺寸进行切割，形成具有第二拼接面与第二过渡斜面的第二翼板，并且，第一过渡斜面和第二过渡斜面的坡度相同，以使第一拼接面与第二腹板完全拼接，第二拼接面与第一翼板完全拼接，在保证应力分散的同时，将对接结构进行了简化，使得加工和拼接都更加简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明第一板材的结构示意图；

图3为本发明第二板材的结构示意图；

图4为本发明图2中A处的局部放大图；

图5为本发明替代实施方式的结构示意图；

附图标记说明：

1、第一板材；2、第一翼板；3、第一腹板；4、第二板材；5、第二翼板；6、第二腹板；7、长度；8、厚度差；9、第一连接部；10、第二连接部。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至4所示的厚度不同的两种板材的对接结构的一种具体实施方式，厚度不同指的是两块“工”字形板材的翼板的厚度不同，包括：第一板材1和第二板材4。

如图2所示，第一板材1包括呈“工”字形设置的第一腹板3和一对第一翼板2，第一腹板3和第一翼板2相互垂直设置，第一腹板3右侧凸出一对第一翼板2形成第一连接部9。如图3所示，第二板材4包括呈“工”字形设置的第二腹板6和一对第二翼板5，第二腹板6和第二翼板5相互垂直设置，一对第二翼板5左侧凸出第二腹板6且经切割后形成一对第二连接部10，其中，第二翼板5的厚度大于第一翼板2的厚度。

如图1至3所示，第二连接部10包括与第一翼板2完全拼接的第二拼接面、与第二拼接面相对设置的连接面和连接第二拼接面和连接面的第二过渡斜面，第一连接部9包括与第二过渡斜面坡度一致的第一过渡斜面和与第二腹板6完全拼接的第一拼接面，第一拼接面与两个第一过渡斜面相连接，形成梯形体结构，实现第一连接部9和第二连接部10的完全拼接。

在本实施例中，如图4所示，第二翼板5与第一翼板2的厚度差8和第一连接部9凸出第一翼板2的长度7的比值为1:4。

在本实施例中，第一翼板2、第一腹板3、第二翼板5和第二腹板6均为钢板，且一对第一翼板2与第一腹板3、一对第二翼板5和第二腹板6以及第一连接部9和一对第二连接部10均通过焊接固定。

如图1至4所示的厚度不同的两种板材的对接方法的一种具体实施方式，包括如下步骤：设置切割速度为200mm/min，割炬的高度为100mm，氧气的压力为0.9Mpa。

对预制成型的板材相邻的两个边角按预设尺寸进行切割处理，形成具有第一拼接面与两个第一过渡斜面的第一腹板3，第一腹板3的长度大于第一翼板2的长度，将预制成型的一对第一翼板2分别垂直焊接在第一腹板3相对的两侧，形成“工”字形结构的第一板材1，第一腹板3凸出一对第一翼板2的部分形成第一连接部9；

对预制成型的板材的一个边角按预设尺寸进行切割处理，形成具有第二拼接面与第二过渡斜面的第二翼板5，第二过渡斜面的坡度与第一过渡斜面的坡度相同，第二翼板5的长度大于第二腹板6的长度，将一对第二翼板5分别垂直焊接在预制成型的第二腹板6相对的两侧，形成“工”字形结构的第二板材4，一对第二翼板5凸出第二腹板6的部分形成一对第二连接部10，其中，第二翼板5的厚度大于第一翼板2的厚度；

将第一连接部9与一对第二连接部10进行拼接，以使第一过渡斜面与第二过渡斜面完全拼接、第一拼接面与第二腹板6完全拼接、第二拼接面与第一翼板2完全拼接，再将连接部分相互焊接。

作为替代的实施方式，如图5所示，第一连接部9的两个第一过渡斜面具有不同的坡度，相应地，一对第二连接部10的第二过渡斜面也具有不同的坡度，以使两个第一过渡斜面与两个第二过渡斜面完全拼接，并且，第一拼接面可以为不规则阶梯型，相应地，第二腹板6端面也成不规则阶梯型，以使第一板材1与第二板材4完全拼接。

作为替代的实施方式，第二翼板5与第一翼板2的厚度差8和第一连接部9凸出第一翼板2的长度7的比值为小于1:2.5的任一值，也可以等于1:2.5。

作为替代的实施方式，在切割时，切割速度可以为100mm/min-750mm/min中的任一值，割炬的高度可以为0-200mm中的任一值，氧气的压力可以为0.8Mpa-1Mpa中的任一值。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种厚度不同的两种板材的对接结构，其特征在于，包括：

第一板材（1），包括第一腹板（3）和垂直设于所述第一腹板（3）相对两侧的一对第一翼板（2），所述第一腹板（3）和一对所述第一翼板（2）形成“工”字形，且所述第一腹板（3）一端凸出一对所述第一翼板（2）设置，形成第一连接部（9）；

第二板材（4），包括第二腹板（6）和垂直设于所述第二腹板（6）相对两侧的一对第二翼板（5），所述第二腹板（6）和一对所述第二翼板（5）形成“工”字形，且一对所述第二翼板（5）一端凸出所述第二腹板（6）设置，经切割后形成与所述第一连接部（9）完全拼接的第二连接部（10）；

其中，第二翼板（5）的厚度大于第一翼板（2）的厚度；

所述第二连接部（10）具有与所述第一翼板（2）完全拼接的第二拼接面、与所述第二拼接面相对设置的连接面以及连接所述第二拼接面和所述连接面的第二过渡斜面，所述第一连接部（9）具有与所述第二过渡斜面坡度一致的第一过渡斜面和与所述第二腹板（6）完全拼接的第一拼接面，所述第一拼接面与两个所述第一过渡斜面连接。

2.根据权利要求1所述的一种厚度不同的两种板材的对接结构，其特征在于，所述第二翼板（5）与所述第一翼板（2）的厚度差（8）和所述第一连接部（9）凸出所述第一翼板（2）的长度（7）的比值小于或等于1:2.5。

3.根据权利要求2所述的一种厚度不同的两种板材的对接结构，其特征在于，所述第二翼板（5）与所述第一翼板（2）的厚度差（8）和所述第一连接部（9）凸出所述第一翼板（2）的长度（7）的比值为1:4。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种厚度不同的两种板材的对接结构，其特征在于，所述第一翼板（2）、所述第一腹板（3）、所述第二翼板（5）和所述第二腹板（6）均为钢板，一对所述第一翼板（2）和所述第一腹板（3）、一对所述第二翼板（5）和所述第二腹板（6）以及所述第一连接部（9）和所述第二连接部（10）均通过焊接固定。

5.一种厚度不同的两种板材的对接方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别加工长度大于一对第一翼板（2）长度的第一腹板（3），和长度大于第二腹板（6）长度的一对第二翼板（5），其中，第二翼板（5）的厚度大于第一翼板（2）的厚度；

将一对预制成型的第一翼板（2）分别垂直连接在第一腹板（3）相对的两侧，形成“工”字形，将一对第二翼板（5）分别垂直连接在预制成型的第二腹板（6）相对的两侧，形成“工”字形；

将第一腹板（3）凸出一对第一翼板（2）形成的第一连接部（9）与一对第二翼板（5）凸出第二腹板（6）形成的第二连接部（10）完全拼接。

6.根据权利要求5所述的一种厚度不同的两种板材的对接方法，其特征在于，加工第一腹板（3）的具体方法为：

对预制成型的板材相邻的两个边角按预设尺寸进行切割处理，形成具有第一拼接面与两个第一过渡斜面的第一腹板（3）；

加工第二翼板（5）的具体方法为：

对预制成型的板材的一个边角按预设尺寸进行切割处理，形成具有第二拼接面与第二过渡斜面的第二翼板（5）；

其中，所述第一过渡斜面和所述第二过渡斜面的坡度一致，所述第一拼接面与所述第二腹板（6）完全拼接，所述第二拼接面与所述第一翼板（2）完全拼接。

7.根据权利要求6所述的一种厚度不同的两种板材的对接方法，其特征在于，在切割时，切割速度为100 mm/min -750mm/min。

8.根据权利要求6或7所述的一种厚度不同的两种板材的对接方法，其特征在于，在切割时，割炬的高度为0-200mm。

9.根据权利要求6所述的一种厚度不同的两种板材的对接方法，其特征在于，在切割时，氧气的压力为0.8 Mpa-1Mpa。

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