CN204608982U - 一种曲形肋梁拼装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曲形肋梁拼装结构，该曲形肋梁为曲线形且其横截面为日字形，曲形肋梁由多个钢梁节段拼接而成；每个钢梁节段均包括上翼缘板、下翼缘板、两个腹板和一个纵向加劲板；纵向加劲板由加劲板保留段与加劲板切除段连接而成，上翼缘板由翼缘板保留段与翼缘板切除段连接而成；相邻两个钢梁节段之间均通过一个加劲板连接板和一个翼缘板连接板进行连接，翼缘板连接板位于加劲板连接板上方且二者均为弧形钢板，相邻两个钢梁节段之间的连接处均开有一个供加劲板连接板安装的中开口和一个供翼缘板连接板安装的上开口。本实用新型结构简单、设计合理且拼接简便、使用效果好，能简便、快速且高质量完成横截面为日字形的曲形肋梁拼装过程。

Description

一种曲形肋梁拼装结构

技术领域

本实用新型涉及一种梁体拼装结构，尤其是涉及一种曲形肋梁拼装结构。

背景技术

随着大跨、空间扭转等异型建筑物的大量出现，钢结构因其轻质高强、工厂化生产、90％以上可再次利用、加工性好等特点，成为取代传统钢筋混凝土结构，实现先锋建筑设计的不二选择。现代钢结构体系越来越复杂多样，规模也越来越大，由多种结构体系组合形成的复杂钢结构已广泛应用于现代建筑之中。

如图1所示的空间曲形肋梁钢结构，整体外观呈现放射式中心内陷的旋抛穹屋顶，整个屋顶由68榀钢结构的曲形肋梁1组成，建筑造型新颖，结构形式复杂，且施工难度大。该旋抛穹屋顶为球冠造型，由68榀从同一中心点放射而出且自地下室顶板而上的曲形肋梁1以及层间环梁2和拉梁3组成，其中曲形肋梁1、层间环梁2和拉梁3均为钢梁，且曲形肋梁1的横截面形状为日字形；68榀曲形肋梁1沿圆弧线由前至后布设；各曲形肋梁1均由外侧梁体1-1和位于外侧梁体1-1内侧的内侧梁体1-2拼接而成，外侧梁体1-1与内侧梁体1-2之间通过3道由上至下布设的拉梁3紧固连接为一体；68榀曲形肋梁1的外侧梁体1-1之间和68榀曲形肋梁1的内侧梁体1-2之间均通过3道由上至下布设的层间环梁2连接为一体；每榀曲形肋梁1的外侧梁体1-1和内侧梁体1-2上均设置有3个用于连接拉梁3和层间环梁2的连接座4，3个连接座4由上至下布设。

实际对上述空间曲形肋梁钢结构进行施工时，结构复杂，施工难度大，可借鉴的工程资料少，并且由于曲形肋梁1为曲线形钢梁、尺寸大且其横截面形状为日字形，为加工简便，将曲形肋梁1分为多个钢梁节段在加工厂分别进行加工，并将加工完成的各钢梁节段分别运送至施工现场进行拼装。每个钢梁节段均为弧形且其均包括箱形梁体和布设在箱形梁体中部的纵向通长加劲肋。实际进行拼装时，由于曲形肋梁1的横截面形状为日字形，纵向通长加劲板的拼接焊缝被封在箱形梁体内部，无法焊接。并且，箱形梁体底部的拼接焊缝需要仰焊，焊缝质量难以保证。由上述内容可知，对曲形肋梁1进行拼装时，存在施工难度大、效率低、拼接质量难以保证等问题。因而，需设计一种结构简单、设计合理且拼接简便、使用效果好的曲形肋梁拼装结构，能简便、快速且高质量完成横截面为日字形的曲形肋梁拼装过程。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种曲形肋梁拼装结构，其结构简单、设计合理且拼接简便、使用效果好，能简便、快速且高质量完成横截面为日字形的曲形肋梁拼装过程。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：该曲形肋梁为曲线形钢梁且其横截面形状为日字形，所述曲形肋梁由多个钢梁节段从前至后拼接而成，多个所述钢梁节段的结构均相同且其均为弧形；每个所述钢梁节段均包括上翼缘板、位于上翼缘板下方的下翼缘板、两个分别连接于上翼缘板与下翼缘板左右两侧之间的腹板和一个位于上翼缘板与下翼缘板之间的纵向加劲板，所述纵向加劲板的左右两侧分别固定在两个所述腹板中部；两个所述腹板均为平直钢板，所述上翼缘板、下翼缘板和纵向加劲板均为弯曲而成的弧形钢板；每个所述纵向加劲板均由一个加劲板保留段与位于所述加劲板保留段前侧和/或后侧的加劲板切除段连接而成，每个所述上翼缘板均由一个翼缘板保留段与位于所述翼缘板保留段前侧和/或后侧的翼缘板切除段连接而成；相邻两个所述钢梁节段分别为前钢梁节段和位于所述前钢梁节段后侧的后钢梁节段，所述前钢梁节段的纵向加劲板的后部节段和所述后钢梁节段的纵向加劲板的前部节段均为加劲板切除段，所述前钢梁节段的上翼缘板的后部节段和所述后钢梁节段的上翼缘板的前部节段均为翼缘板切除段；所述翼缘板切除段的宽度与上翼缘板的宽度相同，所述加劲板切除段的宽度与纵向加劲板的宽度相同；

相邻两个所述钢梁节段之间均通过一个加劲板连接板和一个翼缘板连接板进行连接，所述翼缘板连接板位于所述加劲板连接板上方，相邻两个所述钢梁节段之间的连接处均开有一个供所述加劲板连接板安装的中开口和一个供所述翼缘板连接板安装的上开口；所述加劲板连接板和所述翼缘板连接板均为弧形钢板；所述中开口为将相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述加劲板切除段切除后形成的弧形开口，所述上开口为将相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述翼缘板切除段切除后形成的弧形开口；所述加劲板连接板的前后两端分别与相邻两个所述钢梁节段中的两个所述加劲板保留段连接，所述翼缘板连接板的前后两端分别与相邻两个所述钢梁节段中的两个所述翼缘板保留段连接。

上述一种曲形肋梁拼装结构，其特征是：所述加劲板切除段的长度不小于所述翼缘板切除段的长度。

上述一种曲形肋梁拼装结构，其特征是：所述加劲板连接板的左右两侧分别焊接固定在相邻两个所述钢梁节段中两个所述腹板的中部，所述翼缘板连接板的左右两侧分别焊接固定在相邻两个所述钢梁节段中两个所述腹板的上部。

上述一种曲形肋梁拼装结构，其特征是：所述加劲板连接板为拼接式加劲板连接板或整体式加劲板连接板，所述拼接式加劲板连接板和整体式加劲板连接板的结构和尺寸均相同；所述拼接式加劲板连接板由相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述加劲板切除段连接而成，所述整体式加劲板连接板由一块平直钢板弯曲而成。

上述一种曲形肋梁拼装结构，其特征是：所述翼缘板连接板为拼接式翼缘板连接板或整体式翼缘板连接板，所述拼接式翼缘板连接板和整体式翼缘板连接板的结构和尺寸均相同；所述拼接式翼缘板连接板由相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述翼缘板切除段连接而成，所述整体式翼缘板连接板由一块平直钢板弯曲而成。

上述一种曲形肋梁拼装结构，其特征是：相邻两个所述钢梁节段的下翼缘板之间以及两个所述腹板之间均以焊接方式固定连接。

上述一种曲形肋梁拼装结构，其特征是：所述加劲板连接板与所述加劲板保留段之间以及所述翼缘板连接板与所述翼缘板保留段之间均通过全熔透焊缝进行紧固连接，所述加劲板连接板与所述加劲板保留段之间以及所述翼缘板连接板与所述翼缘板保留段之间的连接处下方均设置有钢垫板。

上述一种曲形肋梁拼装结构，其特征是：所述加劲板切除段和翼缘板切除段均为弧形钢板，所述加劲板切除段的弧长为350mm～450mm，所述翼缘板切除段的弧长为450mm～550mm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且投入成本低，实现方便。

2、拼接简便且拼装效率高，所需时间短。

3、拼装方法简单且拼装速度快、拼装质量好，因曲形肋梁采用日字形截面，拼接之前，先对相邻两个钢梁节段拼接处的上翼缘板和纵向加劲板分别进行切除处理，并形成上开口和下开口，能有效解决对钢梁节段拼接时存在的纵向加劲板的拼接焊缝被封在箱形梁体内部无法焊接、下翼缘板拼接焊缝需要仰焊且焊缝质量难以保证等问题。实际进行拼接时，先焊接下翼缘板的对接焊缝，再对纵向加劲板上的中开口进行补缺，最后补缺上翼缘上的上开口。对下翼缘板的对接焊缝进行焊接时，利用上开口和中开口进行焊接，并且将下翼缘板的仰焊改为平焊；对加劲板连接板进行焊接时，利用上开口进行焊接。这样，不仅操作简便、实现方便且拼接效率高，并且由于上翼缘板、纵向加劲肋和下翼缘板的对接焊缝呈交错布设，不仅能有效保证两个钢梁节段之间的连接强度，并且使拼装完成的曲形肋梁的抗拉和抗压强度能得到有效增强，拼装成型曲形肋梁的力学性能更佳。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且拼接简便、使用效果好，能简便、快速且高质量完成横截面为日字形的曲形肋梁拼装过程。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为空间曲形肋梁钢结构的结构示意图。

图2为本实用新型曲形肋梁的结构示意图。

图3本实用新型钢梁节段的结构示意图。

图4为本实用新型曲形肋梁中相邻两个钢梁节段之间连接处的结构示意图。

图5为本实用新型相邻两个钢梁节段之间下翼缘板的拼接状态示意图。

图6为本实用新型相邻两个钢梁节段之间加劲板连接板的拼接状态示意图。

附图标记说明:

1—曲形肋梁；              2—层间环梁；        3—拉梁；

4—连接座；                5-1—上翼缘板；      5-2—下翼缘板；

5-3—腹板；                5-4—纵向加劲板；

7-1—整体式加劲板连接板；  7-2—整体式翼缘板连接板；

9—钢垫板；                10—水平支撑座。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型拼装的曲形肋梁1为曲线形钢梁且其横截面形状为日字形，所述曲形肋梁1由多个钢梁节段从前至后拼接而成，多个所述钢梁节段的结构均相同且其均为弧形；如图3所示，每个所述钢梁节段均包括上翼缘板5-1、位于上翼缘板5-1下方的下翼缘板5-2、两个分别连接于上翼缘板5-1与下翼缘板5-2左右两侧之间的腹板5-3和一个位于上翼缘板5-1与下翼缘板5-2之间的纵向加劲板5-4，所述纵向加劲板5-4的左右两侧分别固定在两个所述腹板5-3中部。两个所述腹板5-3均为平直钢板，所述上翼缘板5-1、下翼缘板5-2和纵向加劲板5-4均为弯曲而成的弧形钢板；每个所述纵向加劲板5-4均由一个加劲板保留段与位于所述加劲板保留段前侧和/或后侧的加劲板切除段连接而成，每个所述上翼缘板5-1均由一个翼缘板保留段与位于所述翼缘板保留段前侧和/或后侧的翼缘板切除段连接而成。结合图4，相邻两个所述钢梁节段分别为前钢梁节段和位于所述前钢梁节段后侧的后钢梁节段，所述前钢梁节段的纵向加劲板5-4的后部节段和所述后钢梁节段的纵向加劲板5-4的前部节段均为加劲板切除段，所述前钢梁节段的上翼缘板5-1的后部节段和所述后钢梁节段的上翼缘板5-1的前部节段均为翼缘板切除段。所述翼缘板切除段的宽度与上翼缘板5-1的宽度相同，所述加劲板切除段的宽度与纵向加劲板5-4的宽度相同。

结合图4、图5和图6，相邻两个所述钢梁节段之间均通过一个加劲板连接板和一个翼缘板连接板进行连接，所述翼缘板连接板位于所述加劲板连接板上方，相邻两个所述钢梁节段之间的连接处均开有一个供所述加劲板连接板安装的中开口和一个供所述翼缘板连接板安装的上开口。所述加劲板连接板和所述翼缘板连接板均为弧形钢板。所述中开口为将相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述加劲板切除段切除后形成的弧形开口，所述上开口为将相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述翼缘板切除段切除后形成的弧形开口。所述加劲板连接板的前后两端分别与相邻两个所述钢梁节段中的两个所述加劲板保留段连接，所述翼缘板连接板的前后两端分别与相邻两个所述钢梁节段中的两个所述翼缘板保留段连接。

本实施例中，所述加劲板切除段的长度不小于所述翼缘板切除段的长度。

实际拼装时，所述加劲板切除段和翼缘板切除段均为弧形钢板，所述加劲板切除段的弧长为350mm～450mm，所述翼缘板切除段的弧长为350mm～450mm。

本实施例中，所述加劲板切除段的弧长为400mm，所述翼缘板切除段的弧长为500mm。实际切除时，可根据具体需要，对所述加劲板切除段和翼缘板切除段的弧长进行相应调整。

本实施例中，所述加劲板连接板的左右两侧分别焊接固定在相邻两个所述钢梁节段中两个所述腹板5-3的中部，所述翼缘板连接板的左右两侧分别焊接固定在相邻两个所述钢梁节段中两个所述腹板5-3的上部。

实际拼装时，所述加劲板连接板为拼接式加劲板连接板或整体式加劲板连接板7-1，所述拼接式加劲板连接板和整体式加劲板连接板7-1的结构和尺寸均相同；所述拼接式加劲板连接板由相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述加劲板切除段连接而成，所述整体式加劲板连接板7-1由一块平直钢板弯曲而成。

并且，所述翼缘板连接板为拼接式翼缘板连接板或整体式翼缘板连接板7-2，所述拼接式翼缘板连接板和整体式翼缘板连接板7-2的结构和尺寸均相同；所述拼接式翼缘板连接板由相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述翼缘板切除段连接而成，所述整体式翼缘板连接板7-2由一块平直钢板弯曲而成。

本实施例中，所述加劲板连接板为整体式加劲板连接板7-1，所述翼缘板连接板为整体式翼缘板连接板7-2。

本实施例中，相邻两个所述钢梁节段的下翼缘板5-2之间以及两个所述腹板5-3之间均以焊接方式固定连接。

本实施例中，所述加劲板连接板与所述加劲板保留段之间以及所述翼缘板连接板与所述翼缘板保留段之间均通过全熔透焊缝进行紧固连接，所述加劲板连接板与所述加劲板保留段之间以及所述翼缘板连接板与所述翼缘板保留段之间的连接处下方均设置有钢垫板9。

本实施例中，所述曲形肋梁1的两端均装有一个水平支撑座10，所述水平支撑座10为型钢且其焊接固定在曲形肋梁1两端。所述水平基础为钢筋混凝土基础，所述钢筋混凝土基础上预埋有用于固定水平支撑座10的预埋件。

实际拼装时，所述曲形肋梁1中相邻两个所述钢梁节段之间的拼接方法均相同；对相邻两个所述钢梁节段进行拼接时，过程如下：

步骤一、开口处理：对相邻两个所述钢梁节段的上翼缘板5-1和纵向加劲板5-4分别进行开口处理；相邻两个所述钢梁节段的上翼缘板5-1均为待处理翼缘板，相邻两个所述钢梁节段的纵向加劲板5-4均为待处理加劲板；

对相邻两个所述钢梁节段的上翼缘板5-1进行开口处理时，采用切割设备对所述待处理翼缘板的翼缘板切除段分别进行切除；对相邻两个所述钢梁节段的纵向加劲板5-4进行开口处理时，采用切割设备对所述待处理加劲板的加劲板切除段分别进行切除；

步骤二、钢梁节段组对：开口处理后，对相邻两个所述钢梁节段进行组对；组对后，相邻两个所述钢梁节段的上翼缘板5-1(具体是翼缘板保留段)之间形成所述上开口，且相邻两个所述钢梁节段的纵向加劲板5-4(具体是加劲板保留段)之间形成所述中开口；

步骤三、下翼缘板焊接：利用所述上开口和中开口，对相邻两个所述钢梁节段的下翼缘板5-2进行焊接，详见图5；

步骤四、纵向加劲板焊接：利用所述上开口，且采用整体式加劲板连接板7-1将开口处理后相邻两个所述钢梁节段的纵向加劲板5-4(具体是加劲板保留段)连接为一体，详见图6；

步骤五、上翼缘板焊接：采用整体式翼缘板连接板7-2将开口处理后相邻两个所述钢梁节段的上翼缘板5-1(具体是翼缘板保留段)连接为一体，详见图4；

并且，步骤二中钢梁节段组对完成后且步骤四中进行纵向加劲板焊接之前，对相邻两个所述钢梁节段的两个所述腹板5-3分别进行焊接；

本实施例中，所述上开口和所述中开口均为弧形开口。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：该曲形肋梁(1)为曲线形钢梁且其横截面形状为日字形，所述曲形肋梁(1)由多个钢梁节段从前至后拼接而成，多个所述钢梁节段的结构均相同且其均为弧形；每个所述钢梁节段均包括上翼缘板(5-1)、位于上翼缘板(5-1)下方的下翼缘板(5-2)、两个分别连接于上翼缘板(5-1)与下翼缘板(5-2)左右两侧之间的腹板(5-3)和一个位于上翼缘板(5-1)与下翼缘板(5-2)之间的纵向加劲板(5-4)，所述纵向加劲板(5-4)的左右两侧分别固定在两个所述腹板(5-3)中部；两个所述腹板(5-3)均为平直钢板，所述上翼缘板(5-1)、下翼缘板(5-2)和纵向加劲板(5-4)均为弯曲而成的弧形钢板；每个所述纵向加劲板(5-4)均由一个加劲板保留段与位于所述加劲板保留段前侧和/或后侧的加劲板切除段连接而成，每个所述上翼缘板(5-1)均由一个翼缘板保留段与位于所述翼缘板保留段前侧和/或后侧的翼缘板切除段连接而成；相邻两个所述钢梁节段分别为前钢梁节段和位于所述前钢梁节段后侧的后钢梁节段，所述前钢梁节段的纵向加劲板(5-4)的后部节段和所述后钢梁节段的纵向加劲板(5-4)的前部节段均为加劲板切除段，所述前钢梁节段的上翼缘板(5-1)的后部节段和所述后钢梁节段的上翼缘板(5-1)的前部节段均为翼缘板切除段；所述翼缘板切除段的宽度与上翼缘板(5-1)的宽度相同，所述加劲板切除段的宽度与纵向加劲板(5-4)的宽度相同；

相邻两个所述钢梁节段之间均通过一个加劲板连接板和一个翼缘板连接板进行连接，所述翼缘板连接板位于所述加劲板连接板上方，相邻两个所述钢梁节段之间的连接处均开有一个供所述加劲板连接板安装的中开口和一个供所述翼缘板连接板安装的上开口；所述加劲板连接板和所述翼缘板连接板均为弧形钢板；所述中开口为将相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述加劲板切除段切除后形成的弧形开口，所述上开口为将相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述翼缘板切除段切除后形成的弧形开口；所述加劲板连接板的前后两端分别与相邻两个所述钢梁节段中的两个所述加劲板保留段连接，所述翼缘板连接板的前后两端分别与相邻两个所述钢梁节段中的两个所述翼缘板保留段连接。

2.按照权利要求1所述的一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：所述加劲板切除段的长度不小于所述翼缘板切除段的长度。

3.按照权利要求1或2所述的一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：所述加劲板连接板的左右两侧分别焊接固定在相邻两个所述钢梁节段中两个所述腹板(5-3)的中部，所述翼缘板连接板的左右两侧分别焊接固定在相邻两个所述钢梁节段中两个所述腹板(5-3)的上部。

4.按照权利要求1或2所述的一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：所述加劲板连接板为拼接式加劲板连接板或整体式加劲板连接板(7-1)，所述拼接式加劲板连接板和整体式加劲板连接板(7-1)的结构和尺寸均相同；所述拼接式加劲板连接板由相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述加劲板切除段连接而成，所述整体式加劲板连接板(7-1)由一块平直钢板弯曲而成。

5.按照权利要求1或2所述的一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：所述翼缘板连接板为拼接式翼缘板连接板或整体式翼缘板连接板(7-2)，所述拼接式翼缘板连接板和整体式翼缘板连接板(7-2)的结构和尺寸均相同；所述拼接式翼缘板连接板由相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述翼缘板切除段连接而成，所述整体式翼缘板连接板(7-2)由一块平直钢板弯曲而成。

6.按照权利要求1或2所述的一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：相邻两个所述钢梁节段的下翼缘板(5-2)之间以及两个所述腹板(5-3)之间均以焊接方式固定连接。

7.按照权利要求1或2所述的一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：所述加劲板连接板与所述加劲板保留段之间以及所述翼缘板连接板与所述翼缘板保留段之间均通过全熔透焊缝进行紧固连接，所述加劲板连接板与所述加劲板保留段之间以及所述翼缘板连接板与所述翼缘板保留段之间的连接处下方均设置有钢垫板(9)。

8.按照权利要求1或2所述的一种曲形肋梁拼装结构，其特征在于：所述加劲板切除段和翼缘板切除段均为弧形钢板，所述加劲板切除段的弧长为350mm～450mm，所述翼缘板切除段的弧长为450mm～550mm。