專利名稱:一種彎扭箱形構(gòu)件及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及彎扭箱形構(gòu)件及其制造工藝,屬于鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著建筑工程的高速發(fā)展,出現(xiàn)了很多超大跨度的結(jié)構(gòu)和很多新型建筑造型,這些結(jié)構(gòu)和造型非常復(fù)雜,為了使結(jié)構(gòu)適應(yīng)建筑造型的要求,就需要結(jié)構(gòu)中的一些構(gòu)件隨著結(jié)構(gòu)的曲率變化而變化,這些變化包括構(gòu)件的彎曲、扭轉(zhuǎn)和異形,混凝土結(jié)構(gòu)因自身沉重和后期承載力已經(jīng)不能單獨實現(xiàn)這些造型,鳳凰國際傳媒中心就是一種鋼結(jié)構(gòu)建筑工程,位于北京朝陽公園,是全新概念的媒體體驗艙,它超越了以往媒體與觀眾隔著屏幕交流的關(guān)系,將觀眾引入開放的莫比烏斯環(huán)形空間當(dāng)中感受鳳凰傳媒的魅力。鳳凰國際傳媒中心鋼結(jié)構(gòu)屬超大跨度空間結(jié)構(gòu),長約130m,寬約124m。鋼結(jié)構(gòu)罩棚由雙向交叉雙全梁結(jié)構(gòu)及豎向支撐系統(tǒng)組成,表面積約為27500平方米,重量達(dá)5200噸左右,分內(nèi)外兩層。在鳳凰國際傳媒中心工程中,屋蓋構(gòu)件除少量為單曲形箱梁外,其余均為空間彎扭箱形結(jié)構(gòu),其施工質(zhì)量,將關(guān)系到本工程主體的建筑造型,因此對該類構(gòu)件的制作工藝的研討顯得尤為重要。另夕卜,由于箱體壁厚從16mm 115mm厚薄相差較大,但扭曲幅度非常大,加工成型和焊接變形較難控制,所以加工制作難度非常大,必須按特殊構(gòu)件進(jìn)行重點分析并制訂相應(yīng)可行的加工工藝來保證其制作精度要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題的不足,提出一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)堅固的同時扭曲幅度大一種彎扭箱形構(gòu)件及其制造工藝。本發(fā)明為解決上述 技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是一種彎扭箱形構(gòu)件,包括由頂板、底板以及腹板圍成的截面為等腰梯形的長方體箱形,且長方體箱形設(shè)置有一個以上的橫隔板,以A*,B*,O,D*分別表示長方體箱形輪廓線上的控制點,G*為橫隔板定位控制點,F(xiàn)*為腹板拼接控制點,以長方體箱形的一端面Al, BI, Cl, Dl面中點為坐標(biāo)原點,以Al, BI, Cl, Dl面中點與F3, F4,F(xiàn)7,F(xiàn)8面中點的連線為X軸,Y軸指向Al, BI中點,Z軸垂直于XY平面向AlCl邊指出建立XYZ坐標(biāo)系,則所述長方體箱形的形狀為
權(quán)利要求
1.一種彎扭箱形構(gòu)件,其特征在于包括由頂板、底板以及腹板圍成的截面為等腰梯形的長方體箱形,且長方體箱形設(shè)置有一個以上的橫隔板,以A*,B*,C*,D*分別表示長方體箱形輪廓線上的控制點,G*為橫隔板定位控制點,F(xiàn)*為腹板拼接控制點,以長方體箱形的一端面Al,BI,Cl,Dl面中點為坐標(biāo)原點,以Al,BI,Cl,Dl面中點與F3,F(xiàn)4,F(xiàn)7,F(xiàn)8面中點的連線為X軸,Y軸指向Al,BI中點,Z軸垂直于XY平面向AlCl邊指出建立XYZ坐標(biāo)系,則所述長方體箱形的形狀為
2.一種基于權(quán)利要求1所述彎扭箱形構(gòu)件的制造工藝,其特征包括以下步驟第一步,對頂板、底板以及腹板的展開采用計算機(jī)精確放樣,讓程序進(jìn)行自動對頂板、底板以及腹板的展開,并同時可以生成箱體內(nèi)部的橫隔板安裝位置線,然后將頂板、底板以及腹板的切割數(shù)據(jù)輸入數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行下料切割; 第二步,將頂板、底板以及腹板分成二塊進(jìn)行分別成形加工,分段加工前,在頂板、底板以及腹板上劃出成形加工后的檢測基準(zhǔn)線,加工壓制線根據(jù)頂板、底板以及腹板端面線形角度,平行于端面線形每隔500mm設(shè)置; 第三步,頂板、底板以及腹板成形加工采用三輥卷板機(jī)和油壓機(jī)進(jìn)行冷壓加工成形,然后頂板、底板以及腹板上的壓制成形加工壓制線進(jìn)行對頂板、底板以及腹板的成形壓制,壓制時,應(yīng)從一端向另一端逐步進(jìn)行,并用角度樣板進(jìn)行測量; 第四步,對頂板、底板以及腹板加工成形過程及成形后進(jìn)行檢測; 第五步,制作用于組裝、焊接的胎架; 第六步,將底板吊上組裝胎架進(jìn)行定位,底板與胎架模板上口緊貼,其間隙控制在Imm以內(nèi),然后吊上腹板和箱體內(nèi)部的橫隔板,與胎架進(jìn)行固定,橫隔板安裝定位時定對頂板、底板以及腹板上的安裝控制線位置,并檢查與頂板、底板以及腹板的安裝間隙,定位后提交檢查員驗收,驗收合格后先進(jìn)行箱體內(nèi)部的焊接,焊接時先焊箱體橫隔板的立焊焊縫,后焊平焊焊縫,再焊頂板、底板以及腹板間的縱向焊縫,焊接采用CO2氣保焊進(jìn)行對稱焊接,從箱體中部向兩端退步焊接; 第七步,將頂板進(jìn)行焊接封板,封板保證與加勁肋的安裝間隙,然后在箱體腹板的外側(cè)面將平行于箱體軸心線的兩根水平線駁至箱體外側(cè)壁板上,進(jìn)行翻身清根后再焊,焊后校正測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述彎扭箱形構(gòu)件的制造工藝,其特征在于所述第四步中,檢測采用專用樣箱進(jìn)行全面檢測,樣箱根據(jù)頂板、底板以及腹板的實際扭曲線形進(jìn)行1:1的制作,將頂板、底板以及腹板的扭曲面真實地以三維形式表示出來,檢測時只要將樣箱放在加工后的頂板、底板以及腹板上,定位扭曲頂板、底板以及腹板的外形邊線進(jìn)行檢查,樣箱表面各點與頂板、底板以及腹板的間隙應(yīng)控制在2mm以內(nèi),否則應(yīng)進(jìn)行再次加工,頂板、底板以及腹板的余量根據(jù)樣箱外形尺寸進(jìn)行修割。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述彎扭箱形構(gòu)件的制造工藝,其特征在于對于用樣箱檢測后發(fā)現(xiàn)加工成形精度不滿足組裝要求的頂板、底板以及腹板,重新進(jìn)行校正加工采用火工熱加工校正成形,而彎曲加熱時火焰溫度宜控制在600-650°C,且頂板、底板以及腹板每次加熱后,在空氣中自由冷卻,并在頂板、底板以及腹板上以一定的間隔時間均勻施加外力,讓頂板、底板以及腹板緩慢成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彎扭箱形構(gòu)件及其制造工藝,屬于鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。包括由頂板、底板以及腹板圍成的截面為等腰梯形的長方體箱形,且長方體箱形設(shè)置有一個以上的橫隔板,本發(fā)明不僅扭曲幅度大,而且設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)堅固。
文檔編號B23P15/00GK103056616SQ201210574449
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者甘國軍, 殷巧龍, 厲棟 申請人:江蘇滬寧鋼機(jī)股份有限公司