一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法，包括如下步骤：划分部件；布置胎架；部件组立；部件焊接：构件平面合拢：构件立面合拢。本发明专利技术可进行装配组立的靠平定位，大大提高了装配效率，便于焊接操作；同时抑制了构件焊接产生的弯曲、扭曲等变形，在提高了制作效率的前提下保证了薄壁非标箱式钢构件的制作精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑钢结构领域，特别涉及一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法。
技术介绍
随着国家建筑产业现代化的大力推广，高层建筑采用建筑装配式薄壁箱式钢结构替代传统钢筋混凝土结构是一种趋势，不但增加了结构的刚度、强度及抗倒塌能力，且无模板工程、钢筋工程等工序，减少施工周期、降低成本投入并有效减少建筑垃圾的产生及施工过程的粉尘、噪音等，更具绿色环保。建筑装配式薄壁箱式钢构件（如图1所示），外框柱采用亚字形箱型（如图1a所示）及日字形等箱式钢柱（如图1c所示），核心筒采用目字形（如图1e所示）、L型等箱式钢板剪力墙（如图1d所示），內灌混凝土，与混凝土共同受力；其中，亚字形钢柱、日字形钢柱及目字形、L型钢板剪力墙为薄壁非标箱式钢构件，建筑全高范围内，钢结构壁厚6~16mm，特别是目字形、L型钢板剪力墙，为扁平细长的箱式组合结构，墙体厚度300mm，在地上结构部分，翼板壁厚10mm，箱体内通长纵向隔板壁厚6mm。建筑装配式薄壁非标箱式钢构件一般按二层一节在工厂预制，现场安装对口对正要求高，对构件的加工制作精度要求高；薄壁非标箱式钢构件扁平细长的薄壁箱式组合形式，无法采用工厂流水线进行加工，尤其是核心筒角部L型钢板剪力墙（如图2所示），为非对称构造形式，在常规制作中需整体进行多次装配、焊接，焊接可达性较差（流程如图3所示，依次从α至γ），组立工作基本固定在一个工位上，且三化（标准化、系列化、通用化）程度低，难以实现批量流水化作业，生产周期长、制作效率低；误差累积大，精度控制难度大。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种装配效率高、精度高的建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法。为达到上述目的，本专利技术的具体方案包括如下步骤：第一步、按照装配式薄壁非标箱式钢构件沿截面竖向分解图，将板件切割成若干可一次组立成型的部件；第二步、在钢平台上布置胎架，所述胎架包括部件组立胎架、部件焊接胎架和构件组立胎架；所述胎架上设置顶紧机构；第三步、部件组立：在部件组立胎架上依序装配第一翼板、隔板、工艺隔板、腹板和第二翼板，并顶紧。第四步、部件焊接：在部件焊接胎架上焊接纵隔板与翼板、腹板与翼板的焊缝，并进行检验和矫正。第五步、构件平面合拢：在构件组立胎架上装配和焊接平面部件，并进行检验和矫正。第六步、构件立面合拢，在在构件组立胎架上装配和焊接立面部件，并进行检验和矫正。进一步地，为进行快速定位装配，所述胎架设置平面贴平面、立面贴平面，所述第三步、第五步、第六步构件合拢以胎架贴平面为装配基准面，进行定位装配。为保证构件的刚性，所述胎架为热轧H型钢，所述胎架水平贴平面离地500mm，为提高装配效率，所述胎架高度以高出待组立的部件或构件100mm，所述胎架在钢平台上间距500mm等间距布设。为提高构件装配的精度，所述部件焊接方式为采用半自动二氧化碳气体保护焊或二氧化碳气体保护自动焊接小车焊接部件对接焊缝，焊接方式为实心焊丝二氧化碳气体保护焊，所述的第一步还包括对所述部件依序施焊栓钉，所述施焊栓钉方法为：在反变形平台上用夹具夹紧部件进行依序施焊，所述反变形平台包括H型钢框架平台和反变形肋板。为提高焊接效率，进行多人焊接，所述第二步的胎架还包括部件焊接胎架，所述第三步的部件组立步骤在部件组立胎架上进行，所述第四步的部件焊接在部件焊接胎架上进行，翻身焊接，焊接方式为平焊或横焊。为防止构件变形，所述第四步中：对应部件T接焊缝处翼板上，采用交错断续角焊缝安装槽钢：所述第五步中：在部件对接焊缝处，构件立面合拢的工艺设置用千斤顶顶紧的双工字钢；所述第六步中立面合拢后，在两胎架间的内侧箱体面板上设置L型紧固工装和45°斜置撑杆。本专利技术提供了一套带装配基准面的紧固式的简易流水工装胎架，可进行装配组立的靠平定位，大大提高了装配效率，便于焊接操作；通过工装胎架，将构件紧固约束在胎架上，可抑制构件焊接产生的弯曲、扭曲等变形；在提高了制作效率同时并保证了薄壁非标箱式钢构件的制作精度。附图说明图1是建筑装配式薄壁箱式结构形式示意图；图2是L型钢板剪力墙结构示意图；图3是常规制作流程示意图；图4是薄壁非标箱式钢构件竖向分解部件示意图；图5是部件组立胎架示意图；图6是部件焊接胎架示意图；图7是构件组立胎架示意图；图8是胎架侧面布置示意图；图9是薄壁板件栓钉焊反变形工装示意图；图10是薄壁板件栓钉焊焊接顺序示意图；图11是部件组立流程示意图（包括第一翼板）；图12是部件组立流程示意图（包括纵隔板）；图13是部件组立流程示意图（包括腹板）；图14是部件组立流程示意图（包括第二翼板）；图15是部件组立工艺余量预留示意图；图16是部件焊接反变形措施示意图；图17是平面合拢组立工艺余量预留示意图；图18是平面合拢组立流程示意图（包括第一部件）；图19是平面合拢组立流程示意图（包括第一部件和第二部件）；图20是平面合拢对接口反变形措施示意图；图21是平面合拢对接口的局部剖视图；图22是立面合拢组立工艺余量预留示意图；图23是立面合拢组立流程及反变形措施示意图；图24是焊接接头坡口形式放大示意图。标号说明部件组立胎架100（立面贴平面110，平面贴平面120，顶紧机构130），部件焊接胎架200（立面贴平面210，平面贴平面220，顶紧机构230），部件焊接胎架300（立面贴平面310，平面贴平面320，顶紧机构330），钢平台90，第一部件10，第二部件20，第三部件30，第一翼板11，纵隔板12，工艺隔板13，腹板14，第二翼板15，钢槽240，千斤顶40，工字钢50，撑杆70，紧固工装80，板件1，夹具2，H型钢框架平台3，反变形肋板4。具体实施方式下面以核心筒角部L型钢板剪力墙为例，结合附图4~24，对本专利技术装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法的具体实施方式作进一步详细描述：一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法，包括如下步骤：1、薄壁非标箱式钢构件沿截面竖向分解为若干可一次组立成型的部件（如图4所示）。2、在钢平台上依序搭设部件组立胎架100(如图5所示)、部件焊接胎架200(如图6所示)、构件组立胎架300(如图7所示)；胎架由HN150热轧H型钢组成，胎架水平贴平面离地500mm，胎架高度以高出待组立的部件或构件100mm为宜。部件组立胎架100上设置有水平顶紧机构130，构件组立胎架300设置有L型的顶紧机构330。3、工装胎架在钢平台90上间距500mm等间距布设（如图8所示），用水准仪和经纬仪分别测量各胎架水平贴平面、竖向贴平面精度，其允许偏差为±1mm。4、下料前钢板采用九辊钢板矫平机进行矫平，平面度≤1mm/m；板件下料采用多头直条切割机对称切割下料或水下等离子切割机下料，零件尺寸允许偏差为±1mm。5、板件1在反变形平台上用夹具2夹紧，反变形平台包括H型钢框架平台3和反变形肋板4（如图9所示）。依序施焊栓钉（如图10所示），其中6mm纵隔板12的栓钉采用φ1.2mm二氧化碳气体保护焊焊接。6、在部件组立胎架100上装配第一部件10，翼板11与部件组立胎架100的平面贴平面120靠平就位（如图11所示），依序装配纵隔板12和工艺隔板13（如图12所示）、装配腹板14并采用顶紧机构顶紧130（如图13所示），装配第二翼板15（如图14所示）；部件组立预留加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法，其特征在于包括如下步骤：第一步、按照装配式薄壁非标箱式钢构件沿截面竖向分解图，将板件切割成若干可一次组立成型的部件；第二步、在钢平台上布置胎架，所述胎架包括部件组立胎架、部件焊接胎架和构件组立胎架；所述胎架上设置顶紧机构；第三步、部件组立：在部件组立胎架上依序装配第一翼板、隔板、工艺隔板、腹板和第二翼板，并顶紧；第四步、部件焊接：在部件焊接胎架上焊接纵隔板与翼板、腹板与翼板的焊缝，并进行检验和矫正；第五步、构件平面合拢：在构件组立胎架上装配和焊接平面部件，并进行检验和矫正；第六步、构件立面合拢，在在构件组立胎架上装配和焊接立面部件，并进行检验和矫正。

【技术特征摘要】
1.一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法，其特征在于包括如下步骤：第一步、按照装配式薄壁非标箱式钢构件沿截面竖向分解图，将板件切割成若干可一次组立成型的部件；第二步、在钢平台上布置胎架，所述胎架包括部件组立胎架、部件焊接胎架和构件组立胎架；所述胎架上设置顶紧机构；第三步、部件组立：在部件组立胎架上依序装配第一翼板、隔板、工艺隔板、腹板和第二翼板，并顶紧；第四步、部件焊接：在部件焊接胎架上焊接纵隔板与翼板、腹板与翼板的焊缝，并进行检验和矫正；第五步、构件平面合拢：在构件组立胎架上装配和焊接平面部件，并进行检验和矫正；第六步、构件立面合拢，在在构件组立胎架上装配和焊接立面部件，并进行检验和矫正。2.根据权利要求1所述的一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法，其特征在于：所述胎架设置平面贴平面、立面贴平面；所述第三步部件组立、第五步构件平面合拢、第六步构件立面合拢以胎架贴平面为装配基准面，进行快速定位装配。3.根据权利要求1所述的一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方法，其特征在于：所述胎架为热轧H型钢，所述胎架水平贴平面离地500mm，所述胎架高度以高出待组立的部件或构件100mm，所述胎架在钢平台上间距500mm等间距布设。4.根据权利要求1所述的一种建筑装配式薄壁非标箱式钢构件加工方...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳跃强，娄峰，赵文雁，曹飞，邢遵胜，覃祚威，张伟，陈富仲，吕洪磊，高杨，夏岳鑫，
申请(专利权)人：浙江精工钢结构集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33