一种基于热轧槽钢的箱型组合柱及制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种基于热轧槽钢的箱型组合柱及制备工艺，箱型组合柱包括包括全截面厚度相等的两根槽型钢；槽型钢包括一体热轧成型的腹板和两块翼板，两块翼板分别位于腹板相对两端且和腹板组成C型结构；两根槽型钢的翼板相互对焊形成具有方形截面的箱型组合柱主体；槽型钢的长度方向上设有多个间隔布置的加劲板，加劲板与腹板和一对翼板均焊接相连。如此设计，具有结构简单、焊缝少、加工流程简单、易于加工制造形成大截面尺寸的箱型组合柱的优点；而且槽型钢的全截面等厚，两根槽型钢对焊形成的箱型组合柱，相对于现有板拼成型的箱型组合柱和隔板电渣焊的连接节点，具有更好的抗震力学性能，且利于实现全过程自动化生产，降低生产成本和周期。低生产成本和周期。低生产成本和周期。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热轧槽钢的箱型组合柱及制备工艺


[0001]本专利技术涉及钢结构
，具体涉及一种基于热轧槽钢的箱型组合柱及制备工艺。

技术介绍

[0002]目前，钢结构项目构件形式仍是以钢柱及钢梁为主，其中箱型钢柱的占比较高，箱型钢柱的加工制作多以自动化生产线为主，流水节拍，加工周期较短；且此种结构便于现场自动化施工。但在国内箱型钢柱受截面限制，在国家标准GB/T6728《结构用冷弯空心型钢》中规定了结构用冷弯空心型钢的截面尺寸，方形型钢的最大截面仅到500mm＊500mm，矩形型钢截面最大到600＊400mm，壁厚最厚仅16mm。在标准规定的型材范围外的截面，即采用板拼形式，因此箱型钢柱本体多以板拼为主，且箱型钢柱内需要焊接多道隔板以满足箱型钢柱的强度等级要求。
[0003]目前，四块钢板以四个角部焊接的板拼方式焊接成大截面箱型钢柱的制造工艺，需要经过钢板下料、组装、主焊缝及隔板焊接、矫正等工序，存在加工周期长、加工设备多、设备需要占用大量的场地、焊接量大、难以实现自动化生产、所需的时间成本和人力成本都比较高的问题，而且制成的箱型钢柱的焊缝多，应力集中现象严重，产品质量不统一。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中内部具有隔板的大截面箱型钢柱存在焊缝多、容易出现应力集中现象、生产成本高、难以实现全自动化生产的缺陷，从而提供一种基于热轧槽钢的箱型组合柱及制备工艺。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于热轧槽钢的箱型组合柱，包括全截面厚度相等的两根槽型钢；所述槽型钢包括一体热轧成型的腹板和两块翼板，两块所述翼板分别位于所述腹板相对两端且和所述腹板组成C型结构；两根所述槽型钢的翼板相互对焊形成具有方形截面的箱型组合柱主体；所述槽型钢的长度方向上设有多个间隔布置的加劲板，所述加劲板与所述腹板和一对所述翼板均焊接相连。
[0007]进一步地，所述槽型钢的腹板和翼板的相接角部为圆弧过渡段，所述加劲板与所述槽型钢接触的角部为与所述圆弧过渡段外形相配的圆弧过渡结构。
[0008]进一步地，两根所述槽型钢的翼板之间通过全熔透直线焊缝焊接相连。
[0009]进一步地，所述箱型组合柱还包括焊接固定在所述槽型钢外侧的牛腿。
[0010]进一步地，所述箱型组合柱上焊接有所述牛腿的区域为节点区，所述箱型组合柱上未焊接有所述牛腿的区域为非节点区，所述加劲板包括位于所述节点区的节点区加劲板和位于所述非节点区的非节点区加劲板。
[0011]进一步地，所述加劲板上开设有透气孔。
[0012]进一步地，两根所述槽型钢上位置对应的一对所述加劲板围合形成有灌浆孔，所
述灌浆孔适于向所述箱型组合柱内灌注混凝土。
[0013]进一步地，所述槽型钢的截面厚度范围为20mm～50mm；所述槽型钢的翼板的截面长度范围为125mm～500mm，所述槽型钢的腹板的截面长度范围为500mm～1000mm。
[0014]一种基于上述所述的基于热轧槽钢的箱型组合柱的制备工艺，包括以下步骤：
[0015]步骤S1、将热轧成型且呈C型的槽型钢定位在胎架上；
[0016]步骤S2、采用自动焊装机器人先将加劲板置于槽型钢内，然后将加劲板焊接在槽型钢的腹板和一对翼板上；
[0017]步骤S3、将步骤S2中制备得到的两根槽型钢对接成具有方形截面的箱型组合柱主体，采用自动焊接机器人焊接两根槽型钢的翼板之间的两条主焊缝；
[0018]步骤S4、采用自动装焊装置将牛腿焊接在箱型组合柱主体的外侧，形成箱型组合柱。
[0019]进一步地，在所述步骤S2中，所述加劲板采用激光切割形成具有所需外形尺寸的加劲板。
[0020]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0021]1.本专利技术提供的基于热轧槽钢的箱型组合柱，采用两根呈C型且热轧成型的槽型钢对接形成箱型组合柱主体，并在槽型钢的内部焊接多个间隔布置的加劲板；这种结构形式的箱型组合柱，具有结构简单、焊缝少、加工流程简单、易于加工制造形成大截面尺寸的箱型组合柱的优点；而且槽型钢的全截面等厚，在槽型钢热轧过程中可以克服因各个位置截面厚度不一而造成冷却不均匀、易产生残余应力的问题，因此采用两根热轧槽型钢对接形成箱型组合柱，相对于现有技术中的板拼结构的箱型组合柱，不易出现局部应力集中的问题，具有较好的力学性能。
[0022]2.本专利技术提供的基于热轧槽钢的箱型组合柱，槽型钢的腹板和翼板的相接角部为圆弧过渡段，加劲板与槽型钢接触的角部为与圆弧过渡段外形相配的圆弧过渡结构；如此设计，减少了加劲板与槽型钢焊接加工过程中的应力集中。
[0023]3.本专利技术提供的基于热轧槽钢的箱型组合柱，两根槽型钢的翼板之间通过全熔透直线焊缝焊接相连的方式，革新了常规箱型柱的板拼方式。
[0024]4.本专利技术提供的基于热轧槽钢的箱型组合柱，在槽型钢的外侧焊接牛腿，可以形成各种结构形式的箱型组合柱，更好满足各种建筑结构对箱型组合柱的要求。
[0025]5.本专利技术提供的基于热轧槽钢的箱型组合柱，在箱型组合柱的节点区设置对应的节点区加劲板加劲板，可以更好的传递受力。
[0026]6.本专利技术提供的基于热轧槽钢的箱型组合柱，加劲板上开设有透气孔和灌浆孔，可以满足混凝土箱型组合柱的浇注需求，适用纯钢结构钢柱及混凝土钢柱等多种结构形式。
[0027]7.本专利技术提供基于热轧槽钢的箱型组合柱的制备工艺，首先根据设计要求选择规格合适的槽型钢，内部加劲板采用高效激光切割进行下料制备，采用自动焊装机器人完成槽型钢及加劲板的组焊；然后在胎架上完成两根槽型钢的定位装配；由两台自动焊接机器人对称完成两条主焊缝的自动焊接；最后再由自动装焊装置实现牛腿等部件的装焊；箱型组合柱的整个制备工艺中，各个加工工序均适合采用自动化的设备进行，加工效率高，周期短，产品质量稳定可靠。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施方式，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。
[0029]图1为本专利技术实施例一中箱型组合柱的立体结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例一中箱型组合柱内部加劲板和牛腿的位置关系示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例一中槽型钢的结构示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例一中箱型组合柱节点区的截面示意图；
[0033]图5为本专利技术实施例一中箱型组合柱非节点区的截面示意图；
[0034]图6为本专利技术实施例一中箱型组合柱上焊接直牛腿时的截面示意图；
[0035]图7为本专利技术实施例一中箱型组合柱上焊接直牛腿和斜牛腿时的截面示意图；
[0036]图8为本专利技术实施例二中箱型组合柱的制备工艺的实现流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热轧槽钢的箱型组合柱，其特征在于，包括全截面厚度相等的两根槽型钢(1)；所述槽型钢(1)包括一体热轧成型的腹板(11)和两块翼板(12)，两块所述翼板(12)分别位于所述腹板(11)相对两端且和所述腹板(11)组成C型结构；两根所述槽型钢(1)的翼板(12)相互对焊形成具有方形截面的箱型组合柱主体；所述槽型钢(1)的长度方向上设有多个间隔布置的加劲板(2)，所述加劲板(2)与所述腹板(11)和一对所述翼板(12)均焊接相连。2.根据权利要求1所述的基于热轧槽钢的箱型组合柱，其特征在于，所述槽型钢(1)的腹板(11)和翼板(12)的相接角部为圆弧过渡段(13)，所述加劲板(2)与所述槽型钢(1)接触的角部为与所述圆弧过渡段(13)外形相配的圆弧过渡结构。3.根据权利要求1所述的基于热轧槽钢的箱型组合柱，其特征在于，两根所述槽型钢(1)的翼板(12)之间通过全熔透直线焊缝焊接相连。4.根据权利要求1所述的基于热轧槽钢的箱型组合柱，其特征在于，所述箱型组合柱还包括焊接固定在所述槽型钢(1)外侧的牛腿。5.根据权利要求4所述的基于热轧槽钢的箱型组合柱及制备工艺，其特征在于，所述箱型组合柱上焊接有所述牛腿的区域为节点区，所述箱型组合柱上未焊接有所述牛腿的区域为非节点区，所述加劲板(2)包括位于所述节点区的节点区加劲板(2a)和位于所述非节点区的非节点区加劲板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振明，栾公峰，
申请(专利权)人：中建钢构股份有限公司，
类型：发明
国别省市：