本發(fā)明屬于建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼板剪力墻柱的加工方法。

背景技術(shù)：

在湘江時(shí)代工程中，主樓為高94.6m的兩棟辦公樓，主體采用鋼結(jié)構(gòu)的型式，結(jié)構(gòu)體系為組合箱型砼柱—組合箱型鋼板剪力墻柱組成的框架結(jié)構(gòu)。隨著樓層的逐步升高，板厚逐漸由厚向薄漸變，在組合箱型鋼板剪力墻柱結(jié)構(gòu)中，參閱圖1、圖2所示，主材截面大小為1500mm×300mm，翼板1’、翼板2’、翼板11’、翼板12’、翼板13’、翼板14’板厚為10mm，腹板3’、腹板4’、腹板15’、腹板17’板厚為14mm，腹板16’板厚為10mm，縱向隔板5’、縱向隔板6’、縱向隔板18’、縱向隔板20’為6mm，縱向隔板19’為10mm，截面以箱型組合型式為主的“目”字型或組合“L”型，同時(shí)內(nèi)部存在栓釘7’和栓釘21’，箱體組合焊縫為全熔透焊縫。

單層剪力墻構(gòu)件，中間連接梁的區(qū)域構(gòu)件主材板厚加厚，兩側(cè)箱體板厚相對較薄。

由于鋼板薄，剛性小，對于熱輸入敏感，抵抗變型的能力差，在進(jìn)行制作組合箱型鋼板剪力墻柱過程當(dāng)中，從鋼板下料、坡口加工、焊接、矯正等工序中，常規(guī)的制作工藝容易導(dǎo)致成品構(gòu)件截面尺寸、扭曲變型、鋼板平面度會超標(biāo)，不符合規(guī)范要求，容易導(dǎo)致構(gòu)件報(bào)廢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明在于提供一種熱輸入均勻，拼裝精度好，面板剛度強(qiáng)的鋼板剪力墻柱的加工方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種鋼板剪力墻柱的加工方法，包括以下步驟：

第一步，選擇鋼板；

第二步，通過套料、下料制作第一翼板、第二翼板、第一腹板、第二腹板、第一縱向隔板和第二縱向隔板隔板；

第三步，在剛性平臺上設(shè)置一個(gè)L型胎架；

第四步，將第一翼板平鋪于L型胎架上，將第一縱向隔板和第二縱向隔板平行豎立焊接于第一翼板上，在第一翼板和第一縱向隔板、第一翼板和第二縱向隔板的垂直面上焊接若干回字型隔板；

第五步，對應(yīng)第一翼板，將第二翼板平鋪在第一縱向隔板和第二縱向隔板上，焊接內(nèi)部焊縫；

第六步，組裝兩側(cè)第一腹板、第二腹板，形成中間目字型箱體，并進(jìn)行焊接，焊接后進(jìn)行校正；

第七步，如第四步至第六步所述，制作左側(cè)目字型箱體和右側(cè)目字型箱體，以中間目字型箱體為基準(zhǔn)組裝兩側(cè)目字型箱體；并焊接目字型箱體相鄰之間焊縫開口朝上的對接焊縫。

第八步，制作中間日字型箱體，其制作方法如第四步至第六步所述，區(qū)別在于縱向隔板數(shù)量為一塊，形成中間日字型箱體；

第九步，在所述中間目字型箱體后上方組裝所述中間日字型箱體；

第十步，如第八步所述，制作左側(cè)日字型箱體和右側(cè)日字型箱體，以中間日字型箱體為基準(zhǔn)，組裝兩側(cè)日字型箱體，并加設(shè)斜支撐，進(jìn)行箱體相對尺寸微調(diào)及防焊接變形，然后焊接目字型箱體和日字型箱體接縫處的主體長焊縫。

第十一步，構(gòu)件下胎，翻轉(zhuǎn)箱體，依次焊接完箱體之間的其它對接焊縫。

為保證面板的剛度，減少制作過程中可能發(fā)生的變形幾率，所述第一步中的鋼板為熱軋整平板，材板厚為6~14mm。

為控制熱輸入，減少鋼板受熱影響，使熱輸入均勻，減少變型的不均勻性，所述焊接均利用半自動氣保焊機(jī)進(jìn)行焊接，為最大程度減少鋼板的變形度，所述第九步的主體長焊縫焊接采取從中間往兩邊對稱施焊的方式。

為保證目字型箱體和日字型箱體之間焊接牢固，所述主體長焊縫的焊縫坡口型式為單面V型小坡口，所述單面V型小坡口的坡口角度為10°~15°。

為增加面板剛度，降低在焊接作用下整個(gè)面板平面上的凹凸變型，面板焊接采用間斷定位焊，所述相鄰回字型隔板之間為等間距焊接。

為有效的提高拼裝精度，減少誤差，所述第六步的校正方式為采用半自動火焰校正機(jī)校正。

為增加面板剛度，所述第二步的套料工藝，單塊主體板材相同板厚上無對接焊縫，為提高拼裝的精度，加放寬板材度余量；

為實(shí)現(xiàn)下料與坡口同步，實(shí)現(xiàn)一次性切割，所述第二步的下料工藝，采取離子切割設(shè)備進(jìn)行下料。

本發(fā)明通過在選擇、套料、主材下料、組裝、焊接、火焰校正各個(gè)工序中控制熱輸入，減少鋼板受熱影響，同時(shí)輔以半自動焊接裝置，使熱輸入均勻，減少變型的不均勻性；同時(shí)，在組裝時(shí)，搭設(shè)一個(gè)L型剛性胎架，可以有效的提高拼裝精度。此外，通過在箱體內(nèi)部增加回字型工藝隔板，與面板焊接采取間斷定位焊，增加面板剛度，降低在焊接作用下整個(gè)面板平面上的凹凸變型。

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

圖1為“目”字型箱型鋼板剪力墻柱；

圖2為組合“L”型箱型鋼板剪力墻柱；

圖3為本發(fā)明L型拼裝胎架示意圖；

圖4為本發(fā)明加工方法第四步的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明加工方法第五步的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明加工方法第六步的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明加工方法第七步的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明加工方法第八、九步的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明加工方法第十步的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明加工方法第十步的結(jié)構(gòu)示意圖（包括斜支撐）；

圖11為本發(fā)明加工方法第十步的結(jié)構(gòu)示意圖（包括第二主體長焊縫）；

圖12為本發(fā)明主體長焊縫的焊縫坡口型式。

圖1- 圖2的標(biāo)號說明：

翼板1’ ，翼板2’，腹板3’，腹板4’，縱向隔板5’，縱向隔板6’，栓釘7’，翼板11’，翼板12’，翼板13’，翼板14’，腹板15’，腹板16’，腹板17’，縱向隔板18’，縱向隔板19’，縱向隔板20’，栓釘21’。

圖3-圖12的標(biāo)號說明：

第一翼板11，第二翼板12，第一腹板15，第二腹板16，第一縱向隔板18，第二縱向隔板19，剛性平臺31，胎架32，回字型隔板41，中間目字型箱體71，左側(cè)目字型箱體72，右側(cè)目字型箱體73, 第一對接焊縫73，第二對接焊縫74，中間日字型箱體81，左側(cè)日字型箱體91，右側(cè)日字型箱體92，第一主體長焊縫93，斜支撐94，第二主體長焊縫100。

具體實(shí)施方式

一種鋼板剪力墻柱加工的方法，從原材料選擇、套料、主材下料、組裝、焊接、火焰校正各個(gè)工序進(jìn)行控制或者技術(shù)改進(jìn)，制作截面為細(xì)長型箱體剪力墻柱的構(gòu)件，包括目字型，日目組合和目目組合的L型，日目組合和目目組合的T字型，本實(shí)施例以日目組合的L型為例進(jìn)行說明。

第一步，選材，鋼板采用熱軋整平板，材板厚為6~14mm；

第二步，制作待組裝和焊接的翼板、腹板和隔板（第一翼板、第二翼板、第一腹板、第二腹板、第一縱向隔板和第二縱向隔板隔板）；

其中，套料時(shí)，單塊主體板材相同板厚上無對接焊縫，同時(shí)，翼板加放寬度余量；采取線能量高，熱影響區(qū)小的數(shù)控?zé)o限回旋等離子切割設(shè)備進(jìn)行下料，實(shí)現(xiàn)下料與坡口同步，實(shí)現(xiàn)一次性切割。放寬度余量指的是在鋼板粗加工中，會對需要精加工的鋼板零件放大尺寸，以留出下一步粗加工的余量。

第三步，在剛性平臺31上設(shè)計(jì)一個(gè)L型胎架32（如圖3所示）；

第四步，在L型胎架32上依次組裝第一翼板11、第一縱向隔板18、第二縱向隔板19和回字型隔板41。

具體操作為：將第一翼板11平鋪于L型胎架32上，將第一縱向隔板18和第二縱向隔板19平行豎立焊接于第一翼板11上，然后在第一翼板11和第一縱向隔板18、第一翼板11和第二縱向隔板19的垂直面上焊接若干等間距回字型隔板41，用于固定第一縱向隔板18和第二縱向隔板19于第一翼板11上，并定位焊牢固（如圖4所示）；

第五步，組裝第二翼板12。

對應(yīng)第一翼板11，將第二翼板12平鋪在第一縱向隔板18和第二縱向隔板19上，焊接內(nèi)部焊縫（如圖5所示）；

第六步，組裝兩側(cè)第一腹板15、第二腹板16，形成中間目字型箱體71，并進(jìn)行焊接，焊后采取半自動火焰校正機(jī)進(jìn)行校正（如圖6所示）；

第七步，如第四步至第六步所述，制作左側(cè)目字型箱體72和右側(cè)目字型箱體73，其端部截面（寬度、高度）偏差控制在±2mm之內(nèi)，對角線偏差≤3mm，然后進(jìn)行目字型總拼裝，尺寸檢驗(yàn)合格后，以中間目字型箱體71為基準(zhǔn)，組裝兩側(cè)目字型箱體72和73（如圖7所示），組裝時(shí)，控制相鄰箱體截面錯邊在1mm之內(nèi)，同時(shí)進(jìn)行扭曲偏差調(diào)整，調(diào)整好后進(jìn)行對接定位焊牢固，再進(jìn)行箱體焊縫開口朝上的對接焊縫(第一對接焊縫74、第二對接焊縫75)施焊。

第八步，制作中間日字型箱體81，其制作方法如第二步至第四步所述，區(qū)別在于縱向隔板數(shù)量為一塊，形成中間日字型箱體81（如圖8所示）；

第九步，進(jìn)行“L”型箱體組裝，在中間目字型箱體71上方組裝中間日字型箱體81，組裝時(shí)，借助L型胎架，保證構(gòu)件的直角度及兩端部的組裝偏差。

第十步，如第八步所述，制作左側(cè)日字型箱體91和右側(cè)日字型箱體92，上述日字型箱體檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行二次“L”型箱體組裝：以中間日字型箱體81為基準(zhǔn)，組裝兩側(cè)日字型箱體91和92。所述平行設(shè)置的目字型箱體和豎直設(shè)置的日字型箱體接縫處形成主體長焊縫，分別為前方的第一主體長焊縫93（如圖9所示）和后方的第二主體長焊縫100（如圖11所示），主體長焊縫93的焊縫坡口型式為單面V型小坡口（10°~15°）（如圖10所示），截面加放焊接收縮余量。

在L型箱體之間加設(shè)斜支撐94，斜支撐中間位置設(shè)置螺栓拉桿，斜支撐94兩側(cè)與箱體定位焊牢固。然后進(jìn)行檢查L型直角度及截面尺寸，用斜支撐94上的螺栓拉桿進(jìn)行微調(diào)。

尺寸檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行第一主體長焊縫93焊接，焊接方式采取半自動氣保焊機(jī)進(jìn)行焊接，采取對稱焊接，從中間往兩側(cè)施焊；

同時(shí)反面用氣保焊焊接第二主體長焊縫100，采取對稱焊接，從中間往兩側(cè)施焊。

第十一步，構(gòu)件下胎，翻轉(zhuǎn)箱體，依次焊接完箱體之間的其它對接焊縫。

以上單個(gè)箱體組合焊縫（所述第四至六步）采取半自動氣保焊機(jī)進(jìn)行焊接，組合焊縫（所述第九步）焊接采取從中間往兩邊對稱施焊的方式。

在箱體制作當(dāng)中，通過在各個(gè)工序中控制熱輸入，減少鋼板受熱影響，同時(shí)輔以半自動焊接裝置，使熱輸入均勻，減少變型的不均勻性，在組裝時(shí)，搭設(shè)一個(gè)L型剛性胎架，可以有效的提高拼裝精度。同時(shí)，通過在箱體內(nèi)部等間距增加回字型工藝隔板41，與面板焊接采取間斷定位焊，增加面板剛度，降低在焊接作用下整個(gè)面板平面上的凹凸變型。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。