一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼結構梁加工技術領域，尤其是涉及一種曲形肋梁加工及拼裝施工工
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【背景技術】
[0002]隨著大跨、空間扭轉等異型建筑物的大量出現(xiàn)，鋼結構因其輕質高強、工廠化生產、90%以上可再次利用、加工性好等特點，成為取代傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構，實現(xiàn)先鋒建筑設計的不二選擇?，F(xiàn)代鋼結構體系越來越復雜多樣，規(guī)模也越來越大，由多種結構體系組合形成的復雜鋼結構已廣泛應用于現(xiàn)代建筑之中。
[0003]如圖2所示的空間曲形肋梁鋼結構，整體外觀呈現(xiàn)放射式中心內陷的旋拋穹屋頂，整個屋頂由68榀鋼結構的曲形肋梁I組成，建筑造型新穎，結構形式復雜，且施工難度大。該旋拋穹屋頂為球冠造型，由68榀從同一中心點放射而出且自地下室頂板而上的曲形肋梁I以及層間環(huán)梁2和拉梁3組成，其中曲形肋梁1、層間環(huán)梁2和拉梁3均為鋼梁，且曲形肋梁I的橫截面形狀為日字形；68榀曲形肋梁I沿圓弧線由前至后布設；各曲形肋梁I均由外側梁體1-1和位于外側梁體1-1內側的內側梁體1-2拼接而成，外側梁體1-1與內側梁體1-2之間通過3道由上至下布設的拉梁3緊固連接為一體；68榀曲形肋梁I的外側梁體1-1之間和68榀曲形肋梁I的內側梁體1-2之間均通過3道由上至下布設的層間環(huán)梁2連接為一體；每榀曲形肋梁I的外側梁體1-1和內側梁體1-2上均設置有3個用于連接拉梁3和層間環(huán)梁2的連接座4，3個連接座4由上至下布設。
[0004]實際對上述空間曲形肋梁鋼結構進行施工時，結構復雜，施工難度大，可借鑒的工程資料少，并且由于曲形肋梁I為曲線形且其橫截面形狀為日字形，因而曲形肋梁I的加工難度大、加工效率低、加工質量不易保證且拼裝不便。綜上，需設計一種工藝步驟簡單、設計合理且實現(xiàn)方便、使用效果好的曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，能簡便、快速且高質量完成曲形肋梁鋼結構的加工及拼裝施工過程。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其工藝步驟簡單、設計合理且實現(xiàn)方便、使用效果好，能簡便、快速且高質量完成曲形肋梁鋼結構的加工及拼裝施工過程。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其特征在于:加工的曲形肋梁為曲線形鋼梁且其橫截面形狀為日字形，所述曲形肋梁由外側梁體和位于外側梁體內側的內側梁體拼接而成，所述外側梁體和內側梁體的頂端緊固連接為一體；所述外側梁體與內側梁體之間通過M道由上至下布設的拉梁緊固連接為一體，所述拉梁為直線形鋼梁；其中，M為正整數(shù)且M多2 ;所述外側梁體和內側梁體均由M個鋼梁節(jié)段從上至下拼接而成，M個所述鋼梁節(jié)段的結構均相同；每個所述鋼梁節(jié)段均包括上翼緣板、位于上翼緣板下方的下翼緣板、兩個分別連接于上翼緣板與下翼緣板左右兩側之間的腹板和一個位于上翼緣板與下翼緣板之間的縱向加勁板，所述縱向加勁板的左右兩側分別固定在兩個所述腹板中部；兩個所述腹板均為平直鋼板，所述上翼緣板、下翼緣板和縱向加勁板均為彎曲而成的弧形鋼板；每個所述鋼梁節(jié)段上均設置有一個用于連接拉梁的連接座，所述連接座布設在下翼緣板上；所述鋼梁節(jié)段上連接座的布設位置處設置有橫向加勁板，所述橫向加勁板為橫隔板，所述橫隔板為平直鋼板且其沿縱向加勁板的寬度方向布設；所述橫隔板的左右兩側分別固定在兩個所述腹板上且其內外兩側分別固定在下翼緣板和上翼緣板上；
[0007]對曲形肋梁進行加工及拼裝施工時，包括以下步驟:
[0008]步驟一、鋼梁節(jié)段工廠加工:在加工廠對拼接組成曲形肋梁的2M個所述鋼梁節(jié)段分別進行加工，2M個所述鋼梁節(jié)段的加工方法均相同；對任一個所述鋼梁節(jié)段進行加工時，過程如下:
[0009]步驟101、鋼板切割及彎曲加工:根據(jù)預先設計的當前所加工鋼梁節(jié)段的結構和尺寸，采用切割設備切割出當前所加工鋼梁節(jié)段的兩個所述腹板和橫隔板；同時，采用切割設備切割出三塊分別用于加工當前所加工鋼梁節(jié)段的上翼緣板、下翼緣板、縱向加勁板的待彎曲鋼板，再對三個所述待彎曲鋼板分別進行彎曲，獲得當前所加工鋼梁節(jié)段的上翼緣板、下翼緣板、縱向加勁板；
[0010]步驟102、測量劃線:根據(jù)預先設計的當前所加工鋼梁節(jié)段的結構，對步驟101中加工完成的上翼緣板和下翼緣板在兩個所述腹板上的連接位置分別進行測量，并根據(jù)測量結果，在步驟101中加工完成的兩個所述腹板的內側壁上分別劃出上翼緣板和下翼緣板的組裝定位線；
[0011]所述上翼緣板的組裝定位線為其在腹板上的底部輪廓線LI，所述下翼緣板的組裝定位線為其在腹板上的頂部輪廓線L2 ;
[0012]步驟103、腹板與縱向加勁板組裝:根據(jù)預先設計的當前所加工鋼梁節(jié)段的結構，將步驟101中加工完成的縱向加勁板，焊接固定在兩個所述腹板之間；
[0013]步驟104、橫隔板組裝:根據(jù)預先設計的當前所加工鋼梁節(jié)段的結構，將步驟101中加工完成的橫隔板，焊接固定在步驟102中焊接固定后的兩個所述腹板之間；
[0014]步驟105、翼緣板定位機構布設:根據(jù)步驟102中劃出的上翼緣板的組裝定位線，在兩個所述腹板的內側壁上分別布設多個上翼緣板定位件；同時，根據(jù)步驟102中劃出的下翼緣板的組裝定位線，在兩個所述腹板的內側壁上分別布設多個下翼緣板定位件；
[0015]多個所述上翼緣板定位件均位于上翼緣板的組裝定位線下方，多個所述上翼緣板定位件沿上翼緣板的組裝定位線由前至后布設且其組成對上翼緣板進行定位的上翼緣板定位機構；多個所述下翼緣板定位件均位于下翼緣板的組裝定位線上方，多個所述下翼緣板定位件沿下翼緣板的組裝定位線由前至后布設且其組成對下翼緣板進行定位的下翼緣板定位機構；
[0016]步驟106、翼緣板組裝:先利用步驟105中布設好的所述上翼緣板定位機構和下翼緣板定位機構，分別對上翼緣板和下翼緣板進行定位；再將定位后的上翼緣板和下翼緣板分別與兩個所述腹板焊接定位為一體；
[0017]步驟107、連接座組裝:根據(jù)預先設計的當前所加工鋼梁節(jié)段上連接座的布設位置，在步驟106中焊接好的下翼緣板上安裝一個連接座，完成當前所加工鋼梁節(jié)段的加工過程，獲得加工成型的鋼梁節(jié)段；
[0018]步驟108、多次重復步驟101至步驟107，直至完成曲形肋梁的2M個所述鋼梁節(jié)段的加工過程；
[0019]步驟二、曲形肋梁拼裝，過程如下:
[0020]步驟201、鋼梁節(jié)段拼裝位置確定:根據(jù)預先設計的曲形肋梁的結構，對步驟一中加工完成的2M個所述鋼梁節(jié)段的拼裝位置分別進行確定；
[0021]步驟202、鋼梁節(jié)段拼接:根據(jù)步驟201中所確定的各鋼梁節(jié)段的拼裝位置，對曲形肋梁中相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段分別進行拼接，直至拼裝組成曲形肋梁的2M個所述鋼梁節(jié)段緊固連接為一體，獲得拼裝完成的曲形肋梁。
[0022]上述一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其特征是:步驟102中進行測量劃線時，采用鋼尺進行測量，并采用鋼針進行劃線。
[0023]上述一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其特征是:步驟103中將縱向加勁板焊接固定在兩個所述腹板之間時，先采用手工焊對縱向加勁板與兩個所述腹板進行定位焊，定位焊間距為500mm?600mm且定位焊的焊縫長度大于40mm ;之后，再采用埋弧焊或手工焊將縱向加勁板與兩個所述腹板焊接固定為一體，焊縫厚度不大于8mm。
[0024]上述一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其特征是:所述連接座的內側設置有一個用于支撐拉梁的第一牛腿；步驟107中連接座組裝完成后，還需在連接座的內側設置第一牛腿。
[0025]上述一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其特征是:所述鋼梁節(jié)段上連接座的布設位置處設置有上下兩個橫隔板，每個所述橫隔板均通過縱向加勁板分隔為內隔板和外隔板，所述內隔板位于縱向加勁板與下翼緣板之間，所述外隔板位于縱向加勁板與上翼緣板之間；
[0026]所述連接座包括內端焊接固定在下翼緣板上的矩形鋼管和對所述矩形鋼管的外端口進行封堵的豎向外擋板，所述矩形鋼管呈水平布設，所述矩形鋼管的寬度與其所處下翼緣板的寬度相同；
[0027]所述矩形鋼管包括水平頂板、位于水平頂板正下方的水平底板和兩個分別連接于所述水平頂板和所述水平底板左右兩側之間的豎向側板；所述矩形鋼管位于兩個所述橫隔板內側，兩個所述橫隔板分別為上橫隔板和位于所述上橫隔板下方的下橫隔板，所述上橫隔板與所述水平頂板布設在同一水平面上，所述下橫隔板與所述水平底板布設在同一水平面上；所述第一牛腿布設在所述豎向外擋板上。
[0028]上述一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其特征是:步驟106中對上翼緣板和下翼緣板進行定位時，先將上翼緣板放置于所述上翼緣板定位機構上方并使上翼緣板與所述上翼緣板定位機構緊貼，同時將下翼緣板放置于所述下翼緣板定位機構下方并使下翼緣板與所述下翼緣板定位機構緊貼；之后，再采用液壓千斤頂分別對放置好的上翼緣板和下翼緣板進行支頂，完成上翼緣板和下翼緣板的定位過程。
[0029]上述一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其特征是:步驟102中進行測量劃線時，還需根據(jù)預先設計的當前所加工鋼梁節(jié)段的結構，對步驟101中加工完成的縱向加勁板和橫隔板在兩個所述腹板上的連接位置分別進行測量，并根據(jù)測量結果，在步驟101中加工完成的兩個所述腹板的內側壁上分別劃出縱向加勁板和橫隔板的組裝定位線；
[0030]所述縱向加勁板的組裝定位線為其在腹板上的底部輪廓線L3和頂部輪廓線L4，所述橫隔板的組裝定位線均為其在腹板上的底部輪廓線L5和頂部輪廓線L6 ;
[0031]步驟103中進行腹板與縱向加勁板組裝時，根據(jù)兩個所述腹板上劃出的縱向加勁板的組裝定位線，將縱向加勁板焊接固定在兩個所述腹板之間；
[0032]步驟104中進行橫隔板組裝時，根據(jù)兩個所述腹板上劃出的橫隔板的組裝定位線，將橫隔板焊接固定在步驟102中焊接固定后的兩個所述腹板之間。
[0033]上述一種曲形肋梁加工及拼裝施工工藝，其特征是:步驟202中對相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段分別進行拼接時，將相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段的上翼緣板、下翼緣板、縱向加勁板和兩個所述腹板分別焊接固定為一體；
[0034]對相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段進行拼接時，過程如下:
[0035]步驟2021、開口處理:對相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段的上翼緣板和縱向加勁板分別進行開口處理；相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段的上翼緣板均為待處理翼緣板，相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段的縱向加勁板均為待處理加勁板；
[0036]對相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段的上翼緣板進行開口處理時，采用切割設備對兩個所述待處理翼緣板的連接端分別進行切除，并獲得兩個所述上翼緣板的翼緣板切除段，所述翼緣板切除段的寬度與上翼緣板的寬度相同；
[0037]對相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段的縱向加勁板進行開口處理時，采用切割設備對兩個所述待處理加勁板的連接端分別進行切除，并獲得兩個所述縱向加勁板的加勁板切除段，所述加勁板切除段的寬度與縱向加勁板的寬度相同；
[0038]所述加勁板切除段的長度不小于所述翼緣板切除段的長度；
[0039]步驟2022、鋼梁節(jié)段組對:步驟2021中開口處理后，對相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段進行組對；組對后，相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段的上翼緣板之間形成上開口，且相鄰兩個所述鋼梁節(jié)段的縱向加勁板之間形成中開口；
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