专利名称：局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种箱型构件，尤其涉及一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法，属于钢结构领域。
背景技术：
目前现有技术的各类钢结构场馆、火车站房、机场等大型建筑中不断应用到双曲、平面内弯弧、空间弯弧等新颖独特的造型设计，充分体现了人类的创造力和对于建筑艺术性的美好追求。为满足建筑设计要求，大量采用了异型钢结构构件，对钢构件的加工制作提出了更高的要求。其中，局部内凹的不规则圆弧形箱型构件正是造型类建筑的又一突出代表，以其不规则弧形波浪形姿态，充分体现了建筑与自然的完美结合，响应了人类回归自然、绿色环保的口号。但相应的构件，结构复杂，支撑性能相对较低。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构简单，而且提供一种结构简单，而且支撑性能高的局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件，包括弧底板，所述的弧底板的上部分布有隔板，所述的隔板的两 侧壁分别设有弧形腹板，所述的弧形腹板分别设在弧底板的上部，所述的弧形腹板的上部与隔板的上部通过盖板相盖接。
作为优选，所述的弧底板的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板，所述的中间隔板间的间距为500mm 800mm。作为优选，所述的弧底板的宽度大于隔板的宽度，所述的盖板与弧底板的形状和大小相同，所述的弧形腹板的外侧壁与弧底板的外侧壁处于同一平面。局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法，按以下步骤进行:
(1)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取，得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸；采用数控等离子切割机进行切割下料，下料前进行矫平，并预留2mm的切割余量；对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合，可根据对应的圆弧半径进行放样；同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放Imm作为箱型构件焊接收缩余量，根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量；
(2)、弧形腹板压弯成型:
弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法，油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状，下模为可调节二字状，油压机的压制步距为10cm，油压机每次下压量为总下压量的1/3 ；
(3)、弧形腹板成型检测: 在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制，当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3 ；当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm，成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm ；
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架，对已成形的钢板零件进行矫正；钢板零件外形尺寸偏差控制在+ 0.5mm ；
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架，对箱型构件进行组装；组立装配时，考虑焊接收缩，弧形腹板加放4_焊接收缩余量；箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位，确保弧形腹板的弯弧顺滑连续；
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接，采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接，焊接时可选择从中间向两端对称施焊，焊后需对焊缝进行100%UT ;焊接完成后进行端铣；
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量，若箱型外观尺寸偏差大于2mm时，则需对其进行校正，弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法，保证箱型的弯弧程度符合要求。本发明提供一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法，结构简单，支撑性能高，制造方便。
图1是本发明中安装步骤I的结构示意 图2是本发明中安装步骤2的结构示意 图3是本发明中安装步骤3的结构示意 图4是本发明中安装步骤4的结构示意图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1:如图1、图2、图3和图4所示，一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件，包
括弧底板1，所述的弧底板I的上部分布有隔板2，所述的隔板2的两侧壁分别设有弧形腹板3，所述的弧形腹板3分别设在弧底板I的上部，所述的弧形腹板3的上部与隔板2的上部通过盖板4相盖接。所述的弧底板I的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板5，所述的中间隔板5间的间距为500mm。所述的弧底板I的宽度大于隔板2的宽度，所述的盖板4与弧底板I的形状和大小相同，所述的弧形腹板3的外侧壁与弧底板I的外侧壁处于同一平面。局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法，按以下步骤进行:
(I)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取，得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸；采用数控等离子切割机进行切割下料，下料前进行矫平，并预留2mm的切割余量；对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合，可根据对应的圆弧半径进行放样；同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放Imm作为箱型构件焊接收缩余量，根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量；
(2)、弧形腹板压弯成型:
弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法，油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状，下模为可调节二字状，油压机的压制步距为10cm，油压机每次下压量为总下压量的1/3 ；
(3)、弧形腹板成型检测:
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制，当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3 ；当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm，成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm ；
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架，对已成形的钢板零件进行矫正；钢板零件外形尺寸偏差控制在+ 0.5mm ；
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架，对箱型构件进行组装；组立装配时，考虑焊接收缩，弧形腹板加放4_焊接收缩余量；箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位，确保弧形腹板的弯弧顺滑连续；
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接，采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接，焊接时可选择从中间向两端对称施焊，焊后需对焊缝进行100%UT ;焊接完成后进行端铣；
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量，若箱型外观尺寸偏差大于2mm时，则需对其进行校正，弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法，保证箱型的弯弧程度符合要求。实施例2:—种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件，包括弧底板1，所述的弧底板I的上部分布有隔板2，所述的隔板2的两侧壁分别设有弧形腹板3，所述的弧形腹板3分别设在弧底板I的上部，所述的弧形腹板3的上部与隔板2的上部通过盖板4相盖接。所述的弧底板I的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板5，所述的中间隔板5间的间距为650mm。所述的弧底板I的宽度大于隔板2的宽度，所述的盖板4与弧底板I的形状和大小相同，所述的弧形腹板3的外侧壁与弧底板I的外侧壁处于同一平面。局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法，按以下步骤进行:
(I)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取，得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸；采用数控等离子切割机进行切割下料，下料前进行矫平，并预留2mm的切割余量；对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合，可根据对应的圆弧半径进行放样；同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放Imm作为箱型构件焊接收缩余量，根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量；
(3)、弧形腹板压弯成型: 弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法，油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状，下模为可调节二字状，油压机的压制步距为10cm，油压机每次下压量为总下压量的1/3 ；
(3)、弧形腹板成型检测:
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制，当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3 ；当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm，成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm ；
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架，对已成形的钢板零件进行矫正；钢板零件外形尺寸偏差控制在+ 0.5mm ；
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架，对箱型构件进行组装；组立装配时，考虑焊接收缩，弧形腹板加放4_焊接收缩余量；箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位，确保弧形腹板的弯弧顺滑连续；
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接，采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接，焊接时可选择从中间向两端对称施焊，焊后需对焊缝进行100%UT ;焊接完成后进行端铣；
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量，若箱型外观尺寸偏差大于2mm时，则需对其进行校正，弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法，保证箱型的弯弧程度符合要求。实施例3:—种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件，包括弧底板1，所述的弧底板I的上部分布有隔板2，所述的隔板2的两侧壁分别设有弧形腹板3，所述的弧形腹板3分别设在弧底板I的上部，所述的弧形腹板3的上部与隔板2的上部通过盖板4相盖接。所述的弧底板I的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板5，所述的中间隔板5间的间距为800mm。所述的弧底板I的宽度大于隔板2的宽度，所述的盖板4与弧底板I的形状和大小相同，所述的弧形腹板3的外侧壁与弧底板I的外侧壁处于同一平面。局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法，按以下步骤进行:
(I)、钢板放样下料:
先在1:1的三维模型中直接量取，得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸；采用数控等离子切割机进行切割下料，下料前进行矫平，并预留2mm的切割余量；对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合，可根据对应的圆弧半径进行放样；同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放Imm作为箱型构件焊接收缩余量，根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量；
(4)、弧形腹板压弯成型:
弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法，油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状，下模为可调节二字状，油压机的压制步距为10cm，油压机每次下压量为总下压量的1/3 ；
(3)、弧形腹板成型检测: 在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制，当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3 ；当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm，成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm ；
(4)、钢板零件检测:
搭设矫正胎架，对已成形的钢板零件进行矫正；钢板零件外形尺寸偏差控制在+ 0.5mm ；
(5)、箱型构件组装:
搭设组装胎架，对箱型构件进行组装；组立装配时，考虑焊接收缩，弧形腹板加放4_焊接收缩余量；箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位，确保弧形腹板的弯弧顺滑连续；
(6)、箱型构件焊接:
对箱型构件进行焊接，采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接，焊接时可选择从中间向两端对称施焊，焊后需对焊缝进行100%UT ;焊接完成后进行端铣；
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量，若箱型外观尺寸偏差大于2mm时，则需对其进行校正，弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法，保证箱型的弯弧程度符合要求。
权利要求
1.一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件，其特征在于:包括弧底板(1)，所述的弧底板(I)的上部分布有隔板(2)，所述的隔板(2)的两侧壁分别设有弧形腹板(3)，所述的弧形腹板(3)分别设在弧底板(I)的上部，所述的弧形腹板(3)的上部与隔板(2)的上部通过盖板(4)相盖接。
2.根据权利要求1所述的局部内凹的不规则圆弧形箱型构件，其特征在于:所述的弧底板(I)的中间处设有一对相间隔分布的中间隔板(5)，所述的中间隔板(5)间的间距为500mm 800mm。
3.根据权利要求1所述的局部内凹的不规则圆弧形箱型构件，其特征在于:所述的弧底板(I)的宽度大于隔板(2)的宽度，所述的盖板(4)与弧底板(I)的形状和大小相同，所述的弧形腹板(3)的外 侧壁与弧底板(I)的外侧壁处于同一平面。
4.根据权利要求1所述的局部内凹的不规则圆弧形箱型构件的制备方法，其特征在于按以下步骤进行: (1)、钢板放样下料: 先在1:1的三维模型中直接量取，得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸；采用数控等离子切割机进行切割下料，下料前进行矫平，并预留2mm的切割余量；对弧形腹板可分解为若干段不同半径圆弧段的组合，可根据对应的圆弧半径进行放样；同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放Imm作为箱型构件焊接收缩余量，根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量； (2)、弧形腹板压弯成型: 弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法，油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状，下模为可调节二字状，油压机的压制步距为10cm，油压机每次下压量为总下压量的1/3 ； (3)、弧形腹板成型检测: 在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制，当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3 ；当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm，成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm ； (4)、钢板零件检测: 搭设矫正胎架，对已成形的钢板零件进行矫正；钢板零件外形尺寸偏差控制在+ 0.5mm ； (5)、箱型构件组装: 搭设组装胎架，对箱型构件进行组装；组立装配时，考虑焊接收缩，弧形腹板加放4_焊接收缩余量；箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位，确保弧形腹板的弯弧顺滑连续； (6)、箱型构件焊接: 对箱型构件进行焊接，采用CO2气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接，焊接时可选择从中间向两端对称施焊，焊后需对焊缝进行100%UT ;焊接完成后进行端铣； (7)、箱型构件检测: 箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量，若箱型外观尺寸偏差大于2mm时，则需对其进行校正，弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法，保证箱型的弯弧程度符合要求。
全文摘要
本发明涉及一种箱型构件，尤其涉及一种局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法，属于钢结构领域。包括弧底板，所述的弧底板的上部分布有隔板，所述的隔板的两侧壁分别设有弧形腹板，所述的弧形腹板分别设在弧底板的上部，所述的弧形腹板的上部与隔板的上部通过盖板相盖接。经过以下步骤进行钢板放样下料→弧形腹板压弯成型→弧形腹板成型检测→钢板零件检测→箱型构件组装→箱型构件焊接→箱型构件检测。局部内凹的不规则圆弧形箱型构件及其制备方法结构简单，支撑性能高，制造方便。
文档编号E04C3/40GK103206044SQ20131010600
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者周观根, 潘俊, 朱乾, 郑孝谨, 李冬, 沈晓飞, 黄勇, 朱辉 申请人:浙江东南网架股份有限公司