一种箱型柱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及钢材加工领域，具体而言，涉及一种箱型柱。该箱型柱，包括两个高度相同的平行腿槽钢；在每个所述平行腿槽钢中，包括一个腰以及从所述腰的两端同向垂直延伸的两个腿；所述腰和两个所述腿一体成型，两个所述腿平行设置；其中一个平行腿槽钢的两个腿的端部与另一个平行腿槽钢的两个腿的端部对应焊接并形成横截面为矩形的箱型柱。本发明提供的该箱型柱，其与现有技术中的箱型柱相比，其成本低，而且产量高(平行腿槽钢的通过热轧技术可以实现大量生产)，另外，还具备满足四面抗拉均匀性的需求，具有较佳的使用性能，可以广泛的应用到建筑行业领域中。
【专利说明】一种箱型柱
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢材加工领域，具体而言，涉及一种箱型柱。
【背景技术】
[0002] 建筑用箱型柱（或梁）在钢铁行业也称方矩管，根据《国家建筑钢结构产业"十五" 计划和2015年发展规划纲要》着力解决冷轧矩（方）形钢管扩大规格以及研究生产厚壁热 轧方钢管的要求，且随着建筑钢结构产业的飞速发展，迫切需要钢铁产业生产和供应质量 好、产量高、成本低的方矩管已然成为当务之急。
[0003] 在相关技术中，具体的，边长500mm的方矩管采用成熟的冷弯技术即可制成，然而 边长大于500mm的大型方矩管（建筑行业所称的箱型柱、梁）则必须采用四块满足尺寸要 求的钢板通过四角焊接成型，采用该种方式制成的箱型柱，由于其是将四块钢板进行四角 焊接的，因此，焊接要求十分严格、工序非常繁琐（定制特定钢板和辅助材料，需要电力、水 以及压缩空气等能源以及特定的焊接设备），而且在焊接的过程中，由于各工件笨重，需由 天车起重设备结合多套特定设备辅助作业；进而使得箱型柱的产量低、而且成本较高，严重 了限制了其在钢铁以及建筑行业中的广泛应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种箱型柱，以解决上述的问题。
[0005] 在本发明的实施例中提供了箱型柱，包括两个高度相同的平行腿槽钢；在每个所 述平行腿槽钢中，包括一个腰以及从所述腰的两端同向垂直延伸的两个腿；所述腰和两个 所述腿一体成型，且两个所述腿平行设置；其中一个平行腿槽钢的两个腿的端部与另一个 平行腿槽钢的两个腿的端部对应焊接并形成横截面为矩形的箱型柱。
[0006] 本发明提供的这种箱型柱，其是由两个平行腿槽钢对应焊接而成的，由于两个平 行腿槽钢的高度相同，因此在焊接的过程中，采用平缝焊接，与现有的四角焊接相比，减少 了两条焊缝，而且平缝焊接的操作工艺简单，易于实现；而平行腿槽钢采用热轧技术生产， 产量高，另外，由于每个平行腿槽钢的两个腿是平行的，其与现有的斜腿槽钢相比（腿的内 侧具有8% -17%的斜度），使用该平行腿槽钢焊接而成的箱型柱其能够满足四面抗拉均匀 性的需求，保证其较优的使用性能；综上，由于所述的平行腿槽钢可以通过热轧技术大量生 产，且将两个高度相同的平行腿槽钢进行平缝焊接的操作工艺简单，进一步的降低了生产 成本，因此，本发明提供的这种箱型柱，其与现有技术中的箱型柱相比，其成本低，而且产量 高（平行腿槽钢的通过热轧技术可以实现大量生产），另外，还具备满足四面抗拉均匀性的 需求，具有较佳的使用性能，可以广泛的应用到建筑行业领域中。
[0007] 可选的，两个所述平行腿槽钢沿两个焊缝对称设置。
[0008] 可选的，在每个所述平行腿槽钢中，腰高和腿宽的比为2:1。
[0009] 可选的，每个所述平行腿槽钢的腰高为200-1200mm ;每个所述平行腿槽钢的腰 厚、腿厚为5-120_ ;每个所述平行腿槽钢的腿宽为100-600_。
[0010] 可选的，在每个所述平行腿槽钢中，所述腰和所述腿的连接部位的外侧为直角，内 侧为拱形。
[0011] 可选的，在每个所述平行腿槽钢中，两个腿的端部均呈斜面。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 为了更清楚地说明本发明【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 附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。
[0013] 图1为本发明实施例一-五提供的箱型柱示意图。
【具体实施方式】
[0014] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行 清楚、完整的描述，基于本发明中的【具体实施方式】，本领域普通技术人员在没有做出创造性 劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0015] 实施例一
[0016] 请参考图1，本实施例提供一种箱型柱，包括：两个高度相同的平行腿槽钢；在每 个所述平行腿槽钢中，包括一个腰102以及从所述腰102的两端同向垂直延伸的两个腿 101 ;所述腰102和两个所述腿101-体成型，且两个所述腿101平行设置；其中一个平行腿 槽钢的两个腿的端部与另一个平行腿槽钢的两个腿101的端部对应焊接并形成横截面为 矩形的箱型柱。
[0017] 本发明提供的这种箱型柱，其是由两个平行腿槽钢对应焊接而成的，由于两个平 行腿槽钢的高度相同，因此在焊接的过程中，采用平缝焊接，与现有的四角焊接相比，减少 了两条焊缝，而且平缝焊接的操作工艺简单，易于实现；而平行腿槽钢采用热轧技术生产， 产量高，另外，由于每个平行腿槽钢的两个腿101是平行的（即两个腿101的内侧面和外侧 面是平行的），其与现有的斜腿101槽钢相比（腿的内侧面具有8% -17%的斜度），使用 该平行腿槽钢焊接而成的箱型柱其能够满足四面抗拉均匀性的需求，保证其较优的使用性 能。综上，由于所述的平行腿槽钢可以通过热轧技术大量生产，且将两个高度相同的平行腿 槽钢进行平缝焊接的操作工艺简单，进一步的降低了生产成本，因此，本发明提供的这种箱 型柱，其与现有技术中的箱型柱相比，其成本低，而且产量高（平行腿槽钢的通过热轧技术 可以实现大量生产），另外，还具备满足四面抗拉均匀性的需求，具有较佳的使用性能，可以 广泛的应用到建筑行业领域中。
[0018] 为了使得本发明实施例一的箱型柱得到更好的应用，更加有效应用到各行业领域 中，本发明还在上述实施例一的基础之上提供了实施例二-五，实施例二-五对实施例一的 箱型柱的进一步的增加和限定，现做详细的阐述和解释，请参考图1 :
[0019] 实施例二
[0020] 本实施例提供的箱型柱，包括：两个高度相同的平行腿槽钢；在每个所述平行腿 槽钢中，包括一个腰102以及从所述腰102的两端同向垂直延伸的两个腿101 ;所述腰102 和两个所述腿101 -体成型，且两个所述腿101平行设置；其中一个平行腿槽钢的两个腿 101的端部与另一个平行腿槽钢的两个腿101的端部对应焊接并形成横截面为矩形的箱型 柱，并且两个所述平行腿槽钢沿两个焊缝对称设置。
[0021] 具有相同形状的两个平行腿槽钢（对称设置）制成的箱型柱，其在使用的过程中， 各面的抗压和承载能力均匀，进而具有更佳的使用性能。
[0022] 实施例三
[0023] 本实施例提供的箱型柱，包括：两个高度相同的平行腿槽钢；在每个所述平行腿 槽钢中，包括一个腰102以及从所述腰102的两端同向垂直延伸的两个腿101 ;所述腰102 和两个所述腿101 -体成型，且两个所述腿101平行设置；其中一个平行腿槽钢的两个腿 101的端部与另一个平行腿槽钢的两个腿101的端部对应焊接并形成横截面为矩形的箱型 柱；且在每个所述平行腿槽钢中，腰高和腿宽的比为2:1。
[0024] 方形管是一种用途非常广泛的建材，将每个所述平行腿槽钢的腰102高和腿101 宽的比设成为2:1，即可实现方形管的制作。显然，在本发明中，根据市场的需求，其还可以 具有其他的比例要求，进而将其制成不同规格的矩形管。
[0025] 实施例四
[0026] 本实施例提供的箱型柱，包括：两个高度相同的平行腿槽钢；在每个所述平行腿 槽钢中，包括一个腰102以及从所述腰102的两端同向垂直延伸的两个腿101 ;所述腰102 和两个所述腿101 -体成型，且两个所述腿101平行设置；其中一个平行腿槽钢的两个腿 101的端部与另一个平行腿槽钢的两个腿101的端部对应焊接并形成横截面为矩形的箱型 柱；另外，每个所述平行腿槽钢的腰高为200-1200mm ;每个所述平行腿槽钢的腰厚、腿厚为 5-120mm ;每个所述平行腿槽钢的腿宽为100-600mm。
[0027] 具有上述尺寸的箱型柱，其用途广泛，另外，在制作的过程中，材质需满足建筑用 钢需求，如可以为Q345c、Q390、Q460等。
[0028] 实施例五
[0029] 本实施例提供的箱型柱，包括：两个高度相同的平行腿槽钢；在每个所述平行腿 槽钢中，包括一个腰102以及从所述腰102的两端同向垂直延伸的两个腿101 ;所述腰102 和两个所述腿101 -体成型，且两个所述腿101平行设置；其中一个平行腿槽钢的两个腿 101的端部与另一个平行腿槽钢的两个腿101的端部对应焊接并形成横截面为矩形的箱型 柱；另外，在每个所述平行腿槽钢中，所述腰102和所述腿101的连接部位的外侧为直角，内 侧为拱形；而且，两个腿101的端部均呈斜面。
[0030] 本实施例提供的这种箱型柱，由于所述腰102和所述腿101的连接部位的外侧 为直角，内侧为拱形；这样，使得箱型柱显得美观，且有利于后续的装修处理，另外，两个腿 101的端部均称斜面（向外成倒角坡口设计），进一步的方便了焊接的操作工艺。
[0031] 另外，需要指出的是，现有技术中的普通槽钢（斜腿槽钢，内侧斜度8%-17%)，其 不能实现本发明的箱型柱（尤其是大型）的制作，其原因在于，斜腿槽钢不能满足方矩管四 面抗拉强度均匀性的要求，其制成的产品在应用到建筑领域，其使用性能不能得到保障。另 夕卜，现有的斜腿槽钢的规格尺寸远远不能达到大型方矩管（箱型柱）的使用要求（国内最 大的槽钢尺寸仅为400*102*12. 5mm)。此外，在建筑领域中，通过本发明提提供的这种箱型 柱，依据其制成原理和工艺，也可以实现箱型梁的制备，即本发明实施例提供的这种箱型柱 其还可以作为箱型梁使用。
[0032] 综上，本发明实施例提供的这种箱型柱，其生产效率高，采用热轧平行腿槽钢生产 大型箱型柱柱至少减少两条焊缝，又是平缝焊接相对角焊容易操作，而且可由平行腿槽钢 直接在焊接处预设成坡口，减少生产环节。产量大：热轧平行腿槽钢的产量相对于冷弯（小 规格）和焊接产品，具有成倍的增长的优势，完全可以适应车间预装和工业化运作。成本 低：现有技术无论是冷弯（可产小型方矩管）还是焊接，均需要用宽厚板做原材料，直接热 轧的原材料来源广泛，降低了成品成本。质量好：由于高层建筑结构的受力情况复杂，要求 具有安全可靠性高、使用寿命长、抗震性能好等特点，因此，对于高层建筑用钢，除了具备一 般工程结构对钢材要求的高强度、高韧性、可成型性和可焊性以外，还要求具有低屈强比、 高抗层状撕裂能力和耐火性能等，而本发明采用的热轧生产工艺（生产的平行腿槽钢）较 好的满足了上述要求。外形佳：由于平行腿槽钢对焊成型，四个角是直角，内角是拱形（弯 弧形），有利于后期装修处理。
[0033] 另外，对于实用热轧技术生产本发明实施例的平行腿槽钢的操作，本发明给予以 下介绍：
[0034] l、600*300mm以下规格采用大型轧机运用万能法组织生产。即使用板坯作为原料， 通过加热炉加热，采用适当的万能工艺技术，进行初轧精轧、冷却矫直、切分打包入库，投放 市场。
[0035] 2、600*300mm以上规格采用二辊轧机运用孔型法组织生产。即使用板坯作原料，通 过加热炉加热，采用适当的孔型工艺技术，先进行初轧精轧成W型、再经过整形矫直为平行 腿槽钢，然后切分打包入库，投放市场。
[0036] 另外，平行腿槽钢对焊成箱型柱、梁的生产过程及工艺要求：
[0037] 当前箱型柱、梁的四板焊接的生产工法已经普及，采用平行腿槽钢对焊生产箱型 柱、梁，与四块钢板拼接焊成的生产过程和工艺要求是相似的。只是在预制辅助件的形状、 具体组装程序、焊接道次与位置上有较大改动。
[0038] 首先，钢结构制造（即焊接结构生产）是从焊接生产的准备工作开始的，包括结 构的工艺性审查、工艺方案和工艺规程设计、工艺评定、编制工艺文件和质量保证文件、定 购原材料和辅助材料、外购和自行设计制造装配一焊接设备和装备；从材料入库真正开始 了焊接结构制造工艺过程，包括材料复验入库、备料加工、装配一焊接、焊后热处理、质量检 验、成品验收；其中还穿插返修、涂饰和喷漆；最后合格产品入库的全过程。
[0039] 其次，材料库的主要任务是材料的保管和发放，它对材料进行分类、储存和保管并 按规定发放。材料库主要有两种，一是金属材料库，主要存放保管钢材；二是焊接材料库，主 要存放焊丝、焊剂和焊条。
[0040] 焊接生产的备料加工工艺是在合格的原材料上进行的。首先进行材料预处理，包 括矫正、除锈（如喷丸）、表面防护处理等。除材料预处理外，备料包括边缘加工、矫正（包 括二次矫正）、成形加工（包括冷热弯曲、端面加工等为装配一焊接提供合格原料的过程）， 备料工序通常以工序流水形式在备料车间或工段、工部组织生产。
[0041] 装配一焊接工艺充分体现焊接生产的特点，它是两个既不相同又密不可分的工 序。它包括边缘清理、装配、焊接。装配一焊接顺序可分为整装一整焊、部件装配焊接一总 装配焊接、交替装焊三种类型，主要按产品结构的复杂程度、变形大小和生产批量选定。装 配一焊接过程中时常还需穿插其他的加工，例如机械加工、预热及焊后热处理、零部件的矫 形等，贯穿整个生产过程的检验工序也穿插其间。
[0042] 焊后热处理是焊接工艺的重要组成部分，与焊件材料的种类、型号、板厚、所选用 的焊接工艺及对接头性能的要求密切相关，是保证焊件使用特性和寿命的关键工序。焊后 热处理不仅可以消除或降低结构的焊接残余应力，稳定结构的尺寸，而且能改善接头的金 相组织，提高接头的各项性能，如抗冷裂性、抗应力腐蚀性、抗脆断性、热强性等。
[0043] 检验工序贯穿整个生产过程，检验工序从原材料的检验，如入库的复验开始，随后 在生产加工每道工序都要采用不同的工艺进行不同内容的检验，最后，制成品还要进行最 终质量检验。
[0044] 另外，钢结构的后处理是指在所有制造工序和检验程序结束后，对焊接结构整个 内外表面或部分表面或仅限焊接接头及邻近区进行修正和清理，清除焊接表面残的飞测， 消除击弧点及其他工艺检测引起的缺陷。最后，产品的涂饰（喷漆、作标志以及包装）是焊 接生产的最后环节，产品涂装质量不仅决定了产品的表面质量，而且还可反映生产单位的 企业形象。
[0045] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种箱型柱，其特征在于，包括两个高度相同的平行腿槽钢； 在每个所述平行腿槽钢中，包括一个腰以及从所述腰的两端同向垂直延伸的两个腿； 所述腰和两个所述腿一体成型，两个所述腿平行设置； 其中一个平行腿槽钢的两个腿的端部与另一个平行腿槽钢的两个腿的端部对应焊接 并形成横截面为矩形的箱型柱。
2. 根据权利要求1所述的箱型柱，其特征在于，两个所述平行腿槽钢沿两个焊缝对称 设置。
3. 根据权利要求1所述的箱型柱，其特征在于，在每个所述平行腿槽钢中，腰高和腿宽 的比为2:1。
4. 根据权利要求1所述的箱型柱，其特征在于，每个所述平行腿槽钢的腰高为 200-1200mm ;每个所述平行腿槽钢的腰厚、腿厚为5-120mm ;每个所述平行腿槽钢的腿宽为 100-600mm〇
5. 根据权利要求1-4任一项所述的箱型柱，其特征在于，在每个所述平行腿槽钢中，所 述腰和所述腿的连接部位的外侧为直角，内侧为拱形。
6. 根据权利要求5所述的箱型柱，其特征在于，在每个所述平行腿槽钢中，两个腿的端 部均呈斜面。
【文档编号】E04C3/32GK104088396SQ201410374697
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】胡杰 申请人:胡杰