一种双钢板剪力墙构件自动化生产方法及生产设备与流程

本发明涉及到一种双钢板剪力墙构件自动化生产方法及生产设备，属于建筑钢结构及自动化领域。

背景技术：

目前，建筑钢结构领域尚未出现自动化生产方法，其制约因素有很多，而最主要的制约因素在于钢结构构件的截面形式、截面尺寸、以及节点的多样化，无法形成标准化。

为了响应《中国制造2025》计划以及加快促进建筑钢结构发展、提高装配式建筑的比例，本发明针对一种双钢板剪力墙结构（也可称为外包钢板剪力墙结构），提出了一种双钢板剪力墙构件自动化生产方法及生产设备，实现钢构件从材料到成品，完全自动化生产，从而达到减少能源消耗、降低人工成本、限制材料损耗、提高生产效率的目的。

双钢板剪力墙结构主要包含双钢板剪力墙构件及H形钢梁构件，双钢板剪力墙结构拥有一个实现自动化的天然优势：双钢板剪力墙两侧钢板厚度种类较少，且厚度不大，比如100m高的高层住宅结构，90%的钢板墙钢板厚度不大于6mm。鉴于此，再通过对节点的简化、相关参数的标准化，使其具备自动化生产的条件，适用于绝大大多数高度的多高层钢结构建筑。本发明针对其中的双钢板剪力墙构件，提出了一种自动化生产方法。

对于一根较为常见的双钢板剪力墙构件，除了本身双钢板剪力墙单元与端板之间的拼接外，主要节点包含有上下两节双钢板剪力墙构件的现场竖向拼接节点、钢梁与双钢板剪力墙的刚接节点、楼板与双钢板剪力墙之间的连接节点。通过节点中各个参数的简化、归并、可变参数单一化来实现各个节点的自动化生产。如钢梁与双钢板剪力墙的刚接节点中的腹板连接板，可以通过数控切割装置对其进行切割，得到各种尺寸的腹板连接板。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双钢板剪力墙构件自动化生产方法及生产设备，实现建筑钢结构领域的自动化、标准化生产。

本发明采用的技术方案是：

一种双钢板剪力墙构件自动化生产方法，其特征在于：将各种形状的双钢板剪力墙拆分为一字形双钢板剪力墙，进一步将超过运输宽度的一字形双钢板剪力墙拆分成宽度满足运输要求的一字形双钢板剪力墙；

所述的宽度满足要求的一字形双钢板剪力墙至少包含一个双钢板剪力墙单元，所述的双钢板剪力墙单元由两侧钢板（1）及中间连接件（2）构成。

进一步， 将双钢板剪力墙单元生产设备与一字形双钢板剪力墙构件内部杆件拼接设备对接，将生产好的多个双钢板剪力墙单元，或将生产好的双钢板剪力墙单元与端部钢板（3）或/和中间通长劲板（4），进行定位并固定，然后焊接；

所述的端部钢板（3）及中间通长劲板（4）由钢卷板供料平台上的钢卷供料，钢卷放置于钢卷板供料平台上。

进一步，与一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备对接，对双钢板剪力墙构件进行竖向拼接节点处理，竖向拼接节点采用弯折型拼接节点，对两侧钢板（1）或/和端部钢板（3）进行弯折，竖向拼接节点中的拼接耳板与双钢板剪力墙采用焊接固定，或采用对拉螺栓固定，采用焊接固定时，耳板直接与一字形双钢板剪力墙构件焊接；采用对拉螺栓固定时，对一字形双钢板剪力墙构件耳板处对应位置开对拉螺栓孔。

进一步，与双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点焊接设备对接，双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点采用外伸隔板节点，通过切割装置对一字形双钢板剪力墙构件进行切割后，将外伸隔板（7）定位固定至切割缝处，并焊接；腹板连接板（8）通过定位焊接装置对其进行定位固定并焊接；

所述的外伸隔板（7）及腹板连接板（8）均提前生产好，焊接时采用。

进一步，与楼板托板及抗剪件焊接设备对接，焊接楼板托板（9）及楼板抗剪件（10），楼板托板（9）由托板单元依次相连焊接而成，楼板托板总长度无法由一个或多个托板单元组成时，则对其中的一个或多个托板单元进行焊接前切割，以满足总长度要求；

所述的楼板抗剪件（10）及托板单元均提前生产好，焊接时采用。

作为优选，钢卷板供料平台可以移动，并在钢卷前设置钢卷板截断装置，当需要切换到其他规格钢卷时，切断钢卷板，然后移动钢卷板供料平台，将所需规格钢卷移动到供料位置。

作为优选，一字形双钢板剪力墙构件拼接设备焊接时，从一字形双钢板剪力墙构件中间开始向两端焊接，并且两个方向同时进行焊接。

作为优选，一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备对两侧钢板（1）或/和端部钢板（3）弯折前进行高频感应加热。

进一步，当焊接与基准腹板连接板匹配的刚接节点时，定位固定基准腹板连接板，并焊接；

当焊接的刚接节点所需的腹板连接板小于基准腹板连接板时，控制切割装置，对基准腹板连接板进行切割，然后定位固定，并焊接；

所述的基准腹板连接板以刚接节点中H形钢梁截面高度进行分类，每一类以截面较高H形钢梁对应的腹板连接板作为基准腹板连接板；

所述的切割装置用于切割基准腹板连接板，得到与焊接的刚接节点匹配的腹板连接板。

进一步，与除锈设备及油漆涂刷设备对接。

进一步，所有设备及生产过程均由计算机控制。

一种双钢板剪力墙构件自动化生产设备，其特征在于：该设备包含双钢板剪力墙单元生产设备、端部钢板及中间通长劲板供料设备、一字形双钢板剪力墙构件内部杆件拼接设备、一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备、双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点焊接设备、楼板托板及抗剪件焊接设备、除锈设备、油漆涂刷设备；

各个设备生产完成后由计算机控制进入下一个设备的生产；

所述的双钢板剪力墙单元生产设备用于生产双钢板剪力墙单元；

所述的端部钢板及中间通长劲板供料设备用于提供端部钢板（3）及中间通长劲板（4）所需的钢板，该设备包含钢卷板供料平台，钢卷板供料平台可以移动，并在钢卷前设置钢卷板截断装置；

所述的一字形双钢板剪力墙构件内部杆件拼接设备用于将一字形双钢板剪力墙构件内部的各个杆件焊接成一字形双钢板剪力墙构件；

所述的一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备用于对一字形双钢板剪力墙构件上下两端的两侧钢板（1）或/和端部钢板（3）进行弯折，并焊接耳板，或耳板对应位置的一字形双钢板剪力墙构件上开对拉螺栓孔；

所述的双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点焊接设备，用于焊接外伸隔板（7）及腹板连接板（8），焊接外伸隔板（7），对双钢板剪力墙构件对应外伸隔板（7）的位置切割；

所述的楼板托板及抗剪件焊接设备用于焊接楼板托板（9）及楼板抗剪件（10），包含托板切割装置；

所述的楼板托板（9）由一个或多个托板单元组成，当楼板托板（9）总长度无法由整数个托板单元组成时，则对其中的一个或多个托板单元进行焊接前切割，以满足总长度要求；

所述的托板切割装置用于切割托板单元，以形成满足长度要求的楼板托板（9）；

所述的除锈设备用于对一字形双钢板剪力墙构件进行除锈；

所述的油漆涂刷设备对一字形双钢板剪力墙构件进行油漆涂刷。

作为优选，所述的一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备包含高频加热设备，用于对一字形双钢板剪力墙构件上下两端的两侧钢板（1）或/和端部钢板（3）进行弯折前加热。

进一步所述的双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点焊接设备包含腹板连接板切割装置；

所述的切割装置用于切割基准腹板连接板，得到与焊接的刚接节点匹配的腹板连接板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、实现双钢板剪力墙构件的自动化生产；

2、节省大量的人工成本，有利于解决老年化问题；

3、材料损耗以及能源消耗得以降低到极低的水平；

4、能够大幅提高生产速度；

5、有效提高焊缝质量、生产质量；

6、大幅提高企业的利润率。

附图说明

图1为双钢板剪力墙单元示意图。

图2为仅有双钢板剪力墙单元的一字形双钢板剪力墙示意图。

图3为含有端部钢板的一字形双钢板剪力墙示意图。

图4为含有端部钢板及内部通长劲板的一字形双钢板剪力墙示意图。

图5为含有内部通长劲板的一字形双钢板剪力墙示意图。

图6为双钢板剪力墙弯折型竖向拼接节点示意图。

图7为钢梁-双钢板剪力墙刚接节点示意图。

图8为楼板托板及楼板抗剪件节点示意图。

图中：1为双钢板剪力墙单元两侧钢板、2为双钢板剪力墙单元中间连接件、3为双钢板剪力墙端部钢板、4为为双钢板剪力墙端部钢板内部通长劲板、5为竖向拼接节点中的连接耳板、6为竖向拼接节点中的折板连接缀条、7为钢梁-双钢板剪力墙刚接节点中的外伸隔板、8为钢梁-双钢板剪力墙刚接节点中的腹板连接板、9为楼板托板、10为楼板抗剪件、11为楼板。

具体实施方式

将各种形状的双钢板剪力墙拆分为一字形双钢板剪力墙，进一步将超过运输宽度的一字形双钢板剪力墙拆分成宽度满足运输要求的一字形双钢板剪力墙；

所述的宽度满足要求的一字形双钢板剪力墙至少包含一个双钢板剪力墙单元，所述的双钢板剪力墙单元由两侧钢板（1）及中间连接件（2）构成；

将双钢板剪力墙单元生产设备与一字形双钢板剪力墙构件内部杆件拼接设备对接，将生产好的多个双钢板剪力墙单元，或将生产好的双钢板剪力墙单元与端部钢板（3）或/和中间通长劲板（4），进行定位并固定，然后焊接；

所述的端部钢板（3）及中间通长劲板（4）由钢卷板供料平台上的钢卷供料，钢卷放置于钢卷板供料平台上。

进一步，与一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备对接，对双钢板剪力墙构件进行竖向拼接节点处理，竖向拼接节点采用弯折型拼接节点，对两侧钢板（1）或/和端部钢板（3）进行弯折，竖向拼接节点中的拼接耳板与双钢板剪力墙采用焊接固定，或采用对拉螺栓固定，采用焊接固定时，耳板直接与一字形双钢板剪力墙构件焊接；采用对拉螺栓固定时，对一字形双钢板剪力墙构件耳板处对应位置开对拉螺栓孔；

进一步，与双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点焊接设备对接，双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点采用外伸隔板节点，通过切割装置对一字形双钢板剪力墙构件进行切割后，将外伸隔板（7）定位固定至切割缝处，并焊接；腹板连接板（8）通过定位焊接装置对其进行定位固定并焊接；

所述的外伸隔板（7）及腹板连接板（8）均提前生产好，焊接时采用；

进一步，与楼板托板及抗剪件焊接设备对接，焊接楼板托板（9）及楼板抗剪件（10），楼板托板（9）由托板单元依次相连焊接而成，楼板托板总长度无法由一个或多个托板单元组成时，则对其中的一个或多个托板单元进行焊接前切割，以满足总长度要求；

所述的楼板抗剪件（10）及托板单元均提前生产好，焊接时采用。

作为优选，钢卷板供料平台可以移动，并在钢卷前设置钢卷板截断装置，当需要切换到其他规格钢卷时，切断钢卷板，然后移动钢卷板供料平台，将所需规格钢卷移动到供料位置。

作为优选，一字形双钢板剪力墙构件拼接设备焊接时，从一字形双钢板剪力墙构件中间开始向两端焊接，并且两个方向同时进行焊接。

作为优选，一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备对两侧钢板（1）或/和端部钢板（3）弯折前进行高频感应加热。

进一步，当焊接与基准腹板连接板匹配的刚接节点时，定位固定基准腹板连接板，并焊接；

当焊接的刚接节点所需的腹板连接板小于基准腹板连接板时，控制切割装置，对基准腹板连接板进行切割，然后定位固定，并焊接；

所述的基准腹板连接板以刚接节点中H形钢梁截面高度进行分类，每一类以截面较高H形钢梁对应的腹板连接板作为基准腹板连接板；

所述的切割装置用于切割基准腹板连接板，得到与焊接的刚接节点匹配的腹板连接板。

进一步，与除锈设备及油漆涂刷设备对接。

进一步，所有设备及生产过程均由计算机控制。

一种双钢板剪力墙构件自动化生产设备，其特征在于：该设备包含双钢板剪力墙单元生产设备、端部钢板及中间通长劲板供料设备、一字形双钢板剪力墙构件内部杆件拼接设备、一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备、双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点焊接设备、楼板托板及抗剪件焊接设备、除锈设备、油漆涂刷设备；

各个设备生产完成后由计算机控制进入下一个设备的生产；

所述的双钢板剪力墙单元生产设备用于生产双钢板剪力墙单元；

所述的端部钢板及中间通长劲板供料设备用于提供端部钢板（3）及中间通长劲板（4）所需的钢板，该设备包含钢卷板供料平台，钢卷板供料平台可以移动，并在钢卷前设置钢卷板截断装置；

所述的一字形双钢板剪力墙构件内部杆件拼接设备用于将一字形双钢板剪力墙构件内部的各个杆件焊接成一字形双钢板剪力墙构件；

所述的一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备用于对一字形双钢板剪力墙构件上下两端的两侧钢板（1）或/和端部钢板（3）进行弯折，并焊接耳板，或耳板对应位置的一字形双钢板剪力墙构件上开对拉螺栓孔；

所述的双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点焊接设备，用于焊接外伸隔板（7）及腹板连接板（8），焊接外伸隔板（7），对双钢板剪力墙构件对应外伸隔板（7）的位置切割；

所述的楼板托板及抗剪件焊接设备用于焊接楼板托板（9）及楼板抗剪件（10），包含托板切割装置；

所述的楼板托板（9）由一个或多个托板单元组成，当楼板托板（9）总长度无法由整数个托板单元组成时，则对其中的一个或多个托板单元进行焊接前切割，以满足总长度要求；

所述的托板切割装置用于切割托板单元，以形成满足长度要求的楼板托板（9）；

所述的除锈设备用于对一字形双钢板剪力墙构件进行除锈；

所述的油漆涂刷设备对一字形双钢板剪力墙构件进行油漆涂刷。

作为优选，所述的一字形双钢板剪力墙构件端部处理设备包含高频加热设备，用于对一字形双钢板剪力墙构件上下两端的两侧钢板（1）或/和端部钢板（3）进行弯折前加热。

进一步所述的双钢板剪力墙构件梁-墙刚接节点焊接设备包含腹板连接板切割装置；

所述的切割装置用于切割基准腹板连接板，得到与焊接的刚接节点匹配的腹板连接板；

所述的基准腹板连接板，以刚接节点中H形钢梁截面高度进行分类，每一类以截面较高H形钢梁对应的腹板连接板作为基准腹板连接板；

所有设备及生产过程均由计算机控制。

附图中给出的图例仅为示意，不应理解为仅为图例所表达的内容。

本说明书实施例所述的内容仅是对发明构思实施形式的举例，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所述的具体形式。根据本发明构思所能够想到的等同技术手段也应包含在本发明的保护范围内。