[发明专利]高大截面薄板空腹钢柱制作工艺

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种特殊的高大截面薄板空腹钢柱焊接制作工艺，尤其与架立钢板有关。

(二)背景技术

高大截面薄板空腹钢柱，由于钢板很薄，焊接制作时产生大量热量使钢柱产生变形，尤其是架立钢板与腹板的焊接产生的腹板变形。常规的高大截面薄板空腹钢柱的制作按照《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)进行，为了保证强度，架立钢板与一侧腹板采用满焊，与另一侧允许非连续焊接，具体工艺条件为：焊接100mm，间断100mm。我公司在承建北京五棵松文化体育中心体育馆幕墙及幕墙钢支撑工程中，所制作的装饰用高大截面薄板空腹钢柱的钢板厚度是6mm，按照常规焊接施工工艺实施，总共做了四榀，钢柱表现为腹板变形过大，对照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2002)的要求验收，均为废品。

常规制作方法有以下不足：

(1)腹板变形大。

(2)钢柱变形修整量大。

(3)制作费工。

(4)产品合格率低。

钢柱制作允许偏差质量问题主要是整体弯曲和大面平整，整体弯曲可以矫正达到合格要求，但大面弯曲即使整修，仍达不到要求。大面平整引起的主要原因就是钢柱腹板与架立钢板之间的焊缝引起的。

如果采用折弯法制作，虽然能够控制变形，但折弯的角度不容易控制到很准确，造成翼板处的拼缝不平整，不能满足设计要求；将钢板厚度加大，则会大大增加成本。

(三)发明内容

本发明要解决高大截面薄板空腹钢柱制作工艺腹板变形大的不足，提供一种能有效控制腹板焊接变形的高大截面薄板空腹钢柱制作工艺。

本发明所述的高大截面薄板空腹钢柱制作工艺：

1.按照设计尺寸下料；

2.在腹板1上将架立钢板、端板、和加劲板分别点焊组立；

3.在另一腹板2上打孔，与腹板1合片，将腹板2与架立钢板塞孔焊接，架立钢板与腹板1间断焊的焊接长度取100-25mm，间距取100-200mm；与腹板2的塞焊孔径为12mm，间距取100-200mm；

4.将组立的钢柱翻身，使小头朝下，将翼板与腹板1及腹板2组立；

5.将钢柱子翻身，使小头朝上，将钢管与腹板1及腹板2组立；

6.采用分层对称方法，分别将翼板、钢管与腹板1和腹板2焊接成形；

7.将钢柱缺陷进行校正，焊缝焊点打磨平整。

为了在减少焊接量与保证强度之间取得平衡，焊接长度的适当选择是关键。优选地，架立钢板与腹板1跳焊的焊接长度取25mm，间距取200mm；与腹板2的塞焊孔径为12mm，间距取200mm。

本发明所采用的方法，架立钢板与两侧腹板的焊接都不采用满焊。超出了常规的设计规范，一般认为这样做会造成强度不足。

但是，根据钢柱受力条件，架立钢板只是使钢柱成型作用，在钢柱垂直受力时，腹板与架立钢板之间的变形是协调的，架立钢板与腹板之间没有相对位移；钢柱水平方向受力将引起架立钢板与腹板之间产生应力与位移。但是钢柱对水平方向受力的抵抗矩很大，钢柱截面高，钢柱水平只承受通过幕墙单元传递的风荷载，相对于钢柱受力截面，可以推断架立钢板与腹板焊接点的应力不会很大，因此，减少架立钢板与腹板之间的焊接长度的考虑是完全可以接受的。

本发明由于采用了上述技术方案，因而具有如下有益效果：(一)架立钢板与腹板焊接量减少；(二)腹板变形小；(三)钢柱变形修整工作量少；(四)本工艺生产的钢柱合格率很高。

(四)附图说明

图1是本发明高大截面薄板空腹钢柱的结构示意图。

图2是本发明高大截面薄板空腹钢柱的腹板1与架立钢板、端板9和加劲板8组立示意图。

图3是本发明高大截面薄板空腹钢柱的腹板2组立示意图。

图4是本发明高大截面薄板空腹钢柱的翼板3组立示意图。

图5是本发明高大截面薄板空腹钢柱的钢管4组立示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细的描述。

实施例一

如图1所示，本发明所述的高大截面薄板空腹钢柱制作工艺，其制作工艺过程为：下料-在腹板1上组立架立钢板，端板，加劲板-组立腹板2-组立翼板-组立钢管-焊接-打磨。

具体说，进行下列步骤：

(1)按照设计尺寸下料。

(2)如图2所示，在腹板1上将架立钢板5、6、7，端板9和加劲板8分别按划线位置先点焊组立。