一种日字截面曲形肋梁加工结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于梁体加工技术领域，尤其是涉及一种日字截面曲形肋梁加工结构。
【背景技术】
[0002]随着大跨、空间扭转等异型建筑物的大量出现，钢结构因其轻质高强、工厂化生产、90%以上可再次利用、加工性好等特点，成为取代传统钢筋混凝土结构，实现先锋建筑设计的不二选择。现代钢结构体系越来越复杂多样，规模也越来越大，由多种结构体系组合形成的复杂钢结构已广泛应用于现代建筑之中。
[0003]如图1所示的空间曲形肋梁钢结构，整体外观呈现放射式中心内陷的旋抛穹屋顶，整个屋顶由68榀钢结构的曲形肋梁I组成，建筑造型新颖，结构形式复杂，且施工难度大。该旋抛穹屋顶为球冠造型，由68榀从同一中心点放射而出且自地下室顶板而上的曲形肋梁I以及层间环梁2和拉梁3组成，其中曲形肋梁1、层间环梁2和拉梁3均为钢梁，且曲形肋梁I的横截面形状为日字形；68榀曲形肋梁I沿圆弧线由前至后布设；各曲形肋梁I均由外侧梁体1-1和位于外侧梁体1-1内侧的内侧梁体1-2拼接而成，外侧梁体1-1与内侧梁体1-2之间通过3道由上至下布设的拉梁3紧固连接为一体；68榀曲形肋梁I的外侧梁体1-1之间和68榀曲形肋梁I的内侧梁体1-2之间均通过3道由上至下布设的层间环梁2连接为一体；每榀曲形肋梁I的外侧梁体1-1和内侧梁体1-2上均设置有3个用于连接拉梁3和层间环梁2的连接座4，3个连接座4由上至下布设。
[0004]实际加工时，由于曲形肋梁I为曲线形且其横截面形状为日字形，因而曲形肋梁I的加工难度大、加工效率低、加工质量不易保证且拼装不便，可借鉴的工程资料少。因此，需设计一种结构简单、设计合理且加工简便、使用效果好的日字形肋梁加工结构，能简便、快速且高质量完成横截面为日字形的曲形肋梁加工过程。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种日字截面曲形肋梁加工结构，其结构简单、设计合理且加工简便、使用效果好，能简便、快速且高质量完成横截面为日字形的曲形肋梁加工过程。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征在于:该曲形肋梁为曲线形钢梁且其横截面形状为日字形，所述曲形肋梁由外侧梁体和位于外侧梁体内侧的内侧梁体拼接而成，所述外侧梁体和内侧梁体的顶端紧固连接为一体；所述外侧梁体与内侧梁体之间通过M道由上至下布设的拉梁紧固连接为一体，所述拉梁为直线形钢梁；其中，M为正整数且M多2 ;所述外侧梁体和内侧梁体均由M个钢梁节段从上至下拼接而成，M个所述钢梁节段的结构均相同；
[0007]每个所述钢梁节段均包括上翼缘板、位于上翼缘板下方的下翼缘板、两个分别连接于上翼缘板与下翼缘板左右两侧之间的腹板和一个位于上翼缘板与下翼缘板之间的纵向加劲板，所述纵向加劲板的左右两侧分别固定在两个所述腹板中部；两个所述腹板均为平直钢板，所述上翼缘板、下翼缘板和纵向加劲板均为弯曲而成的弧形钢板；每个所述钢梁节段上均设置有一个用于连接拉梁的连接座，所述连接座布设在下翼缘板上；两个所述腹板的内侧壁上部均设置有对上翼缘板进行定位的上翼缘板定位机构，所述上翼缘板定位机构位于上翼缘板下方；两个所述腹板的内侧壁下部均设置有对下翼缘板进行定位的下翼缘板定位机构，所述下翼缘板定位机构位于下翼缘板上方；所述上翼缘板定位机构包括多个沿上翼缘板的底部轮廓线LI由前至后布设的上翼缘板定位件，所述下翼缘板定位机构包括多个沿下翼缘板的顶部轮廓线L2由前至后布设的下翼缘板定位件，所述上翼缘板定位件和所述下翼缘板定位件均固定在腹板的内侧壁上。
[0008]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:M = 3。
[0009]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:所述上翼缘板定位件和所述下翼缘板定位件均为焊接固定在腹板内侧壁上的钢块。
[0010]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:所述钢梁节段上连接座的布设位置处设置有上下两个横隔板，两个所述横隔板均沿纵向加劲板的宽度方向布设且二者均为平直钢板；所述横隔板的左右两侧分别固定在两个所述腹板上，且横隔板的内外两侧分别固定在下翼缘板和上翼缘板上；每个所述横隔板均通过纵向加劲板分隔为内隔板和外隔板，所述内隔板位于纵向加劲板与下翼缘板之间，所述外隔板位于纵向加劲板与上翼缘板之间。
[0011]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:所述连接座包括内端焊接固定在下翼缘板上的矩形钢管和对所述矩形钢管的外端口进行封堵的竖向外挡板，所述矩形钢管呈水平布设，所述矩形钢管的宽度与其所处下翼缘板的宽度相同；所述矩形钢管包括水平顶板、位于水平顶板正下方的水平底板和两个分别连接于所述水平顶板和所述水平底板左右两侧之间的竖向侧板；所述矩形钢管位于两个所述横隔板内侧，两个所述横隔板分别为上横隔板和位于所述上横隔板下方的下横隔板，所述上横隔板与所述水平顶板布设在同一水平面上，所述下横隔板与所述水平底板布设在同一水平面上。
[0012]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:每个所述纵向加劲板均由一个加劲板保留段与位于所述加劲板保留段前侧和/或后侧的加劲板切除段连接而成，每个所述上翼缘板均由一个翼缘板保留段与位于所述翼缘板保留段前侧和/或后侧的翼缘板切除段连接而成；
[0013]所述曲形肋梁中相邻两个所述钢梁节段分别为前钢梁节段和位于所述前钢梁节段后侧的后钢梁节段，所述前钢梁节段的纵向加劲板的后部节段和所述后钢梁节段的纵向加劲板的前部节段均为加劲板切除段，所述前钢梁节段的上翼缘板的后部节段和所述后钢梁节段的上翼缘板的前部节段均为翼缘板切除段；所述翼缘板切除段的宽度与上翼缘板的宽度相同，所述加劲板切除段的宽度与纵向加劲板的宽度相同；
[0014]相邻两个所述钢梁节段之间均通过一个加劲板连接板和一个翼缘板连接板进行连接，所述翼缘板连接板位于所述加劲板连接板上方，相邻两个所述钢梁节段之间的连接处均开有一个供所述加劲板连接板安装的中开口和一个供所述翼缘板连接板安装的上开口 ；所述加劲板连接板和所述翼缘板连接板均为弧形钢板；所述中开口为将相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述加劲板切除段切除后形成的弧形开口，所述上开口为将相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述翼缘板切除段切除后形成的弧形开口 ；所述加劲板连接板的前后两端分别与相邻两个所述钢梁节段中的两个所述加劲板保留段连接，所述翼缘板连接板的前后两端分别与相邻两个所述钢梁节段中的两个所述翼缘板保留段连接。
[0015]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:所述加劲板切除段的长度不小于所述翼缘板切除段的长度。
[0016]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:所述加劲板连接板为拼接式加劲板连接板或整体式加劲板连接板，所述拼接式加劲板连接板和整体式加劲板连接板的结构和尺寸均相同；所述拼接式加劲板连接板由相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述加劲板切除段连接而成，所述整体式加劲板连接板由一块平直钢板弯曲而成；
[0017]所述翼缘板连接板为拼接式翼缘板连接板或整体式翼缘板连接板，所述拼接式翼缘板连接板和整体式翼缘板连接板的结构和尺寸均相同；所述拼接式翼缘板连接板由相邻两个所述钢梁节段连接处的两个所述翼缘板切除段连接而成，所述整体式翼缘板连接板由一块平直钢板弯曲而成。
[0018]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:所述加劲板连接板与所述加劲板保留段之间以及所述翼缘板连接板与所述翼缘板保留段之间均通过全熔透焊缝进行紧固连接，所述加劲板连接板与所述加劲板保留段之间以及所述翼缘板连接板与所述翼缘板保留段之间的连接处下方均设置有第二垫板。
[0019]上述一种日字截面曲形肋梁加工结构，其特征是:两个所述腹板的结构和尺寸均相同且二者呈左右对称布设，两个所述腹板呈平行布设，所述上翼缘板和下翼缘板呈平行布设。
[0020]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0021]1、结构简单、设计合理且加工简便，投入加工成本较低。
[0022]2、将曲形肋梁分为多个钢梁节段分别进行加工，不仅加工效率高、加工质量易于保证，施工现场仅需对各钢梁节段进行拼接即可，能有效保证施工工期。同时，各钢梁节段的结构简单、设计合理且易于加工，并且各钢梁节段上均设置有连接座。
[0023]3、各钢梁节段加工简便、投入成本较低且加工质量好，将纵向加劲板和两个腹板组装成H形钢构件，再在H形钢构件的基础上组装两个横隔板、上翼缘板和下翼缘板，能简便、快速完成各钢梁节段的加工过程，并且能实现工厂化加工，加工质量易于保证。纵向加劲板的每条焊缝都能简单、方便进行焊接，并能保证纵向加劲板各条焊缝的焊接质量，不仅能加快钢梁节段的加工过程，并且能有效保证加工成型钢梁节段的质量，因而能有效解决横截面为日字形的钢构件难以简便、快速且高质量精确加工的难题。同时，设置有上翼缘板定位机构和下翼缘板定位机构能对所组装的上翼缘板和下翼缘板进行准确定位。
[0024]4、曲形肋梁中相邻两个钢梁节段拼接简便、拼装效率高且拼装质量好，因曲形肋梁采用日字形截面，拼接之前，先对相邻两个钢梁节段拼接处的上翼缘板和纵向加劲板分别进行切除处理，并形成上开口和下开口，能有效解决对钢梁节段拼接时存在的纵向加劲板的拼接焊缝被封在箱形梁体内部无法焊接、下翼缘板拼接焊缝需要仰焊且焊缝质量难以保证等问题。实际进行拼接时，先焊接下翼缘板的对接焊缝，再对纵向加劲板上的中开口进行补缺，最后补缺上翼缘上的上开口。对下翼缘板的对接焊缝进行焊接时，利用上开口和中开口