一種空間彎扭箱形構件制造技術

本實用新型專利技術涉及一種空間彎扭箱形構件，屬于鋼結構技術領域。包括由頂板、底板以及腹板圍成的截面為等腰梯形的長方體箱形，且長方體箱形設置有一個以上的橫隔板，本實用新型專利技術不僅扭曲幅度大，而且設計合理、結構堅固。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及空間彎扭箱形構件及其制造工藝，屬于鋼結構

技術介紹
隨著建筑工程的高速發展，出現了很多超大跨度的結構和很多新型建筑造型，這些結構和造型非常復雜，為了使結構適應建筑造型的要求，就需要結構中的一些構件隨著結構的曲率變化而變化，這些變化包括構件的彎曲、扭轉和異形，混凝土結構因自身沉重和后期承載力已經不能單獨實現這些造型，鳳凰國際傳媒中心就是一種鋼結構建筑工程，位于北京朝陽公園，是全新概念的媒體體驗艙，它超越了以往媒體與觀眾隔著屏幕交流的關系，將觀眾引入開放的莫比烏斯環形空間當中感受鳳凰傳媒的魅力。鳳凰國際傳媒中心鋼結構屬超大跨度空間結構，長約130m，寬約124m。鋼結構罩棚由雙向交叉雙全梁結構及豎向支撐系統組成，表面積約為27500平方米，重量達5200噸左右，分內外兩層。在鳳凰國際傳媒中心工程中，屋蓋構件除少量為單曲形箱梁外，其余均為空間彎扭箱形結構，其施工質量，將關系到本工程主體的建筑造型，因此對該類構件的制作工藝的研討顯得尤為重要。另夕卜，由于箱體壁厚從16mm 115mm厚薄相差較大,但扭曲幅度非常大,加工成型和焊接變形較難控制，所以加工制作難度非常大，必須按特殊構件進行重點分析并制訂相應可行的加工工藝來保證其制作精度要求。
技術實現思路
本技術針對上述問題的不足，提出一種設計合理、結構堅固的同時扭曲幅度大一種空間彎扭箱形構件及其制造工藝。本技術為解決上述技術問題提出的技術方案是:一種空間彎扭箱形構件，包括由頂板、底板以及腹板圍成的截面為等腰梯形的長方體箱形，且長方體箱形設置有一個以上的橫隔板，以A*，B*, O, D*分別表示長方體箱形輪廓線上的控制點，G*為橫隔板定位控制點，F*為腹板拼接控 制點，以長方體箱形的一端面Al, BI, Cl,Dl面中點為坐標原點，以Al, BI, Cl, Dl面中點與F3, F4，F7，F8面中點的連線為X軸，Y軸指向Al, BI中點，Z軸垂直于XY平面向AlCl邊指出建立XYZ坐標系，則所述長方體箱形的形狀為:控制點坐標(單位_) (X, Y, Z)_控制點坐標(單位_) (X, Y, Z)_控制點坐標(單位_) (X, Y, Z)_Al ~ (-74, 343, 164).Β1 ~7, 349, -164)Cl (28，-350，248)Α2 ~ (341,401,229)■ Β2 ~3, 414, -99)C2 (432，-295，296)A3_ (843，461，301)_B3_ (870, 482，-27)_C3_ (921，-239, 347)_A4 ~ (1348, 508, 365)■ B4 ~69, 537, 37)C4 (1412，-194，391)A5 _ (1854，543，421)■ B5 71^70，581，94)C5 (1905，-160，427)A6 _ (2362，567，469)■ B6 72373, 614, 142)C6 (2399，-137，455)A7_ (2871, 581，507)_B7_ (2876, 636，182)_C7_ (2894，-123，474)_A8 _ (3380，584，536)■ B8 7^81，648，212)C8 (3390，-119，483)Dl ~ (84,-341,-248)_G1 7^81，648，212)Fl (-37，349，-164)D2 _ (481，-275，-201)■ G2 7^80，584，536)F2 (-74，343，164)D3_ (962,-207,-150)_G3_ (3391，-22，-7)_F3_ (8093，385，-13)_D4 _ (1445，-149，-106)■ G4 7^90，-119，483)F4 (8131，250，286)D5 丨(1929,-102,-69)|C5 (5397, 609, 230)|F5 | (84,-341,-248)'D6_ (2416, —66, —40)_G6_ (5417, 512, 545)_F6_ (28, -350, 248)_D7 _ (2903,-39,-19)' G7 "(5346, -35, -54)F7 (7967,-215,-362)D8 ~ (3391, -22, -7)' G8 "(5376, -182, 423)F8 (8026,-420, 90)一種上述所述空間彎扭箱形構件的制造工藝，包括以下步驟:第一步，對頂板、底板以及腹板的展開采用計算機精確放樣，讓程序進行自動對頂板、底板以及腹板的展開，并同時可以生成箱體內部的橫隔板安裝位置線，然后將頂板、底板以及腹板的切割數據輸入數控切割機進行下料切割；第二步，將頂板、底板以及腹板分成二塊進行分別成形加工，分段加工前，在頂板、底板以及腹板上劃出成形加工后的檢測基準線，加工壓制線根據頂板、底板以及腹板端面線形角度，平行于端面線形每隔500mm設置；第三步，頂板、底板以及腹板成形加工采用三輥卷板機和油壓機進行冷壓加工成形，然后頂板、底板以及腹板上的壓制成形加工壓制線進行對頂板、底板以及腹板的成形壓制，壓制時，應從一端向另一端逐步進行，并用角度樣板進行測量；第四步，對頂板、底板以及腹板加工成形過程及成形后進行檢測；第五步，制作用于組裝、焊接的胎架；第六步，將底板吊上組裝胎架進行定位，底板與胎架模板上口緊貼，其間隙控制在Imm以內，然后吊上腹板和箱體內部的橫隔板，與胎架進行固定，橫隔板安裝定位時定對頂板、底板以及腹 板上的安裝控制線位置，并檢查與頂板、底板以及腹板的安裝間隙，定位后提交檢查員驗收，驗收合格后先進行箱體內部的焊接，焊接時先焊箱體橫隔板的立焊焊縫，后焊平焊焊縫，再焊頂板、底板以及腹板間的縱向焊縫，焊接采用C02氣保焊進行對稱焊接，從箱體中部向兩端退步焊接；第七步，將頂板進行焊接封板，封板保證與加勁肋的安裝間隙，然后在箱體腹板的外側面將平行于箱體軸心線的兩根水平線駁至箱體外側壁板上，進行翻身清根后再焊，焊后校正測量。優選的:所述第四步中，檢測采用專用樣箱進行全面檢測，樣箱根據頂板、底板以及腹板的實際扭曲線形進行1:1的制作，將頂板、底板以及腹板的扭曲面真實地以三維形式表示出來，檢測時只要將樣箱放在加工后的頂板、底板以及腹板上，定位扭曲頂板、底板以及腹板的外形邊線進行檢查，樣箱表面各點與頂板、底板以及腹板的間隙應控制在2mm以內，否則應進行再次加工，頂板、底板以及腹板的余量根據樣箱外形尺寸進行修割。優選的:對于用樣箱檢測后發現加工成形精度不滿足組裝要求的頂板、底板以及腹板，重新進行校正加工采用火工熱加工校正成形，而彎曲加熱時火焰溫度宜控制在600-65(TC，且頂板、底板以及腹板每次加熱后，在空氣中自由冷卻，并在頂板、底板以及腹板上以一定的間隔時間均勻施加外力，讓頂板、底板以及腹板緩慢成型。本技術的空間彎扭箱形構件及其制造工藝，相比現有技術，具有以下有益效果:1.由于包括由頂板、底板以及腹板圍成的截面為等腰梯形的長方體箱形，且長方體箱形設置有一個以上的橫隔板，因此設計合理、結構堅固的同時扭曲幅度大。2.由于對頂板、底板以及腹板的展開采用計算機精確放樣，因此能夠控制放樣下料精度。3.由于將頂本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空間彎扭箱形構件，其特征在于:包括由頂板、底板以及腹板圍成的截面為等腰梯形的長方體箱形，且長方體箱形設置有一個以上的橫隔板，以?A*,B*,C*,D*分別表示長方體箱形輪廓線上的控制點,G*為橫隔板定位控制點，F*為腹板拼接控制點，以長方體箱形的一端面A1,B1，C1，D1面中點為坐標原點，以A1,B1,C1,D1面中點與F3,F4，F7，F8面中點的連線為X軸，Y軸指向A1,B1中點，Z軸垂直于XY平面向A1C1邊指出建立XYZ坐標系,則所述長方體箱形的形狀為:控制點坐標（單位mm）（X,Y,Z）控制點坐標（單位mm）（X,Y,Z）控制點坐標（單位mm）（X,Y,Z）A1(?74,343,164)B1(?37,349,?164)C1(28,?350,248)A2(341,401,229)B2(373,414,?99)C2(432,?295,296)A3(843,461,301)B3(870,482,?27)C3(921,?239,347)A4(1348,508,365)B4(1369,537,37)C4(1412,?194,391)A5(1854,543,421)B5(1870,581,94)C5(1905,?160,427)A6(2362,567,469)B6(2373,614,142)C6(2399,?137,455)A7(2871,581,507)B7(2876,636,182)C7(2894,?123,474)A8(3380,584,536)B8(3381,648,212)C8(3390,?119,483)D1(84,?341,?248)G1(3381,648,212)F1(?37,349,?164)D2(481,?275,?201)G2(3380,584,536)F2(?74,343,164)D3(962,?207,?150)G3(3391,?22,?7)F3(8093,385,?13)D4(1445,?149,?106)G4(3390,?119,483)F4(8131,250,286)D5(1929,?102,?69)G5(5397,609,230)F5(84,?341,?248)D6(2416,?66,?40)G6(5417,512,545)F6(28,?350,248)D7(2903,?39,?19)G7(5346,?35,?54)F7(7967,?215,?362)D8(3391,?22,?7)G8(5376,?182,423)F8(8026,?420,90)。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：甘國軍，殷巧龍，厲棟，
申請(專利權)人：江蘇滬寧鋼機股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：