[发明专利]一种钢结构工程弯扭构件加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢结构加工方法，尤其涉及一种钢结构工程弯扭构件加工方法。

背景技术

目前，钢结构在建筑工程领域发展迅速，尤其在造型奇特的建筑结构中，钢结构由于可以充分表现结构多变外形，具有良好的建筑表现力，为建筑师所青睐。但造型奇特的钢结构工程加工必然会存在空间弯扭构件的制作问题。

现有钢结构弯扭构件加工中，主要的加工方式有以下几种。

（1）当结构使用构件采用钢管时，因为其本身截面是圆形，因此不需要扭转，只需要单向或多向弯曲即可成为空间曲线，此时构件弯曲一般可以采用拉弯或煨弯。煨弯时采用加热方式，将构件温度升高到较高温度，再进行拉弯或压弯，达到设计所需弧度。该方法主要适用于截面较小的构件，较大构件所需温度难以达到。拉弯也对于大小构件均可，但其需要从构件两段施加拉力，对于较长构件需要较大的场地。

（2）对于矩形截面，目前弯扭构件主要通过将构件四个面的钢板分别进行弯扭，然后组装焊接成整体，该方法主要适用于矩形截面且较大的构件，各组成面钢板弯扭控制主要是四个边的线形，控制要求较高，且因各板变形难以精确控制，因此组装时会存在较大误差。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种可以精确控制的钢结构工程弯扭构件加工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种钢结构工程弯扭构件加工方法，该方法包括如下步骤：

1）制作矩形截面钢构件顶弯装置：首先制作一个支架平台、一个千斤顶支座、一个顶弯座和三个限位座；然后将千斤顶支座固定在支架平台上，三个限位座安装在支架平台上并分布在一弧线上，所述顶弯座安装在千斤顶支座和中间的限位座之间并在千斤顶支座和中间的限位座连线的方向上与支架平台滑动配合；中间限位座在与千斤顶支座连线的方向上与支架平台可滑动配合，三个限位座朝向千斤顶支座的一面设置内凹的弧形面，所述顶弯座朝向中间的限位座的一面设置外凸的弧形面；

2）调整中间限位座在支架平台上的位置，使三个限位座的三个内凹弧形面位于同一弧线上，并将中间限位座的位置固定；

3）将待弯曲的矩形截面钢构件放置在顶弯座和三个限位座之间，将千斤顶放置在千斤顶支座和顶弯座之间；千斤顶的底座顶在千斤顶支座上，千斤顶的活塞顶在顶弯座；

4）利用千斤顶作为动力源，千斤顶的活塞推动顶弯座压在待弯曲的矩形截面钢构件上，待弯曲的矩形截面钢构件在顶弯座和两侧的两个限位座的共同作用下逐渐被压弯，直至压弯成型； 

5）制作钢结构构件扭曲装置：首先制作工作平台、左支座、右支座、中间支座、左扭转力臂和右扭转力臂，工作平台上具有一导向轨道，所述左支座、中间支座和右支座均安装在导向轨道上，所述中间支座以及左支座和/或右支座并可沿导向轨道滑动，所述左支座、中间支座和右支座的顶部分别设置卡口，中间支座上的卡口低于左支座和右支座上的卡口；所述左扭转力臂和右扭转力臂的一端设置卡槽；

6）调整左支座、中间支座和右支座在导向轨道上的位置，使左支座、中间支座和右支座上的三个卡口位于同一弧线上，并将左支座、中间支座和右支座的位置固定；

7）将弯曲后的矩形截面钢构件放在左支座、中间支座和右支座上的卡口内并固定，左扭转力臂位于左支座的左侧，左扭转力臂上的卡槽卡在弯曲后的矩形截面钢构件上，右扭转力臂位于右支座的右侧，右扭转力臂上的卡槽卡在弯曲后的矩形截面钢构件上； 

8）将左扭转力臂的另一端与卷扬机上的钢丝绳连接，从弯曲后的矩形截面钢构件的一侧对弯曲后的矩形截面钢构件施加扭力；同时将右扭转力臂的另一端与另一卷扬机上的钢丝绳连接，从弯曲后的矩形截面钢构件的另一侧对弯曲后的矩形截面钢构件施加扭力；左支座和右支座上在远离卷扬机的一端设置配重平台；

9）通过与左扭转力臂和右扭转力臂连接的卷扬机对弯曲后的矩形截面钢构件逐渐施加扭力，直至扭曲成型；

10）采用行车或吊车吊开左扭转力臂和右扭转力臂，再将扭曲成型的矩形截面钢构件从左支座、中间支座和右支座上吊下。

作为本发明的一种优选方案，若待弯曲的矩形截面钢构件较长，可分段进行弯曲。

作为本发明的另一种优选方案，若弯曲后的矩形截面钢构件较长，可分段进行扭曲。