柱梁焊接工装夹具设计.doc

柱梁焊接工装夹具设计
吴码张军黄胜
湖北弘毅建设有限公司,湖北省武汉市 430345
摘要:简要介绍了柱梁在建筑行业的应用及其结构特征,阐述了柱梁焊接工装夹具的设计与使用方法。该工装夹具是依据柱梁的结构特征,采用模块化的结构,对同一系列的柱梁焊接具有通用性,主要包括基座平台、拉线模块、H柱侧向定位模块、H柱托座模块、工字梁定位模块和首末端定位压紧模块,通过这些模块对柱梁进行定位焊接,保证了柱梁的焊接精度,提高了柱梁的焊接效率。关键词:柱梁柱梁焊接工装夹具设计模块化
0 引言
长期以来,
人们一直在追求变革建筑理念,实现建筑“环保、节能、工厂化”即“绿色建筑”的理想,钢结构恰恰能够实现人们的追求和理想。实际上钢结构在国外建筑业早已广泛应用,在发达国家,小高层、高层钢结构住宅十分普遍。随着我国经济建设的发展,长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化。钢结构产品在大跨度空间结构、轻钢门式结构、多层及小高层住宅领域的建筑日益增多,应用领域不断扩大。钢结构建筑采用钢柱钢梁作为基本骨架,钢柱采用H型钢钢骨砼柱,方管钢柱,圆管柱和钢管砼柱;梁一般采用H型钢,梁柱的节点连接采用高强螺栓或焊接或两者并用。随着钢结构建筑的发展,钢柱钢梁的制作就显得尤为重要,
现有的制作方法采用人工焊接的方法,人工作业强度大且精度无法保证。
针对上述现状,各个钢构公司都在开发能够适用于大型柱梁制作的工装夹具,工装夹具是大型柱梁制作中不可缺少的基础工艺元素。使用工装夹具合理、正确地安装和固定各个柱梁是进行柱梁焊接的先决条件。夹具对柱梁焊接工艺的质量、焊接的生产率和成本有着重要的影响。 1 柱梁的结构特征与技术要求 柱梁的结构特征
本文所描述的柱梁由H柱和工字梁组成,如图1所示,8个工字梁均匀对称分布在H柱两侧,在H柱内腔中分布有各个筋板及螺座,对应在H柱与工字梁连接处,柱梁外形长度为14400mm,宽度为3884mm,厚度
为412mm,柱身材料为Q420,其余材料为Q345,重量约15
吨。
图1 柱梁
柱梁的技术要求
柱梁的技术要求包括:1)工字梁中心对H柱中心的垂直度1mm;2)相邻两工字梁中心尺寸偏差±1mm;3)最外端两工字梁中心尺寸偏差±1mm;4)工字梁连接螺栓孔最外排孔中心与H柱中心尺寸偏差±1mm;5)工字梁外端面与H柱中心尺寸偏差±2mm。如图2
所示。
图2 柱梁的技术要求
2 柱梁焊接工装夹具的组成与使用 柱梁焊接工装夹具的组成
本柱梁焊接工装夹具是根据柱梁的结构特点进行设计的,如图3所示,采用模块化的结构,对同一系列的柱梁焊接具有通用性,主要包括基座平台、拉线模块、H柱侧向定位模块、H柱托座模块、工字梁定位模
1
块和首末端定位压紧模块,通过这些模块对柱梁进行精确定位。柱梁焊接工装夹具的组成见表
1。
图3 柱梁焊接工装夹具表1 柱梁焊接工装夹具的组成名称技术参数
性能
属性基座平台
长18000mm,宽上层模块的6000mm,高383mm 基础平台
拉线钢丝左右可调
H柱中范围50mm,上下可心拉线调范围280mm,拉线H柱中心位模块基准板挡线侧对H置的基准柱下定位面的垂直
线模工字梁拉线钢丝左右可调工