鋼結(jié)構(gòu)蜂窩梁構(gòu)件的設(shè)計(jì)制作方法

1、鋼結(jié)構(gòu)蜂窩梁構(gòu)件的設(shè)計(jì)、制作方法孫占科蜂窩梁是一種腹板有孔洞的工字形梁。蜂窩梁腹板上的孔洞可以做成幾種不同的形狀，通常正六邊形為居多。它是在H型鋼腹板上按一定的折線切割后，變位、重新焊接、組合而成的新形式。切割后，變位可采用平移錯(cuò)開或掉頭錯(cuò)開的方式進(jìn)行為保持梁端頭平齊、可切除多余部分或加焊鋼板補(bǔ)齊。蜂窩梁屬于空腹結(jié)構(gòu)構(gòu)件，與原H型鋼相比，蜂窩梁的承載力及剛度均顯著增大，且結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益好，管線穿越方便，在跨度較大而載菏較小的情況下，采用蜂窩梁更為合理。在廠房結(jié)構(gòu)中，利用梁腹板上的孔洞通行管道，與在樓面梁布置管道相比，可提高樓層凈空高度。由軋制工字鋼經(jīng)火焰切割后再錯(cuò)位焊接,焊接后梁高大于原工字鋼

2、(增加六角形孔高的一半),從而提高了梁的承載能力和抗彎剛度。1、蜂窩梁的設(shè)計(jì)計(jì)算為了設(shè)計(jì)與制作方便，通常蜂窩梁的孔型采用正六角形，其結(jié)構(gòu)的孔型尺寸計(jì)算按下列公式計(jì)算：a=（）hb=(-1)h 式中：h原型H型鋼的高度-蜂窩梁高度與原型H型鋼的高度之比。一般取=1.5, a=0.25 h, b=0.5 h。通過此公式可以檢查所設(shè)計(jì)的蜂窩梁的尺寸和所選擇的原型型鋼的尺寸的正確與否。2、蜂窩梁的切割方法蜂窩梁的切割組合一般可分三種情況方法進(jìn)行(1)將切割的兩個(gè)部件相互錯(cuò)動(dòng)1/2的單元長(zhǎng)度,并接去多余的部分（見圖a-1.-2）。(2)切割分離后，將其中的一個(gè)部件對(duì)稱掉頭，組裝成一端為半孔的蜂窩梁（見圖

3、b、-2、-3）。切割后的上、下部件下切割部件對(duì)稱對(duì)稱后的下部件與上部件組合(3)結(jié)構(gòu)大量蜂窩梁制作時(shí)，切割的部件兩兩的分割對(duì)換組成兩種形式的蜂窩梁（見圖c、c1-1，-2、c2-1，-2、）。切割后的上、下部件把上部件上、下對(duì)稱后，和上部件組合。把下部件上、下對(duì)稱后，和下部件組合。通過以上方法的比較，第一種的切割組合方法，會(huì)增加一些鋼材的消耗，其余的兩種方法則需要在需要在支座處加焊堵孔板。3、型鋼劃線、切割1）劃線樣板依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸，分別計(jì)算出等六邊形的的尺寸a、b等，用薄鐵皮做出劃線樣板（需精確）如圖：2）用計(jì)算出得尺寸a分別定位出H型鋼等a距基準(zhǔn)線，用樣板在基準(zhǔn)線上連續(xù)劃線，正式切割時(shí)，一

4、定要抹掉不必要的線。3）切割采用手工氧氣切割的方法。折線轉(zhuǎn)彎處一定要圓滑過渡。也可采用多頭數(shù)控切割，折線的切割尺寸精度控制好，蜂窩切割邊整齊，光潔。同時(shí)也省去了劃線、放樣，能極大的提高效率。4）切割坡口采用單面對(duì)接坡口，手工氧氣切割的方法。3、型鋼組合、焊接與防變形工藝（1）蜂窩梁的切割組合方法見上論述。（2）蜂窩梁的焊接、與防變形措施1）焊接預(yù)變形由于一般H型鋼腹板較薄，對(duì)接焊縫產(chǎn)生較大的橫向應(yīng)力作用，產(chǎn)生角變形。所以必須采取反變形的焊接方法進(jìn)行。制作專用焊接臺(tái)架進(jìn)行焊接工作。胎架的上平面的水平度要求±1.5mm,上翼緣的縱向擋板預(yù)留經(jīng)過計(jì)算分析的控制角變形的高度上拱量。將腹板的對(duì)

5、接邊用半制動(dòng)切割機(jī)割出40°45°的單邊焊接坡口，鈍邊12mm,對(duì)口間隙23mm,保證焊透。H型鋼折線切割完并按要求開好坡口后，將坯料平移錯(cuò)開放在組裝臺(tái)架上，用卡具，擋鐵，揳鐵配合、組對(duì)、點(diǎn)焊固定。用二氧化氣體保護(hù)焊打底，手工蓋面的焊接方法進(jìn)行施焊，在胎架上焊完一面后將蜂窩梁構(gòu)件翻身，置放平整卡緊張，清理焊道后再焊接背面。2）強(qiáng)制預(yù)應(yīng)力防變形蜂窩梁的制作通常在H型鋼沿腹板按一定的折線切割成兩部分。由于腹板切割受熱不均勻,分離出的兩部分形成正向拱曲變形如圖示,因此需進(jìn)行二次校正， 為了減少二次校正，利用強(qiáng)制反變形法應(yīng)用于蜂窩梁制作中的二次校正與組裝、焊接工序，提高構(gòu)件質(zhì)量、效率。在鋼平臺(tái)上，利用未切割的H型鋼,也可用工字鋼,平放作工裝,將切割好的齒狀T形鐵背肢兩邊與H型工裝的翼緣板夾緊，強(qiáng)制反變形校直。如圖所示。安裝夾具時(shí)自構(gòu)件中間向兩端進(jìn)行，每間隔200mm300mm 使用一個(gè)自制鋼板u形卡，u形卡內(nèi)用斜鐵夾緊，每間隔1M1.5M使用一個(gè)卡蘭(C形夾具)夾緊。將兩件強(qiáng)制校直的齒狀T形鐵墊平,按蜂窩梁拼裝圖找正、組裝、點(diǎn)焊牢固。然后進(jìn)行焊接作業(yè)，如圖2所示。組焊好蜂窩梁半成品后，拆除工裝及夾具，并進(jìn)行腹板焊接變形校正。4、蜂窩梁的調(diào)整經(jīng)