一种h型钢立柱组对装置及组对方法
阅读说明：本技术 一种h型钢立柱组对装置及组对方法 (H-shaped steel upright column assembling device and assembling method ) 是由 侯浩宇 胡益民 张峥光 王美娟 于 2021-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种H型钢立柱组对装置及组对方法,特点是：组对装置包括至少两根H型钢立柱、多个连接机构和紧固件,H型钢立柱的各个翼缘板的端部均设置有定位基板,定位基板与其所连接的翼缘板位于同一平面,定位基板上沿长度方向开设有若干个第一定位孔,连接机构上开设有与第一定位孔一一对应的第二定位孔,通过紧固件将第一定位孔与第二定位孔连接从而将连接机构与相邻H型钢立柱上的定位基板固定,优点是：能够现场临时制作,结构简易,有效提高现场安装和施工效率,保证组对精度,降低高处作业安全风险,降低施工成本。(The invention discloses an H-shaped steel upright column assembling device and an assembling method, which are characterized in that: the group is to the device including two piece at least H shaped steel stands, a plurality of coupling mechanism and fastener, the tip of each flange board of H shaped steel stand all is provided with the location base plate, the location base plate lies in the coplanar rather than the flange board that is connected, the first locating hole of a plurality of has been seted up along length direction on the location base plate, thereby set up the second locating hole with first locating hole one-to-one on the coupling mechanism, thereby it is fixed with coupling mechanism and the location base plate on the adjacent H shaped steel stand to be connected first locating hole and second locating hole through the fastener, the advantage is: can the on-the-spot interim preparation, the structure is simple and easy, effectively improves on-the-spot installation and efficiency of construction, guarantees to the precision, reduces aerial work safety risk, reduces construction cost.)
技术领域
本发明涉及钢结构应用领域，尤其涉及一种H型钢立柱的组对装置及组对方法。
背景技术
目前，随着化工装置越来越大型化，钢结构的使用形式越来越优化，钢结构规模也越来越大型，从原有的原材料现场预制到现在的预制成品到货，从单根安装到现在的成片、成框安装，钢结构工程施工工期短的特点和要求越来越明显。原有市场上一个钢结构框架满足一级、两级柱高度即可，现如今动辄三级、四级柱高度，因此H型钢立柱安装组对效率成为钢结构安装工程快慢的关键。
常规的钢结构H型钢立柱组对安装往往通过先将一根立柱竖起并调整好垂直度，再用吊车放置上方的立柱，通过人工观测并结合标尺等工具，边调整H型钢立柱的整体垂直度，边在型钢立柱翼缘板上焊接连接板来固定，找正后焊接强度满足后才可以吊车摘钩，同时，在焊接工作完成后，组对用临时垫板打磨清除，然后修复翼缘板表面。该组对方法增加了工作量，增大了高空作业安全风险。
因此现有技术仍存在以下缺点亟需改进：①边组对边调整钢立柱的整体垂直度，焊接固定连接板，施工效率低，存在人工误差，吊车需持续吊着直至焊接强度满足摘钩条件，从而高处作业时间长，提高了施工成本，增加了高处作业安全风险；②临时连接板还需切除，切除后翼缘板表面及油漆还需修复，增加了工作量，影响施工周期；③现有研制的一些组对导向装置，例如公告号CN208825876U的专利公开了一种型钢立柱组对导向装置，其由两瓣“凹”字型导向相对连接组成“回”字型结构，但该结构复杂，在现阶段对化工装置工期紧、施工成本低等要求下，使用可能性较低，实用性不强，适用于钢结构预制厂家而不能适用于化工装置现场等领域。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种H型钢立柱的组对装置及组对方法，能够现场临时制作，结构简易，有效提高现场安装和施工效率，保证组对精度，降低高处作业安全风险，降低施工成本。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种H型钢立柱组对装置，包括至少两根H型钢立柱、多个连接机构和紧固件，所述的H型钢立柱的各个翼缘板的端部同一位置均设置有定位基板，所述的定位基板与其所连接的翼缘板位于同一平面，每个所述的定位基板上沿长度方向开设有若干个第一定位孔，每个所述的连接机构上开设有与所述的第一定位孔一一对应的第二定位孔，通过所述的紧固件将所述的第一定位孔与所述的第二定位孔连接从而将所述的连接机构与相邻H型钢立柱上的定位基板连接固定。
在一些实施方式中，所述的定位基板采用钢材料，所述的定位基板的设置位置距离所述的H型钢的顶端面40-60mm。由此，确保H型钢立柱的组对空间，方便焊接，每个端部的定位基板之间保持相同的水平度。
在一些实施方式中，所述的第一定位孔等距间隔设置有二至五个，其中最外侧的第一定位孔的中心距离所述的定位基板的端面40-50mm，相邻所述的第一定位孔之间的中心距为70-90mm，所述的第一定位孔的直径为20-25mm。该结构设置的第一定位孔能够在组对时提供足够的支撑力和连接力。
在一些实施方式中，所述的第一定位孔距离所述的定位基板的左右两侧的距离不相同。由此，使用时将稍远距离的一侧与H型钢立柱的翼缘板连接，主要起到避免材料浪费的同时尽量增加第一定位孔与H型钢之间的距离，确保组对空间，便于焊接等操作。
在一些实施方式中，所述的连接机构采用钢板制得，多根所述的H型钢立柱在长度方向组对时，所述的连接机构的长度能够覆盖上下相邻H型钢立柱端部的定位基板，所述的第二定位孔的位置和大小均与所述的第一定位孔一一对应。
在一些实施方式中，多根所述的H型钢立柱在长度方向组对后，相邻所述的H型钢立柱的翼缘板之间留有4-6mm间隙。由此预留焊接空间，更加便于组对时操作，提高组对精度。
本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案为：利用上述的H型钢立柱组对装置的组对方法，包括以下步骤：
（1）根据H型钢立柱的大小规格，利用钢板制作八个定位基板，在定位基板上沿长度方向开设若干个第一定位孔；
（2）将开好孔的定位基板平放在H型钢立柱翼缘板的外侧，并保证在同一水平面上，每块翼缘板的顶端和底端的相同位置各焊接一块定位基板，每根H型钢立柱的端部各焊接四块；
（3）利用碳钢钢板现场制作四个连接机构，在连接机构的两侧分别开设第二定位孔，每一侧的第二定位孔数量、尺寸大小及开孔位置均与定位基板上的第一定位孔对应，且连接机构的长度和第二定位孔的中间间隔中包括相邻立柱组对时组对点的焊接间隙；
（4）组对时，将第一根H型钢立柱竖起，利用经纬仪校准其垂直度，调整完毕后将第二根H型钢立柱竖直放置到第一根H型钢立柱的正上方，两根H型钢立柱之间留出一定的焊接间隙，将连接机构覆盖在两根H型钢立柱的相邻定位基板的外侧，使第二定位孔与第一定位孔对准，用紧固件将两者连接从而将每个连接机构的上部与第二根H型钢立柱底端的定位基板固定，下部与第一根H型钢立柱顶端的定位基板固定，完成H型钢立柱组对。
在一些实施方式中，还包括：拆卸时只需将紧固件和连接机构取下，即可将组对的H型钢立柱拆卸分离。因此拆卸快速方便，连接机构和紧固件均可重复利用，能节省施工时间和降低成本。
在一些实施方式中，步骤（1）中制作定位基板时，其厚度与H型钢立柱的翼缘板的厚度一致，步骤（2）中每块定位基板的焊接位置均与端面留有50mm距离。厚度根据H型钢翼缘板的厚度选定，以确保焊接牢固，距H型钢顶端或底端50mm主要为了确保H型钢的组对空间，方便焊接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）在H型钢立柱端部的同一位置设置定位基板，使端部的各定位基板保持同一水平度，从而为后续组对时保证立柱之间的垂直度提供基础；组对时通过定位基板与连接机构固定，紧固件连接H型钢立柱，能够加快安装速度，装配后若出现垂直度微小偏差，也只需通过紧固件进行微调即可，施工过程迅速，减少高空作业时间，降低安全隐患；（2）减少高空组对时间，减少人力、吊车的投入，降低施工成本，提高工作效率；（3）组对装置制作简单，连接机构等可以在现场完成制作，无需厂家预制；拆卸快速方便，连接机构和紧固件均可重复利用，能节省施工时间和降低成本，更加利于实际应用和工业化推广。
附图说明
图1为本发明一种H型钢立柱组对装置一实施例的组对结构示意图；
图2为图1中A处组对部分的局部放大图；
图3为本发明一种H型钢立柱组对装置中定位基板的结构示意图；
图4为本发明一种H型钢立柱组对装置中连接机构的结构示意图。
其中，H型钢立柱1，翼缘板2，定位基板3，上定位基板31，下定位基板32，第一定位孔4，连接机构5，紧固件6，第二定位孔7，组对点8。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
实施例一
如图所示，本实施例的一种H型钢立柱组对装置，包括两根H型钢立柱1，其他实施例中可以是三根四根或更多，以构成所需的柱高度，采用同样的组对单元进行组对拼接，不再赘述。H型钢立柱1的各个翼缘板2的端部均设置有定位基板3，具体由设置在H型钢立柱1顶端的上定位基板31和设置在H型钢立柱1底端的下定位基板32构成，定位基板3与其所对应连接的翼缘板2位于同一平面。
各定位基板3上沿长度方向等距间隔设置有若干个第一定位孔4。组对装置还包括连接机构5和紧固件6，连接机构5用于组对时连接相邻的两根H型钢立柱1的上定位基板31和下定位基板32。每个连接机构5的上部和下部均开设有与第一定位孔4一一对应的第二定位孔7，通过多个紧固件6将第一定位孔4与第二定位孔7连接从而将连接机构5与相邻H型钢立柱1上的定位基板3固定，具体的本实施例中，连接机构5的上部与下定位基板32固定连接，连接机构5的下部与上定位基板31固定连接，从而完成上下相邻两根型钢立柱的组对。
实施例二
本实施例提出的一种H型钢立柱组对装置，其在实施例一的基础上对定位基板3的具体结构进行了补充说明。本实施例中，定位基板3采用钢材料，定位基板3的设置位置距离H型钢的顶端面40-60mm，优选为50mm，每个端部的定位基板之间保持相同的水平度。
根据立柱的规格，第一定位孔4开设有二至五个，本实施例中设置有三个，其中最外侧的第一定位孔的中心距离定位基板的端面a为40-50mm，相邻的第一定位孔之间的中心距b为70-90mm，第一定位孔的直径为20-25mm。
第一定位孔4与定位基板3的左右两侧的距离不相同，如图3所示d的长度大于c的长度，距离大的一侧靠近型钢立柱的翼缘板设置，距离小的一侧朝外。由此在组对时能够便于操作，方便安装和拆卸紧固件。
实施例三
本实施例提出的一种H型钢立柱组对装置，其在实施例一或二的基础上对连接机构5的具体结构进行了补充说明。本实施例中，连接机构5采用钢板制得，多根H型钢立柱1在长度方向组对时，连接机构5的长度覆盖上下相邻H型钢立柱端部的定位基板，具体的在本实施例中，连接机构5的长度应由上方型钢立柱的下定位基板32覆盖到下方型钢立柱的上定位基板31。连接机构5上的第二定位孔7的位置和大小均与第一定位孔一一对应，因此连接机构5的上部包含一组第二定位孔7，下部也包含一组第二定位孔7，两组第二定位孔之间的距离e中应当包含焊接间隙。
两根H型钢立柱1在长度方向组对后，相邻H型钢的翼缘板2之间留有4-6mm间隙，作为组对点8，以保证焊接需要。
实施例四
利用上述任一实施例中H型钢立柱组对装置的组对方法，包括以下步骤：
（1）根据H型钢立柱的大小规格，利用钢板制作八个定位基板，定位基板的的厚度根据H型钢翼缘板的厚度选定，应当与翼缘板保持一致，以确保焊接牢固，尺寸根据H型钢大小，选择适中尺寸，避免浪费材料，距H型钢顶端50mm主要确保H型钢组对空间，方便焊接，在定位基板上沿长度方向开设若干个第一定位孔；
（2）将开好孔的定位基板平放在H型钢立柱翼缘板的外侧，并保证在同一水平面上，每块翼缘板的顶端和底端各焊接一块定位基板，每根H型钢立柱的端部各焊接四块，焊接位置距端面40-60mm；
（3）利用碳钢钢板现场制作四个连接机构，在连接机构的两侧分别开设第二定位孔，每一侧的第二定位孔数量、尺寸大小及开孔位置均与定位基板上的第一定位孔对应，且连接机构的长度和第二定位孔的中间间隔中包括相邻立柱组对时组对点的焊接间隙；
（4）组对时，将第一根H型钢立柱竖起，利用经纬仪校准其垂直度，调整完毕后将第二根H型钢立柱竖直放置到第一根H型钢立柱的正上方，两根H型钢立柱之间留出一定的焊接间隙，将连接机构覆盖在两根H型钢立柱的相邻定位基板的外侧，使第二定位孔与第一定位孔对准，用紧固件将两者连接从而将每个连接机构的上部与第二根H型钢立柱底端的定位基板固定，下部与第一根H型钢立柱顶端的定位基板固定，完成H型钢立柱组对。
方法还包括：拆卸时只需将紧固件和连接机构取下，即可拆卸，将组对的H型钢立柱分离。该结构拆卸快捷，连接机构和紧固件均可重复利用，能节省施工时间和降低成本，更加利于实际应用和工业化推广
值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。