CN103437424A - 一种圆管节点转换结构及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要公开了一种圆管节点转换结构及其制作方法，其主要是根据节点结构，将圆管切割拆分为多片弧形瓦片及异形圆管段，然后将拆分后的弧形瓦片、异形圆管段与贯穿板交叉焊接而成，在圆管节点转换结构内焊接横置的矩形内隔板，在贯穿板与圆管之间设置环形内隔板，其之间通过二氧化碳气保焊（或手工电弧焊）交叉焊接而成，从而使加劲板、贯穿板与圆管焊接成一体。本发明在不削弱结构安全性前提下，解决类似圆管转换节点内部结构焊接不易实现和质量难以保证的难题，同时节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑钢结构技术领域，特别是关于一种圆管节点转换结构及其制作方法。
背景技术
随着钢结构的蓬勃发展，钢结构建筑也向超高、大趋势发展，在加工制作、结构安全性方面也提出了更高的要求。对于多数超高层钢结构建筑，往往为了获得更好的结构安全性及人员安全保障措施，均在一定位置设有桁架层和避难层。而圆管节点转换结构在建筑钢结构中的应用非常广泛，类型也比较复杂，圆管节点转换结构是连接核心筒和外框筒关键部位。相对于常规圆管节点，圆管转换节点为了能够更好的传递及平衡核心筒和外框筒间的受力，从而实现结构的安全稳定性，均采取桁架贯穿钢柱的结构形式。且为了保证圆管节点自身刚性，在节点部位设置有较密集、板厚较厚的加劲板，且加劲板间相互交错、布置复杂及焊接操作空间较小，由于圆管构件无法采取电渣焊焊接方法对内部加劲板进行焊接施工，若按常规钢柱的制作工艺进行加工制作，不仅难以实现设计初衷所要求的力传递，同时也无法对其内部焊缝的焊接，从而影响钢结构建筑的结构安全性。本发明就是从结构构造角度采取适当措施，很好的解决了建筑钢结构圆管转换节点的加工难题。
发明内容
本发明的目的是提出一种圆管节点转换结构及其制作方法，解决类似圆管转换节点内部结构焊接不易实现和质量难以保证的难题，同时本发明由于采取了小角度大间隙坡口技术，大大降低了材料及工时成本，并减少了焊接热输入量，从而更好的控制焊接变形。
为了达到上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种圆管节点转换结构，包括圆管本体、贯穿板、矩形内隔板、弧形内隔板，圆管本体中间轴向贯穿两块贯穿板，在贯穿板之间具有矩形内隔板，在贯穿板外侧和圆管本体内壁之间具有弧形内隔板。
所述的矩形内隔板与圆管本体轴线垂直。
所述的圆管本体，在其管壁上沿轴线方向平行切割出供两个贯穿板穿过的相贯缝，同时沿圆管径向方向切割，将圆管本体分割形成两端异形圆管段，中间四块弧形瓦片，较小的两块弧形瓦片位于矩形内隔板中，较大的两块弧形瓦片位于贯穿板之外。
一种圆管节点转换结构的制作方法，步骤一，将圆管本体切割拆分为中间四片弧形瓦片及两端异形圆管段；步骤二，将两块贯穿板与矩形内隔板、其中两片弧形瓦片交叉电焊成贯穿单元；步骤三，贯穿板外侧弧形内隔板装配到贯穿板上，步骤四，在弧形内隔板外侧装配另外两片弧形瓦片，步骤五，贯穿板两端装配异形圆管段。
所述矩形内隔板、两片弧形瓦片与贯穿板之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间的焊缝进行全熔透焊接。
所述弧形内隔板与贯穿板之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间焊缝进行全熔透焊接。
所述另外两个弧形瓦片与贯穿板、弧形内隔板之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间焊缝进行全熔透焊接。
所述的异形圆管段与弧形瓦片、贯穿板、矩形内隔板、弧形内隔板之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间焊缝进行全熔透焊接。
本发明与已有技术相比，具有以下优点和积极效果：
本发明对不同的圆管转换节点制定合理的圆管拆分方式，使拆分后的节点圆管主体尽量保证完整性，同时在符合国家相关规范基础上使节点内部加劲板焊缝焊接具有较好的可操作性，从而保证加劲板焊缝焊接质量。
合理的设置装配顺序，减少构件的翻身次数，不仅大大的提高了制作功效，节省了制作成本，同时通过合理的安排焊接顺，减少构件的变形及残余应力，控制焊接变形。
根据选用的小角度大间隙坡口形式，通过实验选择合理的焊接工艺参数。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的结构简图；
图2为本发明较佳实施例的圆管切割分块图；
图3为本发明较佳实施例的贯穿板和矩形内隔板安装示意图；
图4为本发明较佳实施例的弧形内隔板安装示意图；
图5为本发明较佳实施例的弧形内隔板外侧弧形瓦片安装示意图；
图6为本发明较佳实施例的异形圆管段安装示意图。
具体实施方式
结合附图，对本发明较佳实施例做进一步详细说明。
本发明较佳实施例中，主要涉及到的部件包括圆管本体1、两块形状尺寸相同的贯穿板2、矩形内隔板3、弧形内隔板4。两块贯穿板2均与圆管本体的轴线平行，贯穿过圆管本体1，在两块贯穿板2之间设置有与圆管本体1垂直的矩形内隔板3，在两块贯穿板2之外设置有弧形内隔板4。
在制作过程中，首先将圆管本体1切割拆分为中间四片弧形瓦片11、12、13、14，以及两端异形圆管段15、16。其中圆管本体1在切割拆分时，首先沿轴线方向在其管壁上平行切割出相贯缝51、52，其尺寸适合贯穿板2过圆管本体1。然后再沿相贯缝51、52垂直的方向切割多道径向切割线，使得圆管本体1分成两端异形圆管段15、16，和中间的四片弧形瓦片11、12、13、14。本实施例中弧形瓦片11、13相对的两块，是从两条相贯缝51、52之间的部位上切割下来，相对尺寸较小。而另外两块12、14是位于相贯板2之外，尺寸相对较大。
分割完成之后，接着在两块贯穿板2之间焊接矩形内隔板3，两块平行矩形内隔板3与圆管本体1垂直，同时两片弧形瓦片11、13焊接在矩形内隔板3之间，这样焊成贯穿单元，如图3所示。矩形内隔板3、两片弧形瓦片11、13与贯穿板2之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间的焊缝进行全熔透焊接。
贯穿单元完成后，贯穿板2外侧弧形内隔板4装配到贯穿板2之外上，在所需要的部位安装。弧形内隔板4与贯穿板2之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间焊缝进行全熔透焊接。
接着弧形内隔板4外侧装配另外两片弧形瓦片12、14。最后贯穿板2两端装配异形圆管段14、15。异形圆管段14、15与弧形瓦片12、14、贯穿板2、矩形内隔板3、弧形内隔板4之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间焊缝进行全熔透焊接。这样整个节点安装完成。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种圆管节点转换结构，其特征在于：包括圆管本体、贯穿板、矩形内隔板、弧形内隔板，圆管本体中间轴向贯穿两块贯穿板，在贯穿板之间具有矩形内隔板，在贯穿板外侧和圆管本体内壁之间具有弧形内隔板。
2.如权利要求1所述的一种圆管节点转换结构，其特征在于：所述的矩形内隔板与圆管本体轴线垂直。
3.如权利要求1所述的一种圆管节点转换结构，其特征在于：所述的圆管本体，在其管壁上沿轴线方向平行切割出供两个贯穿板穿过的相贯缝，同时沿圆管径向方向切割，将圆管本体分割形成两端异形圆管段，中间四块弧形瓦片，较小的两块弧形瓦片位于矩形内隔板中，较大的两块弧形瓦片位于贯穿板之外。
4.一种圆管节点转换结构的制作方法，其特征在于：步骤一，将圆管本体切割拆分为中间四片弧形瓦片及两端异形圆管段；步骤二，将两块贯穿板与矩形内隔板、其中两片弧形瓦片交叉电焊成贯穿单元；步骤三，贯穿板外侧弧形内隔板装配到贯穿板上，步骤四，在弧形内隔板外侧装配另外两片弧形瓦片，步骤五，贯穿板两端装配异形圆管段。
5.如权利要求4所述的一种圆管节点转换结构的制作方法，其特征在于：所述矩形内隔板、两片弧形瓦片与贯穿板之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间的焊缝进行全熔透焊接。
6.如权利要求4所述的一种圆管节点转换结构的制作方法，其特征在于：所述弧形内隔板与贯穿板之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间焊缝进行全熔透焊接。
7.如权利要求4所述的一种圆管节点转换结构的制作方法，其特征在于：所述另外两个弧形瓦片与贯穿板、弧形内隔板之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间焊缝进行全熔透焊接。
8.如权利要求4所述的一种圆管节点转换结构的制作方法，其特征在于：所述的异形圆管段与弧形瓦片、贯穿板、矩形内隔板、弧形内隔板之间形成条状的预留二氧化碳气保焊焊接间隙及焊接坡口，并对其之间焊缝进行全熔透焊接。
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