CN107414376A - 一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢结构技术领域，具体涉及一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法，第一步，在焊接球鼓形面上，以鼓形面圆心为中心点画十字线，在十字线上离中心某定值处做标记作为鼓形面的测量控制定位点；第二步，利用测量仪器在地面钢板上放出给定的测量控制投影点；第三步，确定钢管支撑高度，焊接球吊装落位；第四步，利用角钢、线锤、水平靠尺等工具，对球体进行调整确定鼓形面；本发明具有定位调节方法，准确可靠，拼装精度有保障的有益效果。

Description

一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法

技术领域

本发明属于钢结构技术领域，具体涉及一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法，主要是针对空间钢结构中鼓形焊接球的安装定位。

背景技术

在建筑钢结构领域中，当节点处杆件交汇数量较多时，往往会采用焊接球连接方式来替代管管相贯焊接形式。

焊接球外形为一圆滑状球体，对于屋盖上、下弦位置，有时会出现球体轮廓超出建筑外表皮现象。为满足建筑尺寸和建筑节能的要求，需要降低屋盖结构层上下表皮之间的厚度。

在不影响结构使用安全的条件下，降低屋盖结构上下表皮之间厚度的途径之一为：在保持结构层中心线尺寸不变的情况下，将焊接球超出建筑外表皮部分扁平化，做成鼓形焊接球形式。

鼓形焊接球由一个鼓形状壳体和一个半球状壳体组合焊接而成。鼓形面平行于对接口处焊缝平面。

鼓形焊接球鼓形面一般平行于该球心点处屋盖切平面方向布置。鼓形面的测量定位偏差应在允许范围之内。否则，仍旧无法保证建筑尺寸的要求；同时，偏差过大会导致与之相连的杆件相贯口无法贴合的问题，影响施工。

鼓形焊接球为一局部扁平化的闭合状球体，球体表面圆滑，缺少测量参照点，定位困难，安装效率低。

因此，为解决钢结构鼓形焊接球定位精准的问题，同时为提高带鼓形球结构的安装效率，本发明提供了一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法，本案因此而产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便且易于操作的钢结构鼓形焊接球的定位调节方法。

本发明的具体技术方案分为两种情形：

情形一：焊接球鼓形面圆心位于球体水平面（过球心）下方（包括球心在水平面上的特殊情况），即：焊接球鼓形面上测量控制点向地面投影时能保证通视；该状态下，鼓形焊接球测量定位的具体步骤如下：

第一步，设置平整的拼装场地，上铺钢板；

第二步，利用CAD软件调整单元拼装姿态，给出拼装单元各焊接球球心相对标高及水平坐标点；

第三步，利用测量仪器在钢板上放出球心坐标投影点，以该点为中心画一十字线，十字线上离中心某一定值（该定值取球体下方钢管支撑的半径）处做标记；根据十字线上标记，安装支撑焊接球用钢管撑；

第四步，支撑焊接球用钢管撑高度根据球心的相对标高、球体半径以及球体淹没在钢管撑之内的深度确定。球体在钢管撑内的淹没深度可根据球体和钢管撑的直径计算确定。

第五步，在焊接球鼓形面上，以鼓形面圆心为中心点画一十字线，在十字线上离中心某一定值处做标记作为鼓形面的测量控制定位点。

第六步，焊接球吊装落位，下部用钢管支撑；

至此，鼓形焊接球球心位置定位完成；后续步骤说明鼓形面定位方法：

第七步，利用测量仪器根据给定的测量控制点在钢板上放出测量控制投影点，投影点数量不少于2个；

第八步，利用线锤、水平靠尺等工具，对球体进行调整确定鼓形面；线锤上端点对准鼓形面十字线上测量控制点，调整球体姿态直至线锤下端点与事先放好的投影点重合（两点均重合），完成鼓形面的定位。

至此，鼓形焊接球位置定位完成。

情形二：焊接球鼓形面圆心位于球体水平面（过球心）上方，焊接球鼓形面上测量控制点向地面投影时无法保证通视，需要利用角钢等工具将控制点引至球体轮廓外侧，使之满足通视要求。该状态下，鼓形焊接球球心位置定位方法同情形一，鼓形面测量定位的具体步骤如下：

第一步，在焊接球鼓形面上，以鼓形面圆心为中心点画一十字线，在十字线上离中心某一定值处做标记作为鼓形面的测量控制定位点；所述的测量控制点位于鼓形面之外某一定点处，控制点向下投影时保证通视。

第二步，利用测量仪器在钢板上放出给定的测量控制投影点，投影点数量不少于2个；

第三步，以测量控制点与十字线中心点之间的距离为长度制作一段角钢；实测时，利用角钢将测量控制点引至球体轮廓外侧，保证控制点向下投影时通视。

第四步，利用角钢、线锤、水平靠尺等工具，对球体进行调整确定鼓形面；角钢紧贴鼓形面，直角边对准鼓形面上十字线，端点与十字线中心点重合；线锤线紧贴在角钢直角边内凹侧，通过角钢将线锤引至球体外侧；调整球体姿态直至线锤下端点与事先放好的投影点重合（两点均重合），完成鼓形面的定位。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1、本案所述的带鼓形面焊接球的定位调节方法为鼓形面焊接球的安装定位提供了一种快捷有效的解决方法；

2、本案所述的带鼓形面焊接球的定位调节方法，准确可靠，拼装精度有保障；

3、本案所述的带鼓形面焊接球的定位调节方法，原理简单，便于工人操作。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明的鼓形焊接球构造图；

图2为本发明鼓形焊接球下部钢管支撑平面坐标及鼓形面控制点投影坐标定位图；

图3为本发明鼓形焊接球球心定位轴侧图；

图4为本发明情形一状态下鼓形焊接球鼓形面定位图；

图5为本发明情形一状态下鼓形焊接球鼓形面定位正视图；

图6为本发明情形二状态下鼓形焊接球鼓形面定位图。

具体实施方式

根据图1所示，鼓形焊接球1由鼓形状壳体2和半球状壳体3组合焊接而成。结合图2~5所示，对本发明较佳实施例做进一步详细说明。

第一步，平整场地，上铺拼装用钢板5；

第二步，在CAD模型上调整单元拼装姿态，给出焊接球球心坐标10及相对高差11，给出鼓形面4的测量控制点15的坐标；

第三步，根据给定的球心坐标10和鼓形面4的测量控制点15的坐标，利用测量仪器在钢板5上放出球心投影点坐标6和鼓形面4的测量控制投影点坐标9；

第四步，以球心投影点坐标6为原点，在钢板上画一十字线7，在十字线7上做好钢管支撑14外缘标记点8；

第五步，根据给定的球心相对高差11，焊接球的半径21和球体淹没深度19确定钢管支撑的实际长度22，并进行下料制作；

第六步，上述第五步钢管支撑实际长度22的计算方法如下：钢管支撑长度22=球心相对高差11-（焊接球半径21-球体淹没深度19）；

第七步，利用卷尺、水平靠尺等工具在鼓形面上找出圆心点12，过圆心12划出十字线13，在十字线13上做好控制点15的标记；对于情形一，焊接球鼓形面上测量控制点向地面投影能保证通视情况下，控制点15选取在鼓形面内；对于情形二，焊接球鼓形面上测量控制点向地面投影不能保证通视时，控制点15选取在鼓形面之外，实际操作时可以利用角钢17将其引至鼓形面之外；

第八步，鼓形球1吊装落位到支撑钢管14上；

第九步，利用水平靠尺和线锤16等工具，调整焊接球姿态；利用水平靠尺将十字线13的水平线调平；利用线锤，将鼓形面4上的控制点15与钢板5上事先放好的投影点9重合，使之与模型给出的状态一致，完成鼓形焊接球的定位工作。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (4)

1.一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法，其特征在于：

第一步，设置平整的拼装场地，上铺钢板；

第二步，利用CAD软件调整单元拼装姿态，给出拼装单元各焊接球球心相对标高及水平坐标点；

第三步，利用测量仪器在钢板上放出球心坐标投影点，以该点为中心画十字线，十字线上离中心某定值处做标记；根据十字线上标记，安装支撑焊接球用钢管撑；

第四步，支撑焊接球用钢管撑高度根据球心的相对标高、球体半径以及球体淹没在钢管撑之内的深度确定；

第五步，在焊接球鼓形面上，以鼓形面圆心为中心点画十字线，在十字线上离中心某一定值处做标记作为鼓形面的测量控制定位点；

第六步，焊接球吊装落位，下部用钢管支撑；

第七步，利用测量仪器根据给定的测量控制点在钢板上放出测量控制投影点，投影点数量不少于两个；

第八步，利用线锤、水平靠尺等工具，对球体进行调整确定鼓形面；线锤上端点对准鼓形面十字线上测量控制点，调整球体姿态直至线锤下端点与事先放好的投影点重合，完成鼓形面的定位。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法，其特征在于：所述步骤三中的定值取球体下方钢管支撑的半径。

3.根据权利要求1所述的一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法，其特征在于：所述步骤四中的球体在钢管撑内的淹没深度可根据球体和钢管撑的直径计算确定。

4.一种钢结构鼓形焊接球定位调节方法，其特征在于：

第一步，在焊接球鼓形面上，以鼓形面圆心为中心点画十字线，在十字线上离中心某定值处做标记作为鼓形面的测量控制定位点；

第二步，利用测量仪器在钢板上放出给定的测量控制投影点，投影点数量不少于二个；

第三步，以测量控制点与十字线中心点之间的距离为长度制作一段角钢；实测时，利用角钢将测量控制点引至球体轮廓外侧，保证控制点向下投影时通视；

第四步，利用角钢、线锤、水平靠尺等工具，对球体进行调整确定鼓形面；角钢紧贴鼓形面，直角边对准鼓形面上十字线，端点与十字线中心点重合；线锤线紧贴在角钢直角边内凹侧，通过角钢将线锤引至球体外侧；调整球体姿态直至线锤下端点与事先放好的投影点重合，完成鼓形面的定位。