CN110711961B - 一种十字变箱型节点制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种十字变箱型节点制作方法,包括十字柱和箱型柱的组装及拼接;步骤1,十字柱的组装及拼接;十字柱由一个H型钢、两个T型钢构成;步骤2,箱型柱的组装及拼接,包括箱型柱底板及内部组装、箱型柱U型结构组装、根据工艺制作要求对变形部位进行校正合格、箱型柱盖板组装;步骤3,过渡嵌补段组焊。本发明通过先焊箱型柱顶隔板焊缝,再焊十字柱与箱型柱连接焊缝,最后焊十字柱翼板与箱型柱盖板对接焊缝,较好的避让了应力集中问题,且十字柱与箱型柱之间的连接焊缝采用开槽外部塞焊,避免了在十字柱端部或者箱型柱外部开设过焊孔而影响构件外观,实现了十字柱与箱型柱焊接质量可控,优化了十字箱型截面焊接工艺。

Description

一种十字变箱型节点制作方法
技术领域
本发明属于钢结构建设技术领域,具体涉及一种十字变箱型节点制作方法,适用于高层建筑当中混凝土与钢结构的过渡连接处、十字柱与箱型柱的异型截面结合施工。
背景技术
随着建筑钢结构制作技术的不断成熟发展,钢结构逐渐被广泛应用于大型的公共建筑与高层建筑中。制作过程由简到难,结构形式也从单一性向复杂性突破,这无疑是对钢结构的设计和加工制作提出了更高的要求。
十字形截面钢柱和箱型截面钢柱都是建筑钢结构中比较常见的结构形式,其制作加工也相对较成熟。但是十字柱和箱型柱的结合节点制作,其拼接与焊接过程都相对较为复杂,操作空间有限,焊缝量大,拼接与焊接时存在的变形错位或者是施工工艺对构件的焊接质量和外观成型都影响巨大。而直接采用将十字形腹板伸入箱体内也无法完成内部焊接。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了一种解决十字柱与箱型柱拼接节点难点,改良其操作性并可较大程度保证组装、焊接质量的施工工艺。
为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下。
一种十字变箱型节点制作方法,包括十字柱和箱型柱的组装及拼接,步骤如下:
步骤1:十字柱的组装及拼接
十字柱的组装:所述十字柱由一个H型钢、两个T型钢构成,组装前先检查H型钢及T型钢的直线度及各部分尺寸偏差,满足要求后方可组立;
十字柱的拼接:首先将H型钢固定在加工胎架上,沿其腹板中心位置划出T型钢的腹板位置中心线;然后用吊装工具将加工好的一个T型钢吊至H型钢上方,与划好的中心线对齐组装并进行焊接;接着对已组焊的十字柱半成品构件翻转,再以同样的方法将另外一个T型钢进行对称组对并焊接;在焊接加工好的十字柱一侧焊接过渡主腹板和两块与过渡主腹板对称的一号加劲板;整体组焊完成后进行矫正,保证合格;
步骤2:箱型柱的组装及拼接
2.1箱型柱底板及内部组装:先检查箱型柱底板、一号内隔板、二号内隔板和二号加劲板的尺寸,在箱型柱底板和主腹板上分别划出一号内隔板、二号内隔板及二号加劲板的位置定位线,然后先将箱型柱底板与主腹板进行定位组装,再组装一号内隔板;
2.2箱型柱U型结构组装:用吊装工具将两个加工好的箱型柱腹板吊至加工胎架上,对齐箱型柱底板并与十字柱的侧翼板进行组装,点焊牢固;检验整个U型结构的直线度和平整度,校核尺寸,满足要求后完成箱体内部焊接;
2.3根据工艺制作要求对变形部位进行校正合格;
2.4箱型柱盖板组装:将加工好的箱型柱盖板吊至加工胎架上与过渡主腹板进行中心对齐组装,保证其定位尺寸满足设计要求,且预留箱型柱盖板与十字柱之间相对应的过渡嵌补段位置,将一号内隔板和二号内隔板与箱型柱盖板进行焊接;
步骤3:过渡嵌补段组焊
在十字柱与箱型柱主要板件组装完成并进行校正合格后,组装十字柱T型钢与箱型柱盖板中间预留的过渡嵌补段;先焊接十字柱与箱型柱连接焊缝,再焊接十字柱翼板与箱型柱盖板对接焊缝,最后以对称焊接的形式完成所有外部主焊缝并进行整体打磨处理。
较佳地,本发明所述箱型柱U型结构的焊接顺序为:先依次焊接一号内隔板与箱型柱底板、箱型柱腹板的焊缝,再依次组装二号内隔板下半部分和二号加劲板,最后组装二号内隔板的上半部分,并完成二号内隔板与箱型柱底板、箱型柱腹板的焊接,以及二号加劲板与箱体焊接,完成后进行隐蔽报检。
较佳地,上述步骤1中过渡主腹板与箱型柱底板和箱型柱盖板的焊接坡口形式根据过渡主腹板的厚度来确定。
较佳地,上述步骤2中箱型柱底板与过渡主腹板采用箱型柱底板开槽且熔透焊接的方法;箱型柱盖板与过渡主腹板采用箱型柱盖板开槽且熔透焊接的方法。
较佳地,本发明一号内隔板由左右对称的两块加劲板A组成。
较佳地,本发明二号内隔板由四块相同的加劲板B组成。
较佳地,本发明一号内隔板和二号内隔板与箱型柱盖板焊接位置的坡口朝向相反。
较佳地,本发明十字柱与箱型柱之间的连接焊缝采用开槽外部塞焊。
本发明的特点和有益效果如下:
(1)该方法将十字变箱型节点的制作分解为十字柱单元体、箱型柱单元体,并将其连接部位腹板分为2块,设计并优化了异型截面的组装工艺,有效控制变形,方便操作;
(2)采用预留盖板嵌补段的焊接技术,即在下料与后续制作时就已预留箱型柱内部焊缝操作空间,解决了内部焊缝操作困难,质量难以保证的难题,方便焊接作业;
(3)箱型柱与十字柱主板连接焊缝采用开槽外部塞焊,避免了在十字柱端部或者箱型柱外部开设过焊孔而影响构件外观,有效的实现了十字柱与箱型柱焊接质量可控,并优化了十字箱型截面焊接工艺。
(4)十字柱与箱型柱连接焊缝外部塞焊,该焊缝与十字柱与箱型柱的顶隔板的焊缝交错在一点,容易造成应力集中问题;本发明采取先焊箱型柱顶隔板焊缝,再焊十字柱与箱型柱连接焊缝,最后焊十字柱翼板与箱型柱盖板对接焊缝,较好的避让了应力集中问题。
(5)十字变箱型节点连接位置设置了加劲板,在浇筑混凝土过程中有效的保证了该节点结构的连接强度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是十字柱组装示意图;
图3是箱型柱局部组装示意图;
图4是箱型柱整体组装示意图;
图5是箱型柱内隔板局部示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。本发明所提供的一种十字变箱型节点制作方法,主要适用于高层建筑当中混凝土与钢结构的过渡连接处、十字柱与箱型柱的异型截面结合施工,但不能以此为限,还可以用于其他相同或相类似的施工工艺中。
本发明重点阐述十字变箱型节点的组装方式,对已经相对成熟的钢板下料制作及具体的尺寸坡口等问题不做赘述,下面结合说明书附图对本发明作进一步的详细说明。
结合图1-图5所示,一种十字变箱型节点制作方法,包括十字柱和箱型柱的组装及拼接,步骤如下:
步骤1:十字柱a的组装及拼接
十字柱a的组装:所述十字柱a由一个H型钢1、两个T型钢2构成,组装前先检查H 型钢1及T型钢2的直线度及各部分尺寸偏差,满足要求后方可组立;
十字柱a的拼接:首先将H型钢1固定在加工胎架上,沿其腹板中心位置划出T型钢2的腹板位置中心线;然后用吊装工具将加工好的一个T型钢2吊至H型钢上方,与划好的中心线对齐组装并进行焊接;接着对已组焊的十字柱半成品构件翻转,再以同样的方法将另外一个T型钢2进行对称组对并焊接;在焊接加工好的十字柱a一侧焊接过渡主腹板3和两块与过渡主腹板3对称的一号加劲板4,通过这种在节点连接位置设置加劲板的方式,在浇筑混凝土过程中有效保证了该节点结构的连接强度;整体组焊完成后进行矫正,保证合格;其中,过渡主腹板3与箱型柱底板5和箱型柱盖板10的焊接坡口形式根据过渡主腹板3的厚度来确定;
步骤2:箱型柱b的组装及拼接
2.1箱型柱底板5及内部组装:先检查箱型柱底板5、一号内隔板6、二号内隔板7和二号加劲板8的尺寸,在箱型柱底板5和主腹板3上分别划出一号内隔板6、二号内隔板7及二号加劲板8的位置定位线,然后先将箱型柱底板5与主腹板3进行定位组装,再组装一号内隔板6;
2.2箱型柱U型结构组装:用吊装工具将两个加工好的箱型柱腹板9吊至加工胎架上,对齐箱型柱底板5并与十字柱的侧翼板1-1进行组装,点焊牢固;检验整个U型结构的直线度和平整度,校核尺寸,满足要求后完成箱体内部焊接;所述一号内隔板6由左右对称的两块加劲板A组成,二号内隔板7由四块相同的加劲板B组成;所述箱型柱U型结构的焊接顺序为:先依次焊接一号内隔板6与箱型柱底板5、箱型柱腹板9的焊缝,再依次组装二号内隔板7下半部分和二号加劲板8,最后组装二号内隔板7的上半部分,并完成二号内隔板7 与箱型柱底板5、箱型柱腹板9的焊接,以及二号加劲板8与箱体焊接,完成后进行隐蔽报检;一号内隔板6和二号内隔板7与箱型柱盖板10焊接位置的坡口朝向相反;
2.3根据工艺制作要求对变形部位进行校正合格;
2.4箱型柱盖板10组装:将加工好的箱型柱盖板10吊至加工胎架上与过渡主腹板3进行中心对齐组装,保证其定位尺寸满足设计要求,且预留箱型柱盖板与十字柱之间相对应的过渡嵌补段11位置,将一号内隔板6和二号内隔板7与箱型柱盖板10进行焊接;所述箱型柱底板5与过渡主腹板3采用箱型柱底板开槽且熔透焊接的方法,箱型柱盖板10与过渡主腹板3采用箱型柱盖板开槽且熔透焊接的方法。
步骤3:过渡嵌补段11组焊
在十字柱a与箱型柱b主要板件组装完成并进行校正合格后,组装十字柱T型钢2与箱型柱盖板10中间预留的过渡嵌补段11;先焊接十字柱a与箱型柱b连接焊缝,再焊接十字柱翼板2-1与箱型柱盖板10对接焊缝,最后以对称焊接的形式完成所有外部主焊缝并进行整体打磨处理。通过先焊箱型柱顶隔板焊缝,再焊十字柱与箱型柱连接焊缝,最后焊十字柱翼板与箱型柱盖板对接焊缝,较好的避让了应力集中问题。
本发明十字柱与箱型柱之间的连接焊缝采用开槽外部塞焊,避免了在十字柱端部或者箱型柱外部开设过焊孔而影响构件外观,有效的实现了十字柱与箱型柱焊接质量可控,并优化了十字箱型截面焊接工艺。
以上所揭露的为本发明的优选实施例,不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种十字变箱型节点制作方法,其特征在于:包括十字柱和箱型柱的组装及拼接,步骤如下:
步骤1:十字柱(a)的组装及拼接
十字柱(a)的组装:所述十字柱(a)由一个H型钢(1)、两个T型钢(2)构成,组装前先检查H型钢(1)及T型钢(2)的直线度及各部分尺寸偏差,满足要求后方可组立;
十字柱(a)的拼接:首先将H型钢(1)固定在加工胎架上,沿其腹板中心位置划出T型钢(2)的腹板位置中心线;然后用吊装工具将加工好的一个T型钢(2)吊至H型钢上方,与划好的中心线对齐组装并进行焊接;接着对已组焊的十字柱半成品构件翻转,再以同样的方法将另外一个T型钢(2)进行对称组对并焊接;在焊接加工好的十字柱(a)一侧焊接过渡主腹板(3)和两块与过渡主腹板(3)对称的一号加劲板(4);整体组焊完成后进行矫正,保证合格;
步骤2:箱型柱(b)的组装及拼接
2.1箱型柱底板(5)及内部组装:先检查箱型柱底板(5)、一号内隔板(6)、二号内隔板(7)和二号加劲板(8)的尺寸,在箱型柱底板(5)和主腹板(3)上分别划出一号内隔板(6)、二号内隔板(7)及二号加劲板(8)的位置定位线,然后先将箱型柱底板(5)与主腹板(3)进行定位组装,再组装一号内隔板(6);
2.2箱型柱U型结构组装:用吊装工具将两个加工好的箱型柱腹板(9)吊至加工胎架上,对齐箱型柱底板(5)并与十字柱的侧翼板(1-1)进行组装,点焊牢固;检验整个U型结构的直线度和平整度,校核尺寸,满足要求后完成箱体内部焊接;所述箱型柱U型结构的焊接顺序为:先依次焊接一号内隔板(6)与箱型柱底板(5)、箱型柱腹板(9)的焊缝,再依次组装二号内隔板(7)下半部分和二号加劲板(8),最后组装二号内隔板(7)的上半部分,并完成二号内隔板(7)与箱型柱底板(5)、箱型柱腹板(9)的焊接,以及二号加劲板(8)与箱体焊接,完成后进行隐蔽报检;
2.3根据工艺制作要求对变形部位进行校正合格;
2.4箱型柱盖板(10)组装:将加工好的箱型柱盖板(10)吊至加工胎架上与过渡主腹板(3)进行中心对齐组装,保证其定位尺寸满足设计要求,且预留箱型柱盖板与十字柱之间相对应的过渡嵌补段(11)位置,将一号内隔板(6)和二号内隔板(7)与箱型柱盖板(10)进行焊接;
步骤3:过渡嵌补段(11)组焊
在十字柱(a)与箱型柱(b)主要板件组装完成并进行校正合格后,组装十字柱T型钢(2)与箱型柱盖板(10)中间预留的过渡嵌补段(11);先焊接十字柱(a)与箱型柱(b)连接焊缝,再焊接十字柱翼板(2-1)与箱型柱盖板(10)对接焊缝,最后以对称焊接的形式完成所有外部主焊缝并进行整体打磨处理。
2.根据权利要求1所述的一种十字变箱型节点制作方法,其特征在于,步骤1中过渡主腹板(3)与箱型柱底板(5)和箱型柱盖板(10)的焊接坡口形式根据过渡主腹板(3)的厚度来确定。
3.根据权利要求1所述的一种十字变箱型节点制作方法,其特征在于,步骤2中箱型柱底板(5)与过渡主腹板(3)采用箱型柱底板开槽且熔透焊接的方法;箱型柱盖板(10)与过渡主腹板(3)采用箱型柱盖板开槽且熔透焊接的方法。
4.根据权利要求1所述的一种十字变箱型节点制作方法,其特征在于,一号内隔板(6)由左右对称的两块加劲板A组成。
5.根据权利要求1所述的一种十字变箱型节点制作方法,其特征在于,二号内隔板(7)由四块相同的加劲板B组成。
6.根据权利要求2所述的一种十字变箱型节点制作方法,其特征在于,一号内隔板(6)和二号内隔板(7)与箱型柱盖板(10)焊接位置的坡口朝向相反。
7.根据权利要求1所述的一种十字变箱型节点制作方法,其特征在于,十字柱(a)与箱型柱(b)之间的连接焊缝采用开槽外部塞焊。
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