CN113982104A - 桁架连接节点的制备方法及桁架连接节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桁架连接节点的制备方法及桁架连接节点。桁架连接节点的制备方法包括：提供两块基板，并将两块基板竖直分隔设置；提供第一腹板，焊接于两块基板之间，并靠近两块基板的一侧；提供牛腿，将牛腿分别与两块基板的一侧进行焊接，其中，牛腿与各基板焊接后形成对接焊缝；提供两块贴板，将各贴板设于两块基板相背的两侧，将两块贴板分别焊接至基板、牛腿上。本发明的制备方法能够方便腹板的焊接，提升整个连接节点的支撑强度。

Description

桁架连接节点的制备方法及桁架连接节点

技术领域

本发明涉及钢结构桁架技术领域，尤其涉及一种桁架连接节点的制备方法和桁架连接节点。

背景技术

随着当今社会技术与经济的快速进步，人们对于大跨度空间结构的需求量越来越大，功能要求越来越多，近二十年来我国大跨度空间结构取得迅猛的发展，体育场馆、会展中心、交通枢纽等建筑的规模超过了世界上任何一个国家。钢桁架结构以其质量轻、承载力大的优点逐渐成为了解决大跨度、超高净空采光顶承重结构的不二之选。

钢结构连接节点是钢桁架设计的重要内容，桁架杆件的内力都通过连接节点来传递，因此连接节点需要满足足够的支撑强度。相关的连接节点结构中，包括两块大面积的侧板和焊接于两块基板之间的腹板。具体制备时，从外往内将腹板焊接至两块侧板上，然而，由于两块大面积的侧板相隔距离较近，并且每一块基板具有足够长度和高度，从而导致腹板与侧板的焊接的中心位置操作空间有限，不方便焊接操作，导致焊接质量无法保证。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种桁架连接节点的制备方法，能够保证桁架连接节点的焊接质量。

本发明还提出一种具有上述桁架连接节点的制备方法的桁架连接节点。

根据本发明的第一方面实施例的桁架连接节点的制备方法，包括：提供两块基板，并将两块所述基板竖直分隔设置；提供第一腹板，焊接于两块所述基板之间，并靠近两块所述基板的一侧；提供牛腿，将所述牛腿分别与两块所述基板的所述一侧进行焊接，其中，所述牛腿与各所述基板焊接后形成对接焊缝；提供两块贴板，将各所述贴板设于两块所述基板相背的两侧，将两块所述贴板分别焊接至所述基板、所述牛腿上。

根据本发明实施例的桁架连接节点的制备方法，至少具有如下有益效果：通过单独提供两块基板，相当于将侧板分成了基板和牛腿两个部分的方式，在两块基板之间焊接两块腹板，从而能够在长度较长的基板之间方便的焊接腹板，完成腹板的焊接之后再在基板的顶部焊接牛腿，最后在牛腿和基板的两个外侧面焊接贴板进行加固，即完成整个连接节点的制备，避免了只单独使用两块大面积的侧板的之间直接焊接腹板，而使大面积的侧板的中间部位与腹板的焊接不牢固而出现质量问题。

根据本发明的一些实施例，将所述牛腿分别与两块所述基板的所述一侧进行焊接的步骤之前，所述制备方法还包括：在所述牛腿与所述基板相焊接的一侧形成第一焊接坡口，在所述基板与所述牛腿焊接的所述一侧形成第二焊接坡口；将所述牛腿抵持于两块所述基板的所述一侧，将所述牛腿分别与两个所述基板进行焊接，以使所述牛腿和各所述基板之间分别形成一个所述对接焊缝。

根据本发明的一些实施例，将所述牛腿抵持于两块所述基板的所述一侧的步骤之后，所述方法还包括：在两块所述基板相背的两侧分别设置多个码板，将每一所述码板的两端分别与所述基板、所述牛腿进行焊接。

根据本发明的一些实施例，将所述牛腿分别与两块所述基板的所述一侧进行焊接的具体步骤包括：每一所述第一焊接坡口和对应的一个所述第二焊接坡口围成焊道，将每一所述焊道由里至外分成多个子焊道，由里至外对两个所述焊道中的所述子焊道依次交替焊接。

根据本发明的一些实施例，将两块所述贴板分别与所述基板、所述牛腿进行焊接的步骤之前，所述制备方法还包括：将每一块所述贴板切分为第一子贴板和第二子贴板，所述第一子贴板和所述第二子贴板之间形成断开缝，所述断开缝和所述对接焊缝相错开。

根据本发明的一些实施例，将每一块所述贴板切分为第一子贴板和第二子贴板的步骤之后，所述制备方法还包括：在每一块所述第一子贴板和所述第二子贴板上各开设多个塞焊孔，且各所述塞焊孔贯穿所述贴板本体并贯穿至所述基板或所述牛腿内。

根据本发明的一些实施例，在每一块所述第一子贴板和所述第二子贴板上各开设多个塞焊孔的具体步骤包括：在每一块所述第一子贴板和所述第二子贴板上分别均匀开设多个所述塞焊孔。

根据本发明的一些实施例，在每一块所述第一子贴板和所述第二子贴板上分别均匀开设多个所述塞焊孔的步骤之后，将两块所述贴板分别与所述基板、所述牛腿进行焊接的步骤具体包括：对各所述塞焊孔进行焊接；对各所述断开缝进行焊接；将所述第一子贴板的外边缘与所述牛腿进行焊接，对所述第二子贴板的外边缘与所述牛腿、所述基板进行焊接。

根据本发明的一些实施例，对所述断开缝进行焊接的具体步骤包括：将所述第一子贴板和所述第二子贴板沿纵向线均分为对称的两部分；从所述纵向线与所述断开缝的交点为中心开始逐渐向所述断开缝的两外侧进行焊接。

根据本发明的第二方面实施例的桁架连接节点，两块基板，两块所述基板沿竖直方向平行分隔设置；第一腹板，连接于两块所述基板之间，并靠近两块所述基板的一侧；牛腿，设于两个所述基板的所述一侧，并与两块所述基板连接；两块贴板，设置于两块所述基板的相背的两侧，每一块所述贴板分别与所述基板、所述牛腿连接。

根据本发明实施例的桁架连接节点，至少具有如下有益效果：通过两块基板作为安装基础，在两块基板之间焊接腹板，完成腹板的焊接之后再在两块基板的顶部焊接牛腿，完成牛腿的焊接之后再在牛腿和基板的两个外侧面焊接贴板，以进行加固，最后得到整个连接节点，避免了只单独使用两块大面积的侧板时，在两者之间直接焊接腹板，而使大面积侧板的中间部位与腹板的焊接不牢固而出现质量问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为现有技术中的桁架连接节点的结构示意图；

图2为的制备方法的流程示意图；

图3为本发明实施例的牛腿、基板和腹板的结构示意图；

图4为本发明实施例的牛腿、基板、腹板和码板的结构示意图；

图5图4中I处的放大示意图；

图6图4中沿A-A方向的截面示意图；

图7为本发明实施例的两个焊道的结构示意图；

图8为本发明实施例贴板的焊接流程示意图；

图9为本发明实施例的桁架连接节点的结构示意图。

附图标记：

桁架连接节点200；

基板310、第二焊接坡口311；

第一腹板320；

牛腿330、第一焊接坡口331、安装板332、支撑板333；

对接焊缝340；

焊道350、第一子焊道351、第二子焊道352、第三子焊道353、第四子焊道354、第五子焊道355、第六子焊道356；

码板360；

贴板370、第一子贴板371、第二子贴板372、断开缝373、塞焊孔374；

第二腹板380。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

请参阅图1，为现有技术中的桁架连接节点100的结构示意图，包括两块侧板110、两块连接板120以及两块加强板130。

两块侧板110平行间隔设置，两块连接板120分隔设置，往水平方向延伸，并各个连接板120焊接连接在两块侧板110之间，两块加强板130各自焊接在一块侧板110的外表面。

其中，侧板110的长度a大约为5600mm，两块侧板110的两个外表面之间的外宽度b大约为500mm，两块侧板110的内表面之间的内宽度c大约为300mm。连接板120从外边缘逐渐往内部焊接，中间距离d大约有2800mm，由于内宽度c大约仅为300mm，连接板120从中间距离d的两侧边缘再往内只能各伸入500mm，即中部位置大约剩下1800mm无法进行焊接。

因此，本发明提供一种桁架连接节点的制备方法200，以解决窄空间中连接板120无法进行焊接的问题。

请参阅图2，为本发明实施例提供的桁架连接节点的制备方法200的流程示意图，该制备方法用于制备一种桁架连接节点300，包括以下步骤：

S210，提供两块基板310，并将两块基板310竖直分隔设置。

其中，每块基板310的长度大约为5600mm，两块基板310的两个外表面之间的距离大约为500mm，两块基板310的内表面之间的距离大约为300mm。其中，每一块基板310采用钢材料制备而成，以保证足够的支撑强度。

S220，提供第一腹板320，焊接于两块基板310之间，并靠近两块基板310的一侧。

其中，桁架连接节点300需要足够的支撑强度，因此本实施例中在两块基板310之间需要焊接有第一腹板320。可以理解地，为了保证桁架连接节点300足够的支撑强度两块基板310之间需要焊接有第二腹板380，其中，第二腹板380和第一腹板320平行间隔设置，第二腹板380连接于两块基板310的相对的另一侧。

可以理解地，由于位于上方的第一腹板320与基板310进行焊接时，没有结构对第一腹板320的焊接构成阻挡，使得位于上方的第一腹板320与基板310的焊接能够保证焊接质量。

S230，提供牛腿330，将牛腿330分别与两块基板310的一侧进行焊接，其中，牛腿330与各基板310焊接后形成对接焊缝340。

完成上述步骤中的基板310分别和第一腹板320、第二腹板380的焊接之后，两块基板310和第一腹板320、第二腹板380成为了一个整体。

其中，本实施例中的牛腿330将作为一个整体焊接至基板310上，三者焊接形成一个整体。

其中，本实施例中的牛腿330包括两块平行间隔设置的安装板332和四块支撑板333，四块支撑板333各焊接连接于两块安装板332之间，以使得两块安装板332和四块支撑板333焊接成为一个整体牛腿330，后通过一个整体牛腿330再与基板310进行焊接。

具体地，请参阅图4至图6，将牛腿330分别与两块基板310的顶部进行焊接的步骤之前，制备方法还包括：

S231，在牛腿330与基板310相焊接的一侧形成第一焊接坡口331，在基板310与牛腿330焊接的一侧形成第二焊接坡口311。

即在牛腿330与基板310相焊接的一侧形成坡口面，基板310与牛腿330相焊接的一侧也形成剖口面，从而使得第一焊接坡口331和第二焊接坡口311相配合，便于基板310与牛腿330的焊接。

其中，本实施例中的牛腿330与基板310围设形成Y形坡口。

S232，将牛腿330抵持于两块基板310的一侧，将牛腿330分别与两个基板310进行焊接，并且牛腿330和各基板310之间分别形成对接焊缝340。

在将牛腿330与基板310两者进行焊接时，焊条、牛腿330以及基板310熔融填充于第一焊接坡口331和第二焊接坡口311构成的焊道350内，凝固后形成对接焊缝340，从而使得牛腿330与基板310焊接更稳固。

其中，在将牛腿330分别与两块基板310的顶部进行焊接的具体步骤包括：

每一个第一焊接坡口331和对应的一个第二焊接坡口311围成焊道350，将每一焊道350由里至外分成多个子焊道，对两个焊道350中的子焊道依次交替焊接。

其中，本实施例中的由里至外指的是从两块基板310相向的一面往相背的一面的方向。

具体地，请参阅图7，每一个基板310处的焊道350各包括三个子焊道，其中一个焊道350中的三个子焊道分别为第一子焊道351、第三子焊道353以及第五子焊道355，另一个焊道350中的三个子焊道分别为第二子焊道352、第三子焊道354以及第六子焊道356，焊接时，按照两个焊道350中的子焊道由里至外相互交替的方式进行焊接。具体地，按照第一子焊道351、第二子焊道352、第三子焊道353、第四子焊道354、第五子焊道355以及第六子焊道356的顺序依次进行焊接，从而可以平衡每一块基板310和牛腿330处的焊接变形，便于在焊接过程中进行变形控制，避免在对将每一侧的焊道350全部焊接时的应力集中。

此外，请参阅图4和图5，在本实施例中，为了便于对焊道350进行焊接，在对牛腿330和基板310进行焊接，进行焊接之前，即将牛腿330抵持于两块基板310的一侧的步骤之后，制备方法还包括：

在两块基板310相背的两侧分别设置多个码板360，将每一码板360的两端分别与基板310、牛腿330进行焊接，从而将基板310和牛腿330进行初固定，便于对焊道350进行焊接。

可以理解地，完成牛腿330和两块基板310的焊接之后，再将码板360进行切割切除，并且将在焊道350处焊接形成的对接焊缝340进行磨平，以便于后续的操作，使得其他焊接部件能够在基板310和牛腿330的表面贴合紧密。

完成上述牛腿330和基板310的焊接之后，为使得整个连接节点具有足够的支撑强度，桁架连接节点的制备方法200还包括：

S240，提供两块贴板370，将两块贴板370设于两块基板310相背的两侧，将各贴板370分别焊接至基板310、牛腿330上。

从而通过在牛腿330和基板310外再焊接贴板370进行加固，使得整个连接节点具有足够的支撑强度。

具体地，请参阅图8，将两块贴板210分别焊接至基板310、牛腿330上的步骤之前，制备方法还包括：

S241，将每一块贴板370切分为第一子贴板371和第二子贴板372，第一子贴板371和第二子贴板372之间形成断开缝373，断开缝373和对接焊缝340相错开。

从而，通过将贴板断开为第一子贴板371和第二子贴板372的方式，将一整块面积较大的贴板370拆分为2块面积较小的小贴板的方式，能够有效地降低贴板370在与基板310和牛腿330焊接时，中间部位的空鼓现象，且加强了贴板370与基板310、牛腿330的整体的连接强度。

其中，为了缩短断开缝373的长度，降低施工难度，断开缝373和对接焊缝340相平行设置，且两者之间具有设定间距e，避免在将第一子贴板371和第二子贴板372焊接时对对接焊缝340造成影响。

具体地，本实施例中的断开缝373位于对接焊缝340上方断开缝373和对接焊缝340之间的设定间距e为200mm。在其他实施例中，也可以根据基板310和牛腿330的大小进行其他间距的设置。

在上述步骤S241中将每一块贴板370切分为第一子贴板371和第二子贴板372的步骤之后，制备方法还包括：

S242，在每一块第一子贴板371和第二子贴板372上各开设多个塞焊孔374，且各塞焊孔374贯穿贴板本体270并贯穿至基板310或牛腿330内。

如此，通过在第一子贴板371和第二子贴板372上还开设有塞焊孔374，并且塞焊孔374贯穿至基板310以及牛腿330内部，能够有效地将第一子贴板371与牛腿330之间，以及将第二子贴板372与基板310、牛腿330之间紧密连接在一起，避免第一子贴板371和第二子贴板372的中部空鼓，加强整体连接强度。

具体地，本实施例中在每一块第一子贴板371和第二子贴板372上开设有多个塞焊孔374的具体步骤包括：

在每一块第一子贴板371和每一块第二子贴板372上分别均匀开设多个塞焊孔374，从而使得第一子贴板371和第二子贴板372在基板310和牛腿330上的焊点均匀，焊接后连接稳定，避免应力集中。

其中，S240中将两块贴板370分别与基板310、牛腿330进行焊接的具体步骤包括：

S243，对各塞焊孔374进行焊接。

完成塞焊孔374的焊接之后，使得第一子贴板371和第二子贴板372紧密贴合在基板310和牛腿330表面。

S244，对断开缝373进行焊接。

完成断开缝373的焊接之后，将第一子贴板371和第二子贴板372焊接成为了一个整体，也避免了贴板370在基板310和牛腿330表面产生鼓包现象。

其中，对断开缝373进行焊接的步骤又具体包括：

将贴板3702以纵向线f为基准划分为左右两个部分，从纵向线f与断开缝373为中心逐渐向断开缝373的两外侧逐渐进行焊接。

如此，通过先焊接内部依次往外焊接的方式，有助于释放焊接应力。

S245，对第一子贴板371的外边缘与牛腿330进行焊接，对第二子贴板372的外边缘分与牛腿330、基板310进行焊接。

具体地，焊接步骤如图所示，包括步骤①至步骤⑥，如此，完成了整个贴板370在基板310和牛腿330的表面的焊接，整个桁架连接节点300制备完成，具体请参阅图8。

上述桁架连接节点的制备方法200，通过单独提供两块基板310，相当于将侧板110分成了基板310和牛腿330两个部分的方式，在两块基板310之间焊接第一腹板320和第二腹板380，从而能够在长度较长的基板310之间方便的焊接第一腹板320，完成第一腹板320的焊接之后再在基板310的顶部焊接牛腿330，最后在牛腿330和基板310的两个外侧面焊接贴板370进行加固，即完成整个连接节点的制备，避免了只单独使用两块大面积的侧板110并两者之间直接焊接腹板220，而使大面积的侧板110的中间部位与腹板220的焊接不牢固而出现质量问题。

请参阅图8，本发明在其他实施例中还提供一种桁架连接节点300，包括：两块基板310，两块基板310沿竖直方向平行分隔设置；第一腹板320连接于两块基板310之间，并靠近基板310的一侧；牛腿330设于两个基板310的上述的一侧，并与两块基板310连接；两块贴板370设置于两块基板310的相背的两侧，每一块贴板370分别与基板310、牛腿330连接。

上述桁架连接节点300，通过两块基板310作为安装基础，在两块基板310之间焊接第一腹板320，完成第一腹板320的焊接之后再在两块基板310上焊接牛腿330，完成牛腿330的焊接之后再在牛腿330和基板310的两个外侧面焊接贴板370，以进行加固，最后得到整个连接节点，避免了只单独使用两块大面积的侧板时，在两者之间直接焊接腹板，而使大面积侧板的中间部位与腹板的焊接不牢固而出现质量问题。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.桁架连接节点的制备方法，其特征在于，包括：

提供两块基板，并将两块所述基板竖直分隔设置；

提供第一腹板，焊接于两块所述基板之间，并靠近两块所述基板的一侧；

提供牛腿，将所述牛腿分别与两块所述基板的所述一侧进行焊接，其中，所述牛腿与各所述基板焊接后形成对接焊缝；

提供两块贴板，将两块所述贴板设于两块所述基板相背的两侧，将各所述贴板分别焊接至所述基板、所述牛腿上。

2.根据权利要求1所述的桁架连接节点的制备方法，其特征在于，将所述牛腿分别与两块所述基板的所述一侧进行焊接的步骤之前，所述制备方法还包括：

在所述牛腿与所述基板相焊接的一侧形成第一焊接坡口，在所述基板与所述牛腿焊接的所述一侧形成第二焊接坡口；

将所述牛腿抵持于两块所述基板的所述一侧，将所述牛腿分别与两个所述基板进行焊接，以使所述牛腿和各所述基板之间分别形成一个所述对接焊缝。

3.根据权利要求2所述的桁架连接节点的制备方法，其特征在于，将所述牛腿抵持于两块所述基板的所述一侧的步骤之后，所述方法还包括：

在两块所述基板相背的两侧分别设置多个码板，将每一所述码板的两端分别与所述基板、所述牛腿进行焊接。

4.根据权利要求2所述的桁架连接节点的制备方法，其特征在于，将所述牛腿分别与两块所述基板的所述一侧进行焊接的具体步骤包括：

每一所述第一焊接坡口和对应的一个所述第二焊接坡口围成焊道，将每一所述焊道由里至外分成多个子焊道，由里至外对两个所述焊道中的所述子焊道依次交替焊接。

5.根据权利要求1所述的桁架连接节点的制备方法，其特征在于，将两块所述贴板分别与所述基板、所述牛腿进行焊接的步骤之前，所述制备方法还包括：

将每一块所述贴板切分为第一子贴板和第二子贴板，所述第一子贴板和所述第二子贴板之间形成断开缝，所述断开缝和所述对接焊缝相错开。

6.根据权利要求5所述的桁架连接节点的制备方法，其特征在于，将每一块所述贴板切分为第一子贴板和第二子贴板的步骤之后，所述制备方法还包括：

在每一块所述第一子贴板和所述第二子贴板上各开设多个塞焊孔，且各所述塞焊孔贯穿所述贴板本体并贯穿至所述基板或所述牛腿内。

7.根据权利要求6所述的桁架连接节点的制备方法，其特征在于，在每一块所述第一子贴板和所述第二子贴板上各开设多个塞焊孔的具体步骤包括：

在每一块所述第一子贴板和所述第二子贴板上分别均匀开设多个所述塞焊孔。

8.根据权利要求7所述的桁架连接节点的制备方法，其特征在于，在每一块所述第一子贴板和所述第二子贴板上分别均匀开设多个所述塞焊孔的步骤之后，将两块所述贴板分别与所述基板、所述牛腿进行焊接的步骤具体包括：

对各所述塞焊孔进行焊接；

对各所述断开缝进行焊接；

将所述第一子贴板的外边缘与所述牛腿进行焊接，将所述第二子贴板的外边缘分与所述牛腿、所述基板进行焊接。

9.根据权利要求8所述的桁架连接节点的制备方法，其特征在于，对各所述断开缝进行焊接的具体步骤包括：

将所述第一子贴板和所述第二子贴板沿纵向线均分为对称的两部分；

从所述纵向线与所述断开缝的交点为中心开始逐渐向所述断开缝的两外侧进行焊接。

10.桁架连接节点，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的桁架连接节点的制备方法制备得到，包括：

两块基板，两块所述基板沿竖直方向平行分隔设置；

第一腹板，连接于两块所述基板之间，并靠近两块所述基板的一侧；

牛腿，设于两个所述基板的所述一侧，并与两块所述基板连接；

两块贴板，设置于两块所述基板的相背的两侧，每一块所述贴板分别与所述基板、所述牛腿连接。

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