CN114439109A - 一种十字内支撑圆管锥管转换节点及其制作方法 - Google Patents

一种十字内支撑圆管锥管转换节点及其制作方法 Download PDF

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华智健
刘益超
刘敏
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Abstract

本发明公开了一种十字内支撑圆管锥管转换节点，包括：第一圆管段、锥管段、第二圆管段、一组直转圆板和十字腹板，所述第一圆管段设于锥管段的上方，所述第二圆管段设于锥管段的下方，所述直转圆板分布于第二圆管段的下方，所述十字腹板设于锥管段、第二圆管段的内部，下部设于直转圆板的内侧。本发明通过对转换节点的结构进行了优化，通过锥管段与第一圆管段、第二圆管段的设置，让其实现了圆柱形与锥形的转换，同时还设置了指转原板，便于第二圆管段的设置，实现直板到圆管的转换，能够根据施工的需要更好的满足了节点转换的要求，同时让其形成下粗上细的结构形式，提高了整个节点的稳定性和支撑性，进而有效的提高节点在使用过程中的安全性。

Description

一种十字内支撑圆管锥管转换节点及其制作方法
技术领域
本发明属于钢结构建筑制造领域，特别涉及一种十字内支撑圆管锥管转换节点及其制作方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展，人们的生活水平和生活质量都在不断的提高，且无论是生产还是生活，人们的节奏都在不断的加快，建筑行业也是如此。当前人们无论是办公场所还是住宅，其大多都是采用混凝土建筑，我们都知道混凝土建筑的施工工期较长，且，其受天气的影响较为严重，特别是冬季，我们可以看到冬天零下后，诸多的建筑工地都会停工，从而导致整个建筑的工期边长，且，与此同时，混凝土建筑施工所需的工种较为繁杂，大工、小工、木工、瓦工等，对人员的要求较高，且随着材料和人工费的不断增加，将会导致整个建筑的成本较高，投入的成本越来越大；且随着人们对生活和工作的要求越来越多，越来越多的年轻人不愿意再从事建筑行业等因素导致促生了钢结构建筑的产生；
尤其是对于一些公共交通枢纽，特别是机场、火车站等，根据其施工的需要，在整个结构中需要大量的转换钢柱，而现有的钢柱其结构较为常规，无法满足支撑以及转换的需要；
在实际的施工过程中，由于其结构的特殊性，由于节点内部空间狭小，且圆管、锥段长度较长，导致十字腹板与侧壁卷制圆管、锥管的焊接和内部隔板的施焊工作难度加大，如果焊接点处理不好，不仅会影响其施工的质量，同时也会影响其美观，因而现有的钢结构建筑还有待于改进。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种十字内支撑圆管锥管转换节点，其通过对转换节点的结构进行了优化，通过锥管段与第一圆管段、第二圆管段的设置，让其实现了圆柱形与锥形的转换，同时还设置了指转原板，便于第二圆管段的设置，实现直板到圆管的转换，能够根据施工的需要更好的满足了节点转换的要求，同时让其形成下粗上细的结构形式，大大的提高了整个节点的稳定性和支撑性。
技术方案：本发明中提供了一种十字内支撑圆管锥管转换节点，包括：第一圆管段、锥管段、第二圆管段、一组直转圆板和十字腹板，所述第一圆管段设于锥管段的上方，所述第二圆管段设于锥管段的下方，所述直转圆板分布于第二圆管段的下方，所述十字腹板设于锥管段、第二圆管段的内部，下部设于直转圆板的内侧。本发明中所述的一种十字内支撑圆管锥管转换节点，其通过对转换节点的结构进行了优化，通过锥管段与第一圆管段、第二圆管段的设置，让其实现了圆柱形与锥形的转换，同时还设置了指转原板，便于第二圆管段的设置，实现直板到圆管的转换，能够根据施工的需要更好的满足了节点转换的要求，同时让其形成下粗上细的结构形式，大大的提高了整个节点的稳定性和支撑性，进而有效的提高节点在使用过程中的安全性。
其中，所述锥管段内设有一组内隔板，所述内隔板呈圆弧状，设于十字腹板相邻的两块腹板之间。所述内隔板的设置，能够大大的提高锥管段内部结构的强度，提高整个结构的稳定性，也进一步提高企转接的安全性。
进一步的，所述锥管段的上、下两端分别设有一组上封板和一组下封板，所述上封板和下封板均呈圆弧状。上封板和下封板的设置，便于锥管段与第一圆管段和第二圆管段实现转接。
优选的，所述十字腹板包括第一腹板和一组第二腹板，所述第二腹板垂直设于第一腹板的两侧，所述内隔板、上封板和下封板均设于相邻的第一腹板和第二腹板之间。采用该十字腹板结构，便于对其进行焊接施工。
进一步优选的，位于锥管段内的第一腹板和第二腹板均呈倾斜状。让其与锥管段连接的更为紧密，进一步提高十字腹板的支撑性能。
更进一步的，所述十字腹板上设有预应力孔，位于预应力孔的外侧设有预应力补强板。
本发明中所述第二圆管采用卷制圆管，其下边缘设有U型槽口。
本发明中所述第一圆管的顶部设有封板。
本发明中还包括一组牛腿支撑板，所述牛腿支撑板设于锥管段的周向。
本发明中所述的十字内支撑圆管锥管转换节点的制作方法，具体的制作方法如下： 1）：首先对十字腹板进行自身组合，即将第二腹板垂直设于第一腹板的两侧，并通过全熔透焊缝进行焊接，连接的坡口采用请清根焊形式焊接；
2）：第一腹板设置预应力孔放样时放大3mm，预应力孔平行于本体，并对其进行打磨处理；
3）：装焊预应力补强板，预应力补强板与本体之间的角接焊缝采用T型焊缝进行焊接，连接的坡口处采用单面角焊缝形式；
4）：对锥管段进行自身合拢，纵向拼接缝采用全熔透焊缝焊接，坡口处采用请根焊形式焊接，并开制K型坡口，且需要两侧开制；
5）：锥管段设于十字腹板的外侧，两者的连接处采用局部熔透形式进行焊接，坡口采用双面35度留根t/3坡口形式，且焊接时工作人员进入内部从两端进行各自焊接；
6）：装焊内隔板，内隔板与十字腹板和锥管段的构架将采用垫板焊焊接，开设坡口，坡口处采用垫板焊形式焊接，且采用退装法进行焊接；
7）：装焊上封板和下封板，所述下封板与十字腹板的对接位置开制R孔，且所述下封板与构架间采用局部熔透焊缝进行焊接；
8）：对第二圆管段进行自身合拢，第二圆管段本体的纵向拼接缝采用全熔透焊缝焊接，并两侧开制K型坡口，坡口采用清根焊形式焊接，坡口角度一侧为40°，一侧为50°；
9）：将第二圆管段与锥管段进行对接，对接处采用垫板焊进行焊接，坡口开设在第二圆管段上，坡口形式采用垫板焊形式，坡口采用18°的V型坡口，且十字腹板与第二圆管段的对接位置开设有R孔；
10）：装焊直转圆板，所述直转圆板与第二圆管段对接处采用全熔透焊缝焊接，连接处两侧设有K型坡口，坡口采用清根焊形式，所述直转圆板与十字腹板本体之间的角接处采用全熔透焊缝进行焊接，连接处两侧开设有坡口，坡口采用清根焊形式焊接；
11）：装焊第一圆管段，所述第一圆管段与锥管段对接处采用垫板焊进行焊接，坡口开设于第一圆管段上；
12）：装焊封板，封板与构架之间的角接处采用局部熔透焊接，所述封板采用一周单面坡口形式；
13）：装焊牛腿支撑板，所述牛腿支撑板与本体采用双面角焊缝进行焊接，开设坡口，坡口采用T型双面焊接形式。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：。
1、本发明中所述一种十字内支撑圆管锥管转换节点，包括：第一圆管段、锥管段、第二圆管段、一组直转圆板和十字腹板，所述第一圆管段设于锥管段的上方，所述第二圆管段设于锥管段的下方，所述直转圆板分布于第二圆管段的下方，所述十字腹板设于锥管段、第二圆管段的内部，下部设于直转圆板的内侧。本发明中所述的一种十字内支撑圆管锥管转换节点，其通过对转换节点的结构进行了优化，通过锥管段与第一圆管段、第二圆管段的设置，让其实现了圆柱形与锥形的转换，同时还设置了指转原板，便于第二圆管段的设置，实现直板到圆管的转换，能够根据施工的需要更好的满足了节点转换的要求，同时让其形成下粗上细的结构形式，大大的提高了整个节点的稳定性和支撑性，进而有效的提高节点在使用过程中的安全性。
2、本发明中所述锥管段内设有一组内隔板，所述内隔板呈圆弧状，设于十字腹板相邻的两块腹板之间。所述内隔板的设置，能够大大的提高锥管段内部结构的强度，提高整个结构的稳定性，也进一步提高企转接的安全性。
3、本发明中所述锥管段的上、下两端分别设有一组上封板和一组下封板，所述上封板和下封板均呈圆弧状。上封板和下封板的设置，便于锥管段与第一圆管段和第二圆管段实现转接。
4、本发明中所述的一种十字内支撑圆管锥管转换节点的制作方法，先对各个分段进行自身合拢，再将其与十字腹板进行焊接，提高其施工效率，同时还根据各个钢板所处的位置以及后期使用环境对各个钢板采用了不同的焊接方式，有效的保证了焊接和施工质量，同时还根据结构的特点，对其采用了双人焊接和退装，很好的解决了空间狭小以及管材造成带来的诸多施工问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中十字腹板的结构示意图；
图3为本发明中锥管段和第二圆管段的组装示意图；
图4为本发明中第一圆管段和直转圆板的组装结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例1
如图所示的一种十字内支撑圆管锥管转换节点，包括：第一圆管段1、锥管段2、第二圆管段3、一组直转圆板4和十字腹板5，所述第一圆管段1设于锥管段2的上方，所述第二圆管段3设于锥管段2的下方，所述直转圆板4分布于第二圆管段3的下方，所述十字腹板5设于锥管段2、第二圆管段3的内部，下部设于直转圆板4的内侧。
本实施例中所述锥管段2内设有一组内隔板21，所述内隔板21呈圆弧状，设于十字腹板5相邻的两块腹板之间。
本实施例中所述锥管段2的上、下两端分别设有一组上封板22和一组下封板23，所述上封板22和下封板23均呈圆弧状。
本实施例中 所述十字腹板5包括第一腹板51和一组第二腹板52，所述第二腹板52垂直设于第一腹板51的两侧，所述内隔板21、上封板22和下封板23均设于相邻的第一腹板51和第二腹板52之间。
本实施例中位于锥管段2内的第一腹板51和第二腹板52均呈倾斜状。
本实施例中所述十字腹板5上设有预应力孔53，位于预应力孔53的外侧设有预应力补强板54。
本实施例中所述第二圆管3采用卷制圆管，其下边缘设有U型槽口31。
本实施例中所述第一圆管1的顶部设有封板11。
本实施例中还包括一组牛腿支撑板6，所述牛腿支撑板6设于锥管段2的周向。
实施例2
如图所示的一种十字内支撑圆管锥管转换节点，包括：第一圆管段1、锥管段2、第二圆管段3、一组直转圆板4和十字腹板5，所述第一圆管段1设于锥管段2的上方，所述第二圆管段3设于锥管段2的下方，所述直转圆板4分布于第二圆管段3的下方，所述十字腹板5设于锥管段2、第二圆管段3的内部，下部设于直转圆板4的内侧。
本实施例中所述锥管段2内设有一组内隔板21，所述内隔板21呈圆弧状，设于十字腹板5相邻的两块腹板之间。
本实施例中所述锥管段2的上、下两端分别设有一组上封板22和一组下封板23，所述上封板22和下封板23均呈圆弧状。
本实施例中 所述十字腹板5包括第一腹板51和一组第二腹板52，所述第二腹板52垂直设于第一腹板51的两侧，所述内隔板21、上封板22和下封板23均设于相邻的第一腹板51和第二腹板52之间。
本实施例中位于锥管段2内的第一腹板51和第二腹板52均呈倾斜状。
本实施例中所述十字腹板5上设有预应力孔53，位于预应力孔53的外侧设有预应力补强板54。
本实施例中所述第二圆管3采用卷制圆管，其下边缘设有U型槽口31。
本实施例中所述第一圆管1的顶部设有封板11。
本实施例中还包括一组牛腿支撑板6，所述牛腿支撑板6设于锥管段2的周向。
本实施例中所述十字内支撑圆管锥管转换节点中的钢材板厚较厚，至少55mm厚。
本实施例中所述的十字内支撑圆管锥管转换节点的制作方法，具体的制作方法如下： 1）：首先对十字腹板5进行自身组合，即将第二腹板52垂直设于第一腹板51的两侧，并通过全熔透焊缝进行焊接，连接的坡口采用请清根焊形式焊接；
2）：第一腹板51设置预应力孔53放样时放大3mm，预应力孔53平行于本体，并对其进行打磨处理；
3）：装焊预应力补强板54，预应力补强板54与本体之间的角接焊缝采用T型焊缝进行焊接，连接的坡口处采用单面角焊缝形式；
4）：对锥管段2进行自身合拢，纵向拼接缝采用全熔透焊缝焊接，坡口处采用请根焊形式焊接，并开制K型坡口，且需要两侧开制；
5）：锥管段2设于十字腹板5的外侧，两者的连接处采用局部熔透形式进行焊接，坡口采用双面35度留根t/3坡口形式，且焊接时工作人员进入内部从两端进行各自焊接；
6）：装焊内隔板21，内隔板21与十字腹板5和锥管段2的构架将采用垫板焊焊接，开设坡口，坡口处采用垫板焊形式焊接，且采用退装法进行焊接；
7）：装焊上封板22和下封板23，所述下封板23与十字腹板5的对接位置开制R孔，且所述下封板23与构架间采用局部熔透焊缝进行焊接；
8）：对第二圆管段3进行自身合拢，第二圆管段3本体的纵向拼接缝采用全熔透焊缝焊接，并两侧开制K型坡口，坡口采用清根焊形式焊接，坡口角度一侧为40°，一侧为50°；
9）：将第二圆管段3与锥管段2进行对接，对接处采用垫板焊进行焊接，坡口开设在第二圆管段3上，坡口形式采用垫板焊形式，坡口采用18°的V型坡口，且十字腹板5与第二圆管段3的对接位置开设有R孔；
10）：装焊直转圆板4，所述直转圆板4与第二圆管段3对接处采用全熔透焊缝焊接，连接处两侧设有K型坡口，坡口采用清根焊形式，所述直转圆板4与十字腹板5本体之间的角接处采用全熔透焊缝进行焊接，连接处两侧开设有坡口，坡口采用清根焊形式焊接；
11）：装焊第一圆管段1，所述第一圆管段1与锥管段2对接处采用垫板焊进行焊接，坡口开设于第一圆管段1上；
12）：装焊封板11，封板11与构架之间的角接处采用局部熔透焊接，所述封板11采用一周单面坡口形式；
13）：装焊牛腿支撑板6，所述牛腿支撑板6与本体采用双面角焊缝进行焊接，开设坡口，坡口采用T型双面焊接形式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于：包括：第一圆管段（1）、锥管段（2）、第二圆管段（3）、一组直转圆板（4）和十字腹板（5），所述第一圆管段（1）设于锥管段（2）的上方，所述第二圆管段（3）设于锥管段（2）的下方，所述直转圆板（4）分布于第二圆管段（3）的下方，所述十字腹板（5）设于锥管段（2）、第二圆管段（3）的内部，下部设于直转圆板（4）的内侧。
2.根据权利要求1所述的十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于：所述锥管段（2）内设有一组内隔板（21），所述内隔板（21）呈圆弧状，设于十字腹板（5）相邻的两块腹板之间。
3.根据权利要求1所述的十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于：所述锥管段（2）的上、下两端分别设有一组上封板（22）和一组下封板（23），所述上封板（22）和下封板（23）均呈圆弧状。
4.根据权利要求1所述的十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于： 所述十字腹板（5）包括第一腹板（51）和一组第二腹板（52），所述第二腹板（52）垂直设于第一腹板（51）的两侧，所述内隔板（21）、上封板（22）和下封板（23）均设于相邻的第一腹板（51）和第二腹板（52）之间。
5.根据权利要求1所述的十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于：位于锥管段（2）内的第一腹板（51）和第二腹板（52）均呈倾斜状。
6.根据权利要求1所述的十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于：所述十字腹板（5）上设有预应力孔（53），位于预应力孔（53）的外侧设有预应力补强板（54）。
7.根据权利要求1所述的十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于：所述第二圆管（3）采用卷制圆管，其下边缘设有U型槽口（31）。
8.根据权利要求1所述的十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于：所述第一圆管（1）的顶部设有封板（11）。
9.根据权利要求1所述的十字内支撑圆管锥管转换节点，其特征在于：还包括一组牛腿支撑板（6），所述牛腿支撑板（6）设于锥管段（2）的周向。
10.根据权利要求1至9任一项所述的十字内支撑圆管锥管转换节点的制作方法，其特征在于：具体的制作方法如下： 1）：首先对十字腹板（5）进行自身组合，即将第二腹板（52）垂直设于第一腹板（51）的两侧，并通过全熔透焊缝进行焊接，连接的坡口采用请清根焊形式焊接；
2）：第一腹板（51）设置预应力孔（53）放样时放大3mm，预应力孔（53）平行于本体，并对其进行打磨处理；
3）：装焊预应力补强板（54），预应力补强板（54）与本体之间的角接焊缝采用T型焊缝进行焊接，连接的坡口处采用单面角焊缝形式；
4）：对锥管段（2）进行自身合拢，纵向拼接缝采用全熔透焊缝焊接，坡口处采用请根焊形式焊接，并开制K型坡口，且需要两侧开制；
5）：锥管段（2）设于十字腹板（5）的外侧，两者的连接处采用局部熔透形式进行焊接，坡口采用双面35度留根t/3坡口形式，且焊接时工作人员进入内部从两端进行各自焊接；
6）：装焊内隔板（21），内隔板（21）与十字腹板（5）和锥管段（2）的构架将采用垫板焊焊接，开设坡口，坡口处采用垫板焊形式焊接，且采用退装法进行焊接；
7）：装焊上封板（22）和下封板（23），所述下封板（23）与十字腹板（5）的对接位置开制R孔，且所述下封板（23）与构架间采用局部熔透焊缝进行焊接；
8）：对第二圆管段（3）进行自身合拢，第二圆管段（3）本体的纵向拼接缝采用全熔透焊缝焊接，并两侧开制K型坡口，坡口采用清根焊形式焊接，坡口角度一侧为40°，一侧为50°；
9）：将第二圆管段（3）与锥管段（2）进行对接，对接处采用垫板焊进行焊接，坡口开设在第二圆管段（3）上，坡口形式采用垫板焊形式，坡口采用18°的V型坡口，且十字腹板（5）与第二圆管段（3）的对接位置开设有R孔；
10）：装焊直转圆板（4），所述直转圆板（4）与第二圆管段（3）对接处采用全熔透焊缝焊接，连接处两侧设有K型坡口，坡口采用清根焊形式，所述直转圆板（4）与十字腹板（5）本体之间的角接处采用全熔透焊缝进行焊接，连接处两侧开设有坡口，坡口采用清根焊形式焊接；
11）：装焊第一圆管段（1），所述第一圆管段（1）与锥管段（2）对接处采用垫板焊进行焊接，坡口开设于第一圆管段（1）上；
12）：装焊封板（11），封板（11）与构架之间的角接处采用局部熔透焊接，所述封板（11）采用一周单面坡口形式；
13）：装焊牛腿支撑板（6），所述牛腿支撑板（6）与本体采用双面角焊缝进行焊接，开设坡口，坡口采用T型双面焊接形式。
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