CN116480006A - 一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点、制作方法及拼焊工装 - Google Patents

一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点、制作方法及拼焊工装 Download PDF

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CN116480006A CN202310504808.2A CN202310504808A CN116480006A CN 116480006 A CN116480006 A CN 116480006A CN 202310504808 A CN202310504808 A CN 202310504808A CN 116480006 A CN116480006 A CN 116480006A
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刘骁凡
张胜林
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谢方臣
王昌林
胡泽书
刘家海
尹波
丁鹏
魏驰原
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Abstract

本发明涉及建筑节点结构技术领域,尤其涉及一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点、制作方法及拼焊工装,包括:承重梁及设置在承重梁连接节点处的法兰立柱;法兰立柱包括上法兰、下法兰和筒壁结构,在筒壁结构上沿垂直于轴线的方向设有供承重梁穿过的贯穿槽;承重梁嵌入筒壁结构的贯穿槽内,筒壁结构位于贯穿槽的轨迹边缘面与承重梁的翼缘与腹板围成的外轮廓边缘面焊接固定;上法兰焊接固定在筒壁结构的上方,下法兰焊接固定在筒壁结构的下方。本发明将法兰立柱与承重梁一体式设计,减少了现场临时焊接作业,保证了施工质量,且承重梁的端头嵌入法兰立柱中,增加了连接节点部位的受力面积,充分发挥H型钢梁翼缘良好的抗弯承载能力。

Description

一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点、制作方法及拼焊工装
技术领域
本发明涉及建筑节点结构技术领域,尤其涉及一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点、制作方法及拼焊工装。
背景技术
钢结构凭借强度高、自重轻、工业化程度高等诸多优势,在建筑行业占据着重要的地位。钢结构连接节点是保证梁与柱协同工作,形成整体结构的关键部件,它的力学性能将直接影响整体结构的刚度、稳定性和承载能力。
施工用钢结构塔架梁柱节点有多种连接方式,有直接焊接或栓接、节点板栓接、连接钢板栓接。直接焊接的方法通常在钢柱上设非贯通式或贯通式水平加劲肋,与工字型钢梁上下翼缘进行栓接或焊接。节点板栓接的方法通常是运用在桁架结构中,在立柱上直接焊接钢板,钢梁与斜撑与钢板之间采用高强螺栓连接。连接钢板栓接的方法通常运用在梁与立柱梁头的连接中,在工厂事先加工好带有梁头的立柱,梁头与立柱采用焊接,梁头与工字型钢梁上下翼缘及腹板的双面均采用事先开孔的连接钢板及高强螺栓连接。
然而上述连接形式虽然为刚性连接,但节点延性差,地震中容易发生脆性破坏,且需现场施焊,大大影响了施工速度与质量,并且由于焊接面积大,容易产生较大的残余应力,影响节点的受力性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点、制作方法及拼焊工装,有效解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点,包括:承重梁,包括沿宽度方向相拼接的第一H钢梁和第二H钢梁;
及设置在所述承重梁连接节点处的法兰立柱;
所述法兰立柱包括上法兰、下法兰及设置在所述上法兰和所述下法兰之间的筒壁结构,且在所述筒壁结构上沿垂直于轴线的方向设有供所述承重梁穿过的贯穿槽;
其中,所述承重梁嵌入所述筒壁结构的所述贯穿槽内,所述筒壁结构位于所述贯穿槽的轨迹边缘面与所述承重梁的翼缘与腹板围成的外轮廓边缘面焊接固定;
所述上法兰焊接固定在所述筒壁结构的上方,并与上层立柱的底部法兰盘连接;
所述下法兰焊接固定在所述筒壁结构的下方,并与下层立柱的顶部法兰盘连接。
进一步地,所述第一H钢梁与第二H钢梁的上下翼缘对齐设置;
在所述第一H钢梁和所述第二H钢梁之间设置芯板,所述芯板平行于两个腹板设置;
所述芯板与所述上下翼缘的接触端面低于翼缘平面。
进一步地,所述贯穿槽包括供上下翼缘穿过的两个水平槽、及供所述腹板穿过的竖直槽;
所述竖直槽连通两个所述水平槽,所述筒壁结构朝向所述竖直槽形成凸沿,所述凸沿卡接在所述翼缘与腹板的开口槽内。
进一步地,在所述芯板与所述第一H钢梁和所述第二H钢梁的腹板围成的空间内设有筋板;
所述筋板设置在两个所述凸沿相对于延伸方向上,以使所述筋板与所述凸沿连接形成封闭柱体。
进一步地,所述贯穿槽沿轴线方向贯穿设置,以使所述筒壁结构分割成两个对称的立柱弧形板;
两个所述立柱弧形板的两端面均与所述承重梁的上下翼缘齐平;
所述上法兰和所述下法兰固定在所述筒壁结构的端面,并与所述承重梁的翼缘面接触。
进一步地,所述承重梁对应所述法兰立柱的连接孔位置设有定位孔,所述上法兰与所述下法兰通过螺栓穿过所述定位孔固定在所述承重梁的翼缘上。
本发明提供一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点拼焊工装,用于对如上所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点进行定位拼焊,所述拼焊工装包括:
操作平台;
设置在所述操作平台两端的两个第一支撑柱,且两个所述第一支撑柱位于同一垂直截面内形成第一承载组件;
设置在所述操作平台两端的两个第二支撑柱,且两个所述第二支撑柱位于同一垂直截面内形成第二承载组件;
两个第一滑动组件,设置在两个所述第一支撑柱下方,且两个所述第一支撑柱之间的距离大于两个所述第二支撑柱之间的距离,以使所述第一承载组件朝向所述第二承载组件的方向滑动,以对所述第一H钢梁和所述第二H钢梁进行拼焊;
两个第二滑动组件,设置在所述操作平台的两端部,用于同步调节两个所述第一支撑柱与两个所述第二支撑柱之间的间距;
焊接转换平台,设置在两个所述第二支撑柱之间,用于对所述承重梁的中间位置进行支撑,以对两端部的所述法兰立柱进行拼焊。
进一步地,在所述第一支撑柱内设有第一悬臂,所述第一悬臂沿平行方向滑动;
在所述第二支撑柱内设有第二悬臂,所述第二悬臂沿垂直方向滑动;
且所述第一悬臂沿垂直方向的高度高于所述第二支撑柱的高度。
进一步地,所述焊接转换平台包括第一驱动组件、第二驱动组件及设置在所述第一驱动组件和所述第二驱动组件的驱动端的放置盘;
所述第一驱动组件包括第一气缸和第二气缸,第一气缸和所述第二气缸同步驱动;
所述第二驱动组件包括第三气缸和转动支撑组件,所述转动支撑组件包括底座及设置在所述底座内的平面轴承,所述平面轴承的上表面凸出所述底座的上表面;
所述第三气缸设置在所述第一气缸和所述第二气缸之间,且所述第三气缸的驱动杆与所述转动支撑组件连接,以驱动所述底座向上运动至所述平面轴承与所述放置盘接触,所述放置盘实现转动。
本发明提供了一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点的制作方法,应用如上任一项所述的拼焊工装,包括以下步骤:
制作承重梁,将第一H钢梁和第二H钢梁分别放在第一承载组件和第二承载组件上,将芯板对中放置在第二H钢梁上,通过点焊将芯板初步固定在第二H钢梁上;
通过第一滑动组件使第一承载组件带动第一H钢梁朝向第二H钢梁滑动,直至第一H钢梁与第二H钢梁位于同一中垂面后,两个第二支撑柱使第二H钢梁沿垂直方向向上运动,直至芯板与第一H钢的底部接触,将第一H钢梁和第二H钢梁采用双面坡口焊进行焊接;
转换支撑,在承重梁完成焊接后,第一悬臂脱离H钢梁,第二悬臂带动H钢梁向下运动,此时第一气缸和第二气缸同步动作使放置盘向上运动,以对承重梁进行支撑,并通过第二滑动组件使第一支撑柱和第二支撑组向两侧运动,从而使承重梁脱离第一支撑柱和第二支撑柱的支撑,启动第三气缸,第三气缸驱动转动支撑组件向上运动,当平面轴承与放置盘接触,而第一气缸和第二气缸脱离放置盘时,转动放置盘使承重梁旋转至便于安装的角度,重新启动第一气缸和第二气缸再次向上运动,对放置盘进行支撑;
制作法兰梁柱,将上法兰和下法兰通过螺栓固定在承重梁的翼缘上,找正圆心使筒壁结构的两个立柱弧形板焊接在承重梁上,最后对筒壁结构和上法兰和下法兰进行焊接,并在筒壁结构的圆周方向焊接多个筋板,最终完成梁柱节点的拼焊。
本发明的有益效果为:本发明将法兰立柱与承重梁一体式设计,减少了现场临时焊接作业,保证了施工质量同时减少了环境污染,体现了绿色施工的理念,且承重梁的端头嵌入法兰立柱中,增加了连接节点部位的受力面积,充分发挥H型钢梁翼缘良好的抗弯承载能力,并且承重梁可重复使用,与不同长度的法兰钢管均可连接,增加了材料使用的周转率,达到了降本增效的目的,现场安装拆卸工序简便,节约了工期,减少了高空作业的安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中嵌入式钢结构法兰梁柱节点与立柱连接的结构示意图;
图2为图1的A处局部放大图;
图3为本发明实施例中双H钢梁与法兰立柱的连接示意图;
图4为图3的B处局部放大图;
图5为本发明实施例中法兰立柱的结构示意图;
图6为本发明实施例中筋板与筒壁结构的分布示意图;
图7为本发明实施例中法兰立柱的分解示意图;
图8为本发明实施例中拼焊工装的轴测结构示意图;
图9为本发明实施例中拼焊工装的俯视图;
图10为本发明实施例中拼焊工装的正视图;
图11为本发明实施例中第一支撑柱的结构示意图;
图12为本发明实施例中第二支撑柱的结构示意图;
图13为图10的C处局部放大图;
图14为本发明实施例中焊接转换平台的结构示意图;
图15为本发明实施例中第二驱动组件的结构示意图;
图16为本发明实施例中第一支撑柱滑移至第二支撑柱的结构示意图;
图17为本发明实施例中焊接转换平台对承重梁进行转换支撑的结构示意图;
图18为本发明实施例中放置盘转动的结构示意图;
图19为本发明实施例中法兰立柱拼焊至承重梁上的结构示意图。
附图标记:1、承重梁;11、第一H钢梁;12、第二H钢梁;a、翼缘;b、腹板;c、定位孔;2、法兰立柱;21、上法兰;22、下法兰;23、筒壁结构;231、贯穿槽;232、凸沿;3、芯板;4、筋板;100、操作平台;200、第一支撑柱;210、第一悬臂;300、第二支撑柱;310、第二悬臂;400、第一滑动组件;500、第二滑动组件;600、焊接转换平台;610、第一驱动组件;611、第一气缸;612、第二气缸;620、第二驱动组件;621、第三气缸;622、转动支撑组件;6221、底座;6222、平面轴承;630、放置盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图7所示的嵌入式钢结构法兰梁柱节点,包括:承重梁1,及设置在承重梁1连接节点处的法兰立柱2;承重梁1包括沿宽度方向相拼接的第一H钢梁11和第二H钢梁12,第一H钢梁11和第二H钢梁12的双拼结构,保证了承重梁1承受载荷的能力;法兰立柱2包括上法兰21、下法兰22及设置在上法兰21和下法兰22之间的筒壁结构23,在筒壁结构23与上法兰21和下法兰22焊缝处沿圆周方向设有加强筋,以保证法兰立柱2的稳定性,且在筒壁结构23上沿垂直于轴线的方向设有供承重梁1穿过的贯穿槽231;
其中,承重梁1嵌入筒壁结构23的贯穿槽231内,其伸出贯穿槽231的一端面与上法兰21沿垂直方向的投影重合,筒壁结构23位于贯穿槽231的轨迹边缘面与承重梁1的翼缘a与腹板b围成的外轮廓边缘面焊接固定,上法兰21焊接固定在筒壁结构23的上方,并与上层立柱的底部法兰盘连接,下法兰22焊接固定在筒壁结构23的下方,并与下层立柱的顶部法兰盘连接。
本发明优选实施例中将法兰立柱2与承重梁1一体式设计,减少了现场临时焊接作业,保证了施工质量同时减少了环境污染,体现了绿色施工的理念,且承重梁1的端头嵌入法兰立柱2中,增加了连接节点部位的受力面积,充分发挥H型钢梁翼缘a良好的抗弯承载能力,并且承重梁1可重复使用,与不同长度的法兰钢管均可连接,增加了材料使用的周转率,达到了降本增效的目的,现场安装拆卸工序简便,节约了工期,减少了高空作业的安全隐患。
为了保证承重梁1沿截面方向各点受力的均匀性,第一H钢梁11与第二H钢梁12的上下翼缘a对齐设置,以使承重梁1的受力面位于同一水平面内,有效保证焊缝的抗弯能力,而由于第一H钢梁11与第二H钢梁12并排拼接时,拼缝位于翼缘a外侧面,受热胀冷缩影响,导致上、下翼缘a在外侧面容易形成向外凸起或向内凹陷的焊缝线,因此在第一H钢梁11和第二H钢梁12之间设置芯板3,芯板3平行于两个腹板b设置;且芯板3夹在第一H钢梁11和第二H钢梁12之间,起到中间支撑作用,并使芯板3与上、下翼缘a的接触端面低于翼缘a平面。从而预留出焊接空间,便于芯板3与第一H钢梁11和第二H钢梁12之间采用双面坡口焊缝连接,增加了焊接的可靠性。
本发明优选实施例中,贯穿槽231包括供上下翼缘a穿过的两个水平槽、及供腹板b穿过的竖直槽;其水平槽的截面宽度为两个H钢梁拼接后翼缘a的总宽,竖直槽的截面宽度为两个H钢梁拼接后梁腹板b之间的距离,竖直槽连通两个水平槽,筒壁结构23朝向竖直槽形成凸沿232,凸沿232卡接在翼缘a与腹板b的开口槽内,将凸沿232的侧壁与腹板b焊接固定,顶壁与上下翼缘a焊接固定,保证了法兰立柱2与承重梁1连接的可靠性,增加了梁柱节点连接强度。
在上述实施例基础上,在芯板3与第一H钢梁11和第二H钢梁12的腹板b围成的空间内设有筋板4;筋板4对H钢梁的上下翼缘a起到支撑作用,并将筋板4设置在两个凸沿232的相对延伸方向上,以使筋板4与凸沿232连接形成封闭柱体,保证了筒壁结构23的整体结构强度,有效提高了筒壁结构23承载能力。
本发明优选实施例中,贯穿槽231沿轴线方向贯穿设置,以使筒壁结构23分割成两个对称的立柱弧形板;通过对拼焊接方式,使两个立柱弧形板在承重梁1上形成完整的圆筒,增加了整体结构强度,而在对拼时保证两个立柱弧形板的轴线与上、下法兰22的轴线共线,以避免法兰立柱2轴向受力不均导致发生立柱倾斜现象,此外当筒壁结构23与上法兰21和下法兰22焊接完成后,将两个立柱弧形板的两端面均与承重梁1的上下翼缘a齐平;同时使上法兰21和下法兰22固定在筒壁结构23的端面,并与承重梁1的翼缘a面接触,能够更好的发挥承重梁1抗弯性能,提高梁柱节点承受载荷能力,并有效保证结构的稳定性。
由于法兰立柱2在与承重梁1焊接时,其上法兰21与下法兰22的轴线需保证共线,以此来定位筒壁结构23的位置,从而达到满足承载能力的需求,因此在承重梁1对应法兰立柱2的连接孔位置设有定位孔c,上法兰21与下法兰22通过螺栓穿过定位孔c固定在承重梁1的翼缘a上,能够快速找到上法兰21和下法兰22的安装位置,一定程度也保证了法兰安装精度,从而减少了安装误差对节点承载力的影响,并且通过定位孔c的设置,也能够间接对筒壁结构23位置进行找正,提高了焊接效率。
本发明还提供了一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点拼焊工装,用于对嵌入式钢结构法兰梁柱节点进行定位拼焊,如图8~19所示,拼焊工装包括:操作平台100,其中操作平台100由钢结构拼接而成,保证整体结构强度,并使操作平台100的高度能够满足使用高度需求,进一步优选地,在操作平台100两端设有两个第一支撑柱200,且两个第一支撑柱200位于同一垂直截面内形成第一承载组件;在操作平台100两端设置两个第二支撑柱300,且两个第二支撑柱300位于同一垂直截面内形成第二承载组件;第一承载组件和第二承载组件呈平行设置,且设置在操作平台100的两侧,以保证钢梁在放置时具有足够的放置空间,并且同侧的支撑柱在对钢梁进行支撑时,保证两翼缘a呈垂直状态,能够保证钢梁支撑稳定性;
两个第一滑动组件400,设置在两个第一支撑柱200下方,且两个第一支撑柱200之间的距离大于两个第二支撑柱300之间的距离,以使第一承载组件朝向第二承载组件的方向滑动,以对第一H钢梁11和第二H钢梁12进行拼焊;
两个第二滑动组件500,设置在操作平台100的两端部,用于同步调节两个第一支撑柱200与两个第二支撑柱300之间的间距,以便能够适应不同长度的钢梁,提高装置的通用性;
焊接转换平台600,设置在两个第二支撑柱300之间,用于对承重梁1的中间位置进行支撑,以对两端部的法兰立柱2进行拼焊。
本发明通过第一支撑柱200和第二支撑柱300的设置,能够节省H钢梁拼焊时间,并保证承重梁1的拼接精度,从而有效保证承重梁1整体抗弯能力,并通过焊接转换平台600的设置,在完成H钢梁的双拼焊时,将承重梁1转动一定角度,以保证法兰立柱2具有足够的拼焊空间,提高了焊接的便捷性。
本发明优选实施例中,在第一支撑柱200内设有第一悬臂210,第一悬臂210沿平行方向滑动;在第二支撑柱300内设有第二悬臂310,第二悬臂310沿垂直方向滑动;且第一悬臂210沿垂直方向的高度高于第二支撑柱300的高度。
本发明中第一支撑柱200内第一悬臂210对一H钢梁进行支撑,第二支撑柱300内第二悬臂310对另一H钢梁进行支撑,两个H钢梁拼接后,两个第二悬臂310会带动拼接后的承重梁1向下运动,以便将承重梁1放置焊接转换台,而在为了保证第二悬臂310能够顺利下降至设定高度,将第一悬臂210沿水平方向滑动直至脱离H钢梁,而调节时仅需手动控制第一悬臂210的伸出距离,提高了操作的便捷性。
本发明优选实施例中,焊接转换平台600包括第一驱动组件610、第二驱动组件620及设置在第一驱动组件610和第二驱动组件620的驱动端的放置盘630;
第一驱动组件610包括第一气缸611和第二气缸612,第一气缸611和第二气缸612同步驱动;
第二驱动组件620包括第三气缸621和转动支撑组件622,转动支撑组件622包括底座6221及设置在底座6221内的平面轴承6222,平面轴承6222的上表面凸出底座6221的上表面;具体地,平面轴承6222的上表面呈锥形结构,而放置盘630中心位置设有与锥形结构相匹配的锥孔,能够实现自动找正圆心,从而保证放置盘630围绕中心轴线转动,避免出现偏心导致的侧倾现象,提高了放置盘630转动的稳定性,另外在第一气缸611、第二气缸612和第三气缸621上均设有对称的导向杆结构,能够在气缸向上顶推时起到导向作用,提高了驱动的稳定性和可靠性。
将第三气缸621设置在第一气缸611和第二气缸612之间,且第三气缸621的驱动杆与转动支撑组件622连接,以驱动底座6221向上运动至平面轴承6222与放置盘630接触,从而放置盘630实现转动。
具体地,当第一气缸611和第二气缸612的驱动高度大于第三气缸621的驱动高度时,放置盘630对承载梁进行支撑;当第一气缸611和第二气缸612的驱动高度小于第三气缸621的驱动高度时,第三气缸621的气动杆与放置盘630对平面轴承6222进行夹紧,放置盘630能够围绕自身轴线转动。
本发明提供了一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点的制作方法,应用拼焊工装,包括以下步骤:
制作承重梁1:将第一H钢梁11和第二H钢梁12分别放在第一承载组件和第二承载组件上,将芯板3对中放置在第二H钢梁12上,通过点焊将芯板3初步固定在第二H钢梁12上;
通过第一滑动组件400使第一承载组件带动第一H钢梁11朝向第二H钢梁12滑动,直至第一H钢梁11与第二H钢梁12位于同一中垂面后,两个第二支撑柱300使第二H钢梁12沿垂直方向向上运动,直至芯板3与第一H钢的底部接触,将第一H钢梁11和第二H钢梁12采用双面坡口焊进行焊接固定;
转换支撑:在承重梁1完成焊接后,第一悬臂210脱离H钢梁,第二悬臂310带动H钢梁向下运动,此时第一气缸611和第二气缸612同步动作使放置盘630向上运动,以对承重梁1进行支撑,并通过第二滑动组件500使第一支撑柱200和第二支撑组向两侧运动,从而使承重梁1脱离第一支撑柱200和第二支撑柱300的支撑,启动第三气缸621,第三气缸621驱动转动支撑组件622向上运动,当平面轴承6222与放置盘630接触,而第一气缸611和第二气缸612脱离放置盘630时,转动放置盘630使承重梁1旋转至便于安装的角度,重新启动第一气缸611和第二气缸612再次向上运动,对放置盘630进行支撑;
制作法兰梁柱:将上法兰21和下法兰22通过螺栓固定在承重梁1的翼缘a上,找正圆心使筒壁结构23的两个立柱弧形板焊接在承重梁1上,最后对筒壁结构23和上法兰21和下法兰22进行焊接,并在筒壁结构23的圆周方向焊接多个筋板4,最终完成梁柱节点的拼焊。
本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点,其特征在于,包括:
承重梁,包括沿宽度方向相拼接的第一H钢梁和第二H钢梁;
及设置在所述承重梁连接节点处的法兰立柱;
所述法兰立柱包括上法兰、下法兰及设置在所述上法兰和所述下法兰之间的筒壁结构,且在所述筒壁结构上沿垂直于轴线的方向设有供所述承重梁穿过的贯穿槽;
其中,所述承重梁嵌入所述筒壁结构的所述贯穿槽内,所述筒壁结构位于所述贯穿槽的轨迹边缘面与所述承重梁的翼缘与腹板围成的外轮廓边缘面焊接固定;
所述上法兰焊接固定在所述筒壁结构的上方,并与上层立柱的底部法兰盘连接;
所述下法兰焊接固定在所述筒壁结构的下方,并与下层立柱的顶部法兰盘连接。
2.根据权利要求1所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点,其特征在于,所述第一H钢梁与第二H钢梁的上下翼缘对齐设置;
在所述第一H钢梁和所述第二H钢梁之间设置芯板,所述芯板平行于两个腹板设置;
所述芯板与所述上下翼缘的接触端面低于翼缘平面。
3.根据权利要求2所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点,其特征在于,所述贯穿槽包括供上下翼缘穿过的两个水平槽、及供所述腹板穿过的竖直槽;
所述竖直槽连通两个所述水平槽,所述筒壁结构朝向所述竖直槽形成凸沿,所述凸沿卡接在所述翼缘与腹板的开口槽内。
4.根据权利要求3所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点,其特征在于,在所述芯板与所述第一H钢梁和所述第二H钢梁的腹板围成的空间内设有筋板;
所述筋板设置在两个所述凸沿相对于延伸方向上,以使所述筋板与所述凸沿连接形成封闭柱体。
5.根据权利要求1-4任一项所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点,其特征在于,所述贯穿槽沿轴线方向贯穿设置,以使所述筒壁结构分割成两个对称的立柱弧形板;
两个所述立柱弧形板的两端面均与所述承重梁的上下翼缘齐平;
所述上法兰和所述下法兰固定在所述筒壁结构的端面,并与所述承重梁的翼缘面接触。
6.根据权利要求1-4任一项所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点,其特征在于,所述承重梁对应所述法兰立柱的连接孔位置设有定位孔,所述上法兰与所述下法兰通过螺栓穿过所述定位孔固定在所述承重梁的翼缘上。
7.一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点拼焊工装,用于对如权利要求1-6任一项所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点进行定位拼焊,其特征在于,所述拼焊工装包括:
操作平台;
设置在所述操作平台两端的两个第一支撑柱,且两个所述第一支撑柱位于同一垂直截面内形成第一承载组件;
设置在所述操作平台两端的两个第二支撑柱,且两个所述第二支撑柱位于同一垂直截面内形成第二承载组件;
两个第一滑动组件,设置在两个所述第一支撑柱下方,且两个所述第一支撑柱之间的距离大于两个所述第二支撑柱之间的距离,以使所述第一承载组件朝向所述第二承载组件的方向滑动,以对所述第一H钢梁和所述第二H钢梁进行拼焊;
两个第二滑动组件,设置在所述操作平台的两端部,用于同步调节两个所述第一支撑柱与两个所述第二支撑柱之间的间距;
焊接转换平台,设置在两个所述第二支撑柱之间,用于对所述承重梁的中间位置进行支撑,以对两端部的所述法兰立柱进行拼焊。
8.根据权利要求7所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点拼焊工装,其特征在于,在所述第一支撑柱内设有第一悬臂,所述第一悬臂沿平行方向滑动;
在所述第二支撑柱内设有第二悬臂,所述第二悬臂沿垂直方向滑动;
且所述第一悬臂沿垂直方向的高度高于所述第二支撑柱的高度。
9.根据权利要求7所述的嵌入式钢结构法兰梁柱节点拼焊工装,其特征在于,所述焊接转换平台包括第一驱动组件、第二驱动组件及设置在所述第一驱动组件和所述第二驱动组件的驱动端的放置盘;
所述第一驱动组件包括第一气缸和第二气缸,第一气缸和所述第二气缸同步驱动;
所述第二驱动组件包括第三气缸和转动支撑组件,所述转动支撑组件包括底座及设置在所述底座内的平面轴承,所述平面轴承的上表面凸出所述底座的上表面;
所述第三气缸设置在所述第一气缸和所述第二气缸之间,且所述第三气缸的驱动杆与所述转动支撑组件连接,以驱动所述底座向上运动至所述平面轴承与所述放置盘接触,所述放置盘实现转动。
10.一种嵌入式钢结构法兰梁柱节点的制作方法,应用如权利要求7-9任一项所述的拼焊工装,其特征在于,包括以下步骤:
制作承重梁,将第一H钢梁和第二H钢梁分别放在第一承载组件和第二承载组件上,将芯板对中放置在第二H钢梁上,通过点焊将芯板初步固定在第二H钢梁上;
通过第一滑动组件使第一承载组件带动第一H钢梁朝向第二H钢梁滑动,直至第一H钢梁与第二H钢梁位于同一中垂面后,两个第二支撑柱使第二H钢梁沿垂直方向向上运动,直至芯板与第一H钢的底部接触,将第一H钢梁和第二H钢梁采用双面坡口焊进行焊接;
转换支撑,在承重梁完成焊接后,第一悬臂脱离H钢梁,第二悬臂带动H钢梁向下运动,此时第一气缸和第二气缸同步动作使放置盘向上运动,以对承重梁进行支撑,并通过第二滑动组件使第一支撑柱和第二支撑组向两侧运动,从而使承重梁脱离第一支撑柱和第二支撑柱的支撑,启动第三气缸,第三气缸驱动转动支撑组件向上运动,当平面轴承与放置盘接触,而第一气缸和第二气缸脱离放置盘时,转动放置盘使承重梁旋转至便于安装的角度,重新启动第一气缸和第二气缸再次向上运动,对放置盘进行支撑;
制作法兰梁柱,将上法兰和下法兰通过螺栓固定在承重梁的翼缘上,找正圆心使筒壁结构的两个立柱弧形板焊接在承重梁上,最后对筒壁结构和上法兰和下法兰进行焊接,并在筒壁结构的圆周方向焊接多个筋板,最终完成梁柱节点的拼焊。
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