大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法及結構的製作方法
2023-06-13 16:33:01
專利名稱：大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法及結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法及結構，屬於建築施工技術領域。
背景技術：
隨著大跨度、超高層及不規則複雜建築物的大量出現，鋼結構作為實現這些建築物的首選，其中鑄鋼節點具有能有效避免多杆焊接時的殘餘應力、節點設計自由度大、造型美觀等優點被廣泛應用在大型或較大型的H型鋼結構工程中。隨著建築造型的高要求，使得鑄鋼節點的截面越來越大，壁厚也越來越厚，比用於連接鑄鋼節點的鋼構件截面和厚度都要大得多。傳統的工藝都是鑄鋼節點出廠後，在現場與鋼構件直接進行焊接，但當鑄鋼節 點和鋼構件的板厚存在較大差值，鑄鋼節點與鋼構件直接對焊連接，在鑄鋼節點與鋼構件連接的焊縫處會產生較大的臺階，焊縫寬度加大，焊接殘餘應力加大，焊接變形量加大，焊接難度增大，對接質量和安裝精度都難以控制，外觀成型也不理想。
發明內容
本發明的目的在於提供一種生產效率高、勞動強度低、焊縫質量好的大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法及結構，以克服現有技術的不足。本發明的技術方案
大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法，該方法通過過渡段實現大壁厚鑄鋼節點與小壁厚鋼構件之間的連接；鑄鋼節點由鑄造廠生產，鑄鋼節點的壁厚與鋼構件的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段由鋼結構加工廠生產，過渡段的材質與鋼構件的材質相同，過渡段與鑄鋼節點連接端的壁厚為鑄鋼節點壁厚的75 85%，過渡段與鋼構件連接端設有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度埠壁厚等於鋼構件的壁厚；鑄鋼節點與過渡段在鑄造廠焊接，帶有過渡段的鑄鋼節點整體在鑄造廠進行熱處理，以消除焊接殘餘應力；在施工現場完成過渡段與鋼構件的焊接。前述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法中，所述鑄鋼節點的壁厚最厚為150mm。前述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法中，所述焊接包括鑄鋼節點與過渡段的焊接和過渡段與鋼構件的焊接；鑄鋼節點與過渡段的焊接完成之後需進行檢驗和打磨處理。前述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法中，所述帶有過渡段的鑄鋼節點整體在鑄造廠進行熱處理之後需進行噴砂和防腐，包裝之後運至施工現場。按照前述方法構建的本發明的一種大型鑄鋼節點與鋼構件的連接結構，包括鑄鋼節點和鋼構件；鑄鋼節點經過渡段與鋼構件焊接；鑄鋼節點的壁厚與鋼構件的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段與鑄鋼節點連接端的壁厚為鑄鋼節點壁厚的75 85%，過渡段與鋼構件連接端設有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度埠壁厚等於鋼構件的壁厚。前述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接結構中，所述鑄鋼節點的壁厚小於150mm。由於採用了上述技術方案，本發明採用一種經機加工的材質與鋼構件相同的過渡段將厚度差異較大的鑄鋼節點與鋼構件平直連接起來，本發明通過過渡段實現大壁厚鑄鋼節點與小壁厚鋼構件之間的連接，從而克服了現有工藝的不足。本發明的由鋼結構加工廠生產，過渡段的材質與鋼構件相同，過渡段與鋼構件連接端的厚度與鋼構件相同，在鑄造廠將鑄鋼節點和過渡段定位並焊接為一體，然後將整個鑄鋼件與過渡段一起進行二次熱處理，消除因焊接過渡段而產生的焊接殘餘應力。將帶有過渡段的鑄鋼節點整體運送到現場之後，在安裝現場將鋼構件與過渡段組裝就位連接。因過渡段與鋼構件的對接處具有相同壁厚、相同截面、相同材質，現場安裝定位和焊接都比較容易實現，對接面平直連接，焊接質量和外觀都能達到最佳效果。本發明能很好的解決了不同壁厚、截面的鑄鋼節點與鋼構件直接在現場焊接過程中焊縫對中難度大、操作困難、焊接應力大、變形量大、焊接質量不易保證和施工進度慢等問題。本發明可操作性強，鑄鋼節點和過渡段的焊縫連接是在鑄鋼廠完成的，廠房組裝條件和焊接環境都比施工現場好得多，焊接時不會受風力的影響，焊縫對中難度小，焊後還能進行熱處理，消除因焊接厚板而產生的殘餘應力。整體焊好後，在滿足圖紙及加工工藝的要求下，運送至現場，再進行過渡段與相同壁厚、截面的鋼構件焊接，降低了焊接難度。所以發明與現有工藝相比，本發明既提高了勞動生產率，減輕勞動強度，又有效的保證了焊縫質量，在鋼結構焊接技術領域具有較廣泛的應用與推廣的價值。
圖I是本發明的結構示意圖。附圖中的標記為1-鑄鋼節點、2-過渡段、3-鋼構件。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明，但不作為對本發明的任何限制。實施例。一種大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法，如圖I所示，該方法通過過渡段實現大壁厚鑄鋼節點與小壁厚鋼構件之間的連接；鑄鋼節點由鑄造廠生產，鑄鋼節點的壁厚與鋼構件的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段由鋼結構加工廠生產，過渡段的材質與鋼構件的材質相同，過渡段與鑄鋼節點連接端的壁厚為鑄鋼節點壁厚的75 85%，過渡段與鋼構件連接端設有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度埠壁厚等於鋼構件的壁厚；鑄鋼節點與過渡段在鑄造廠焊接，帶有過渡段的鑄鋼節點整體在鑄造廠進行熱處理，以消除焊接殘餘應力；在施工現場完成過渡段與鋼構件的焊接。所述鑄鋼節點的壁厚最厚為150mm。所述焊接包括鑄鋼節點與過渡段的焊接和過渡段與鋼構件的焊接；鑄鋼節點與過渡段的焊接完成之後需進行檢驗和打磨處理。所述帶有過渡段的鑄鋼節點整體在鑄造廠進行熱處理之後需進行噴砂和防腐，包裝之後運至施工現場。按照前述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法構成的結構，如圖I所示，包括鑄鋼節點I和鋼構件3 ;鑄鋼節點I經過渡段2與鋼構件3焊接；鑄鋼節點I的壁厚與鋼構件3的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段2與鑄鋼節點I連接端的壁厚為鑄鋼節點壁厚的75 85%，過渡段2與鋼構件3連接端設有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度埠壁厚等於鋼構件3的壁厚。所述鑄鋼節點的壁厚小於150mm。本發明的補充說明本發明的附圖只是一個實例，圖中的鑄鋼節點I是一個8節點的鑄鋼節點，該鑄鋼節點I的壁厚為150_。鑄鋼節點I由鑄造廠生產，鑄鋼節點I按深化設計圖紙在鑄鋼廠進行放樣製作模具，根椐模具製作沙型，冶煉，澆注，冷卻後拆模，進行清砂處理，打磨，去除鑄鋼節點I毛刺，檢測，接著進行熱處理，修整。鑄鋼節點I與鋼構件3連接所用的過渡段2由鋼結構加工廠生產，過渡段2的壁厚為120mm，過渡段2的另一端壁厚經過I :3放坡刨制後為40mm (與鋼構件3等厚)。由生產鑄鋼節點I的鑄造廠完成鑄鋼節點I與過渡段2的焊接，焊接完成後進行焊接質量檢測，檢測合格後進行焊縫兩側表面打磨處理，然後將帶有過渡段的鑄鋼節點整體送入熱處理爐進行熱處理，消除因焊接厚板而產生的殘餘應力。然後進行噴砂和防腐處理後包裝出廠。帶有過渡段的鑄鋼節 點整體運送至施工現場，將帶有過渡段的鑄鋼節點整體與鋼構件3進行組對焊接，最後進行焊縫無損檢測。焊縫至此整個鑄鋼節點的製作及安裝工序完成。
權利要求
1.大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法，其特徵在於該方法通過過渡段實現大壁厚鑄鋼節點與小壁厚鋼構件之間的連接；鑄鋼節點由鑄造廠生產，鑄鋼節點的壁厚與鋼構件的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段由鋼結構加工廠生產，過渡段的材質與鋼構件的材質相同，過渡段與鑄鋼節點連接端的壁厚為鑄鋼節點壁厚的75 85%，過渡段與鋼構件連接端設有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度埠壁厚等於鋼構件的壁厚；鑄鋼節點與過渡段在鑄造廠焊接，帶有過渡段的鑄鋼節點整體在鑄造廠進行熱處理，以消除焊接殘餘應力；在施工現場完成過渡段與鋼構件的焊接。
2.根據權利要求I所述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法，其特徵在於所述鑄鋼節點的壁厚最厚為150mm。
3.根據權利要求2所述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法，其特徵在於所述焊接包括鑄鋼節點與過渡段的焊接和過渡段與鋼構件的焊接；鑄鋼節點與過渡段的焊接完成之後需進行檢驗和打磨處理。
4.根據權利要求3所述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法，其特徵在於所述帶有過渡段的鑄鋼節點整體在鑄造廠進行熱處理之後需進行噴砂和防腐，包裝之後運至施工現場。
5.一種大型鑄鋼節點與鋼構件的連接結構，包括鑄鋼節點(I)和鋼構件(3);其特徵在於鑄鋼節點(I)經過渡段(2)與鋼構件(3)焊接；鑄鋼節點(I)的壁厚與鋼構件(3)的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段(2)與鑄鋼節點(I)連接端的壁厚為鑄鋼節點壁厚的75 85%，過渡段(2)與鋼構件(3)連接端設有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度埠壁厚等於鋼構件(3)的壁厚。
6.根據權利要求5所述大型鑄鋼節點與鋼構件的連接結構，其特徵在於所述鑄鋼節點的壁厚小於150mm。
全文摘要
本發明公開了一種大型鑄鋼節點與鋼構件的連接方法及結構。該方法通過過渡段實現大壁厚鑄鋼節點與小壁厚鋼構件之間的連接；鑄鋼節點由鑄造廠生產，鑄鋼節點的壁厚與鋼構件的壁厚之比為3:1～4:1；過渡段由鋼結構加工廠生產，過渡段的材質與鋼構件的材質相同，過渡段與鑄鋼節點連接端的壁厚為鑄鋼節點壁厚的75～85%，過渡段與鋼構件連接端設有1:2.5～1:3.5的坡度，坡度埠壁厚等於鋼構件的壁厚；鑄鋼節點與過渡段在鑄造廠焊接，帶有過渡段的鑄鋼節點整體在鑄造廠進行熱處理，以消除焊接殘餘應力；在施工現場完成過渡段與鋼構件的焊接。本發明既提高了勞動生產率，減輕勞動強度，又有效的保證了焊縫質量，在鋼結構焊接技術領域具有較廣泛的應用與推廣的價值。
文檔編號E04B1/58GK102808455SQ20121005810
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者鍾先贇, 陳朝靜, 鄭竹, 龔沁華, 謝明生 申請人:中建四局安裝工程有限公司