一種圓管節點轉換結構及其制作方法
【專利摘要】本發明主要公開了一種圓管節點轉換結構及其制作方法，其主要是根據節點結構，將圓管切割拆分為多片弧形瓦片及異形圓管段，然后將拆分后的弧形瓦片、異形圓管段與貫穿板交叉焊接而成，在圓管節點轉換結構內焊接橫置的矩形內隔板，在貫穿板與圓管之間設置環形內隔板，其之間通過二氧化碳氣保焊（或手工電弧焊）交叉焊接而成，從而使加勁板、貫穿板與圓管焊接成一體。本發明在不削弱結構安全性前提下，解決類似圓管轉換節點內部結構焊接不易實現和質量難以保證的難題，同時節約了生產成本。
【專利說明】一種圓管節點轉換結構及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑鋼結構【技術領域】，特別是關于一種圓管節點轉換結構及其制作方法。
【背景技術】
[0002]隨著鋼結構的蓬勃發展，鋼結構建筑也向超高、大趨勢發展，在加工制作、結構安全性方面也提出了更高的要求。對于多數超高層鋼結構建筑，往往為了獲得更好的結構安全性及人員安全保障措施，均在一定位置設有桁架層和避難層。而圓管節點轉換結構在建筑鋼結構中的應用非常廣泛，類型也比較復雜，圓管節點轉換結構是連接核心筒和外框筒關鍵部位。相對于常規圓管節點，圓管轉換節點為了能夠更好的傳遞及平衡核心筒和外框筒間的受力，從而實現結構的安全穩定性，均采取桁架貫穿鋼柱的結構形式。且為了保證圓管節點自身剛性，在節點部位設置有較密集、板厚較厚的加勁板，且加勁板間相互交錯、布置復雜及焊接操作空間較小，由于圓管構件無法采取電渣焊焊接方法對內部加勁板進行焊接施工，若按常規鋼柱的制作工藝進行加工制作，不僅難以實現設計初衷所要求的力傳遞，同時也無法對其內部焊縫的焊接，從而影響鋼結構建筑的結構安全性。本發明就是從結構構造角度采取適當措施，很好的解決了建筑鋼結構圓管轉換節點的加工難題。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提出一種圓管節點轉換結構及其制作方法，解決類似圓管轉換節點內部結構焊接不易實現和質量難以保證的難題，同時本發明由于采取了小角度大間隙坡口技術，大大降低了材料及工時成本，并減少了焊接熱輸入量，從而更好的控制焊接變形。
[0004]為了達到上述目的，本發明的技術解決方案是:
一種圓管節點轉換結構，包括圓管本體、貫穿板、矩形內隔板、弧形內隔板，圓管本體中間軸向貫穿兩塊貫穿板，在貫穿板之間具有矩形內隔板，在貫穿板外側和圓管本體內壁之間具有弧形內隔板。
[0005]所述的矩形內隔板與圓管本體軸線垂直。
[0006]所述的圓管本體，在其管壁上沿軸線方向平行切割出供兩個貫穿板穿過的相貫縫，同時沿圓管徑向方向切割，將圓管本體分割形成兩端異形圓管段，中間四塊弧形瓦片，較小的兩塊弧形瓦片位于矩形內隔板中，較大的兩塊弧形瓦片位于貫穿板之外。
[0007]—種圓管節點轉換結構的制作方法，步驟一，將圓管本體切割拆分為中間四片弧形瓦片及兩端異形圓管段；步驟二，將兩塊貫穿板與矩形內隔板、其中兩片弧形瓦片交叉電焊成貫穿單元；步驟三，貫穿板外側弧形內隔板裝配到貫穿板上，步驟四，在弧形內隔板外側裝配另外兩片弧形瓦片，步驟五，貫穿板兩端裝配異形圓管段。
[0008]所述矩形內隔板、兩片弧形瓦片與貫穿板之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間的焊縫進行全熔透焊接。
[0009]所述弧形內隔板與貫穿板之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間焊縫進行全熔透焊接。
[0010]所述另外兩個弧形瓦片與貫穿板、弧形內隔板之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間焊縫進行全熔透焊接。
[0011]所述的異形圓管段與弧形瓦片、貫穿板、矩形內隔板、弧形內隔板之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間焊縫進行全熔透焊接。
[0012]本發明與已有技術相比，具有以下優點和積極效果:
本發明對不同的圓管轉換節點制定合理的圓管拆分方式，使拆分后的節點圓管主體盡量保證完整性，同時在符合國家相關規范基礎上使節點內部加勁板焊縫焊接具有較好的可操作性，從而保證加勁板焊縫焊接質量。
[0013]合理的設置裝配順序，減少構件的翻身次數，不僅大大的提高了制作功效，節省了制作成本，同時通過合理的安排焊接順，減少構件的變形及殘余應力，控制焊接變形。
[0014]根據選用的小角度大間隙坡口形式，通過實驗選擇合理的焊接工藝參數。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明較佳實施例的結構簡圖；
圖2為本發明較佳實施例的圓管切割分塊圖；
圖3為本發明較佳實施例的貫穿板和矩形內隔板安裝示意圖；
圖4為本發明較佳實施例的弧形內隔板安裝示意圖；
圖5為本發明較佳實施例的弧形內隔板外側弧形瓦片安裝示意圖；
圖6為本發明較佳實施例的異形圓管段安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0016]結合附圖，對本發明較佳實施例做進一步詳細說明。
[0017]本發明較佳實施例中，主要涉及到的部件包括圓管本體1、兩塊形狀尺寸相同的貫穿板2、矩形內隔板3、弧形內隔板4。兩塊貫穿板2均與圓管本體的軸線平行，貫穿過圓管本體1，在兩塊貫穿板2之間設置有與圓管本體I垂直的矩形內隔板3，在兩塊貫穿板2之外設置有弧形內隔板4。
[0018]在制作過程中，首先將圓管本體I切割拆分為中間四片弧形瓦片11、12、13、14，以及兩端異形圓管段15、16。其中圓管本體I在切割拆分時，首先沿軸線方向在其管壁上平行切割出相貫縫51、52，其尺寸適合貫穿板2過圓管本體I。然后再沿相貫縫51、52垂直的方向切割多道徑向切割線，使得圓管本體I分成兩端異形圓管段15、16，和中間的四片弧形瓦片11、12、13、14。本實施例中弧形瓦片11、13相對的兩塊，是從兩條相貫縫51、52之間的部位上切割下來，相對尺寸較小。而另外兩塊12、14是位于相貫板2之外，尺寸相對較大。
[0019]分割完成之后，接著在兩塊貫穿板2之間焊接矩形內隔板3，兩塊平行矩形內隔板3與圓管本體I垂直，同時兩片弧形瓦片11、13焊接在矩形內隔板3之間，這樣焊成貫穿單元，如圖3所示。矩形內隔板3、兩片弧形瓦片11、13與貫穿板2之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間的焊縫進行全熔透焊接。
[0020]貫穿單元完成后，貫穿板2外側弧形內隔板4裝配到貫穿板2之外上，在所需要的部位安裝。弧形內隔板4與貫穿板2之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間焊縫進行全熔透焊接。
[0021]接著弧形內隔板4外側裝配另外兩片弧形瓦片12、14。最后貫穿板2兩端裝配異形圓管段14、15。異形圓管段14、15與弧形瓦片12、14、貫穿板2、矩形內隔板3、弧形內隔板4之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間焊縫進行全熔透焊接。這樣整個節點安裝完成。
[0022]上述實施例僅用于解釋說明本發明的發明構思，而非對本發明權利保護的限定，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應落入本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種圓管節點轉換結構，其特征在于:包括圓管本體、貫穿板、矩形內隔板、弧形內隔板，圓管本體中間軸向貫穿兩塊貫穿板，在貫穿板之間具有矩形內隔板，在貫穿板外側和圓管本體內壁之間具有弧形內隔板。
2.如權利要求1所述的一種圓管節點轉換結構，其特征在于:所述的矩形內隔板與圓管本體軸線垂直。
3.如權利要求1所述的一種圓管節點轉換結構，其特征在于:所述的圓管本體，在其管壁上沿軸線方向平行切割出供兩個貫穿板穿過的相貫縫，同時沿圓管徑向方向切割，將圓管本體分割形成兩端異形圓管段，中間四塊弧形瓦片，較小的兩塊弧形瓦片位于矩形內隔板中，較大的兩塊弧形瓦片位于貫穿板之外。
4.一種圓管節點轉換結構的制作方法，其特征在于:步驟一，將圓管本體切割拆分為中間四片弧形瓦片及兩端異形圓管段；步驟二，將兩塊貫穿板與矩形內隔板、其中兩片弧形瓦片交叉電焊成貫穿單元；步驟三，貫穿板外側弧形內隔板裝配到貫穿板上，步驟四，在弧形內隔板外側裝配另外兩片弧形瓦片，步驟五，貫穿板兩端裝配異形圓管段。
5.如權利要求4所述的一種圓管節點轉換結構的制作方法，其特征在于:所述矩形內隔板、兩片弧形瓦片與貫穿板之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間的焊縫進行全熔透焊接。
6.如權利要求4所述的一種圓管節點轉換結構的制作方法，其特征在于:所述弧形內隔板與貫穿板之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間焊縫進行全熔透焊接。
7.如權利要求4所述的一種圓管節點轉換結構的制作方法，其特征在于:所述另外兩個弧形瓦片與貫穿板、弧形內隔板之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間焊縫進行全熔透焊接。
8.如權利要求4所述的一種圓管節點轉換結構的制作方法，其特征在于:所述的異形圓管段與弧形瓦片、貫穿板、矩形內隔板、弧形內隔板之間形成條狀的預留二氧化碳氣保焊焊接間隙及焊接坡口，并對其之間焊縫進行全熔透焊接。
【文檔編號】B23K9/235GK103437424SQ201310364573
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】闕子雄, 劉代龍, 沈李強, 陳輝, 張建平, 王濤, 杜冰冰, 張金輝, 王衛濤, 黃云華, 張達飛, 李捷, 金敏翔, 徐春平, 王庭偉, 吳露 申請人:浙江精工鋼結構有限公司