專利名稱：大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法及結(jié)構(gòu)，屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著大跨度、超高層及不規(guī)則復(fù)雜建筑物的大量出現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)作為實現(xiàn)這些建筑物的首選，其中鑄鋼節(jié)點具有能有效避免多桿焊接時的殘余應(yīng)力、節(jié)點設(shè)計自由度大、造型美觀等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用在大型或較大型的H型鋼結(jié)構(gòu)工程中。隨著建筑造型的高要求，使得鑄鋼節(jié)點的截面越來越大，壁厚也越來越厚，比用于連接鑄鋼節(jié)點的鋼構(gòu)件截面和厚度都要大得多。傳統(tǒng)的工藝都是鑄鋼節(jié)點出廠后，在現(xiàn)場與鋼構(gòu)件直接進(jìn)行焊接，但當(dāng)鑄鋼節(jié) 點和鋼構(gòu)件的板厚存在較大差值，鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件直接對焊連接，在鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件連接的焊縫處會產(chǎn)生較大的臺階，焊縫寬度加大，焊接殘余應(yīng)力加大，焊接變形量加大，焊接難度增大，對接質(zhì)量和安裝精度都難以控制，外觀成型也不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)效率高、勞動強度低、焊縫質(zhì)量好的大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法及結(jié)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的技術(shù)方案
大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法，該方法通過過渡段實現(xiàn)大壁厚鑄鋼節(jié)點與小壁厚鋼構(gòu)件之間的連接；鑄鋼節(jié)點由鑄造廠生產(chǎn)，鑄鋼節(jié)點的壁厚與鋼構(gòu)件的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段由鋼結(jié)構(gòu)加工廠生產(chǎn)，過渡段的材質(zhì)與鋼構(gòu)件的材質(zhì)相同，過渡段與鑄鋼節(jié)點連接端的壁厚為鑄鋼節(jié)點壁厚的75 85%，過渡段與鋼構(gòu)件連接端設(shè)有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度端口壁厚等于鋼構(gòu)件的壁厚；鑄鋼節(jié)點與過渡段在鑄造廠焊接，帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體在鑄造廠進(jìn)行熱處理，以消除焊接殘余應(yīng)力；在施工現(xiàn)場完成過渡段與鋼構(gòu)件的焊接。前述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法中，所述鑄鋼節(jié)點的壁厚最厚為150mm。前述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法中，所述焊接包括鑄鋼節(jié)點與過渡段的焊接和過渡段與鋼構(gòu)件的焊接；鑄鋼節(jié)點與過渡段的焊接完成之后需進(jìn)行檢驗和打磨處理。前述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法中，所述帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體在鑄造廠進(jìn)行熱處理之后需進(jìn)行噴砂和防腐，包裝之后運至施工現(xiàn)場。按照前述方法構(gòu)建的本發(fā)明的一種大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，包括鑄鋼節(jié)點和鋼構(gòu)件；鑄鋼節(jié)點經(jīng)過渡段與鋼構(gòu)件焊接；鑄鋼節(jié)點的壁厚與鋼構(gòu)件的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段與鑄鋼節(jié)點連接端的壁厚為鑄鋼節(jié)點壁厚的75 85%，過渡段與鋼構(gòu)件連接端設(shè)有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度端口壁厚等于鋼構(gòu)件的壁厚。前述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)中，所述鑄鋼節(jié)點的壁厚小于150mm。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用一種經(jīng)機加工的材質(zhì)與鋼構(gòu)件相同的過渡段將厚度差異較大的鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件平直連接起來，本發(fā)明通過過渡段實現(xiàn)大壁厚鑄鋼節(jié)點與小壁厚鋼構(gòu)件之間的連接，從而克服了現(xiàn)有工藝的不足。本發(fā)明的由鋼結(jié)構(gòu)加工廠生產(chǎn)，過渡段的材質(zhì)與鋼構(gòu)件相同，過渡段與鋼構(gòu)件連接端的厚度與鋼構(gòu)件相同，在鑄造廠將鑄鋼節(jié)點和過渡段定位并焊接為一體，然后將整個鑄鋼件與過渡段一起進(jìn)行二次熱處理，消除因焊接過渡段而產(chǎn)生的焊接殘余應(yīng)力。將帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體運送到現(xiàn)場之后，在安裝現(xiàn)場將鋼構(gòu)件與過渡段組裝就位連接。因過渡段與鋼構(gòu)件的對接處具有相同壁厚、相同截面、相同材質(zhì)，現(xiàn)場安裝定位和焊接都比較容易實現(xiàn)，對接面平直連接，焊接質(zhì)量和外觀都能達(dá)到最佳效果。本發(fā)明能很好的解決了不同壁厚、截面的鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件直接在現(xiàn)場焊接過程中焊縫對中難度大、操作困難、焊接應(yīng)力大、變形量大、焊接質(zhì)量不易保證和施工進(jìn)度慢等問題。本發(fā)明可操作性強，鑄鋼節(jié)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(huán)境都比施工現(xiàn)場好得多，焊接時不會受風(fēng)力的影響，焊縫對中難度小，焊后還能進(jìn)行熱處理，消除因焊接厚板而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。整體焊好后，在滿足圖紙及加工工藝的要求下，運送至現(xiàn)場，再進(jìn)行過渡段與相同壁厚、截面的鋼構(gòu)件焊接，降低了焊接難度。所以發(fā)明與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明既提高了勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，又有效的保證了焊縫質(zhì)量，在鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)領(lǐng)域具有較廣泛的應(yīng)用與推廣的價值。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)記為1-鑄鋼節(jié)點、2-過渡段、3-鋼構(gòu)件。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。實施例。一種大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法，如圖I所示，該方法通過過渡段實現(xiàn)大壁厚鑄鋼節(jié)點與小壁厚鋼構(gòu)件之間的連接；鑄鋼節(jié)點由鑄造廠生產(chǎn)，鑄鋼節(jié)點的壁厚與鋼構(gòu)件的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段由鋼結(jié)構(gòu)加工廠生產(chǎn)，過渡段的材質(zhì)與鋼構(gòu)件的材質(zhì)相同，過渡段與鑄鋼節(jié)點連接端的壁厚為鑄鋼節(jié)點壁厚的75 85%，過渡段與鋼構(gòu)件連接端設(shè)有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度端口壁厚等于鋼構(gòu)件的壁厚；鑄鋼節(jié)點與過渡段在鑄造廠焊接，帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體在鑄造廠進(jìn)行熱處理，以消除焊接殘余應(yīng)力；在施工現(xiàn)場完成過渡段與鋼構(gòu)件的焊接。所述鑄鋼節(jié)點的壁厚最厚為150mm。所述焊接包括鑄鋼節(jié)點與過渡段的焊接和過渡段與鋼構(gòu)件的焊接；鑄鋼節(jié)點與過渡段的焊接完成之后需進(jìn)行檢驗和打磨處理。所述帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體在鑄造廠進(jìn)行熱處理之后需進(jìn)行噴砂和防腐，包裝之后運至施工現(xiàn)場。按照前述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，如圖I所示，包括鑄鋼節(jié)點I和鋼構(gòu)件3 ;鑄鋼節(jié)點I經(jīng)過渡段2與鋼構(gòu)件3焊接；鑄鋼節(jié)點I的壁厚與鋼構(gòu)件3的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段2與鑄鋼節(jié)點I連接端的壁厚為鑄鋼節(jié)點壁厚的75 85%，過渡段2與鋼構(gòu)件3連接端設(shè)有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度端口壁厚等于鋼構(gòu)件3的壁厚。所述鑄鋼節(jié)點的壁厚小于150mm。本發(fā)明的補充說明本發(fā)明的附圖只是一個實例，圖中的鑄鋼節(jié)點I是一個8節(jié)點的鑄鋼節(jié)點，該鑄鋼節(jié)點I的壁厚為150_。鑄鋼節(jié)點I由鑄造廠生產(chǎn)，鑄鋼節(jié)點I按深化設(shè)計圖紙在鑄鋼廠進(jìn)行放樣制作模具，根椐模具制作沙型，冶煉，澆注，冷卻后拆模，進(jìn)行清砂處理，打磨，去除鑄鋼節(jié)點I毛刺，檢測，接著進(jìn)行熱處理，修整。鑄鋼節(jié)點I與鋼構(gòu)件3連接所用的過渡段2由鋼結(jié)構(gòu)加工廠生產(chǎn)，過渡段2的壁厚為120mm，過渡段2的另一端壁厚經(jīng)過I :3放坡刨制后為40mm (與鋼構(gòu)件3等厚)。由生產(chǎn)鑄鋼節(jié)點I的鑄造廠完成鑄鋼節(jié)點I與過渡段2的焊接，焊接完成后進(jìn)行焊接質(zhì)量檢測，檢測合格后進(jìn)行焊縫兩側(cè)表面打磨處理，然后將帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體送入熱處理爐進(jìn)行熱處理，消除因焊接厚板而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。然后進(jìn)行噴砂和防腐處理后包裝出廠。帶有過渡段的鑄鋼節(jié) 點整體運送至施工現(xiàn)場，將帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體與鋼構(gòu)件3進(jìn)行組對焊接，最后進(jìn)行焊縫無損檢測。焊縫至此整個鑄鋼節(jié)點的制作及安裝工序完成。
權(quán)利要求
1.大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法，其特征在于該方法通過過渡段實現(xiàn)大壁厚鑄鋼節(jié)點與小壁厚鋼構(gòu)件之間的連接；鑄鋼節(jié)點由鑄造廠生產(chǎn)，鑄鋼節(jié)點的壁厚與鋼構(gòu)件的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段由鋼結(jié)構(gòu)加工廠生產(chǎn)，過渡段的材質(zhì)與鋼構(gòu)件的材質(zhì)相同，過渡段與鑄鋼節(jié)點連接端的壁厚為鑄鋼節(jié)點壁厚的75 85%，過渡段與鋼構(gòu)件連接端設(shè)有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度端口壁厚等于鋼構(gòu)件的壁厚；鑄鋼節(jié)點與過渡段在鑄造廠焊接，帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體在鑄造廠進(jìn)行熱處理，以消除焊接殘余應(yīng)力；在施工現(xiàn)場完成過渡段與鋼構(gòu)件的焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法，其特征在于所述鑄鋼節(jié)點的壁厚最厚為150mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法，其特征在于所述焊接包括鑄鋼節(jié)點與過渡段的焊接和過渡段與鋼構(gòu)件的焊接；鑄鋼節(jié)點與過渡段的焊接完成之后需進(jìn)行檢驗和打磨處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法，其特征在于所述帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體在鑄造廠進(jìn)行熱處理之后需進(jìn)行噴砂和防腐，包裝之后運至施工現(xiàn)場。
5.一種大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，包括鑄鋼節(jié)點(I)和鋼構(gòu)件(3);其特征在于鑄鋼節(jié)點(I)經(jīng)過渡段(2)與鋼構(gòu)件(3)焊接；鑄鋼節(jié)點(I)的壁厚與鋼構(gòu)件(3)的壁厚之比為3:1 4:1 ;過渡段(2)與鑄鋼節(jié)點(I)連接端的壁厚為鑄鋼節(jié)點壁厚的75 85%，過渡段(2)與鋼構(gòu)件(3)連接端設(shè)有1:2. 5 1:3. 5的坡度，坡度端口壁厚等于鋼構(gòu)件(3)的壁厚。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鑄鋼節(jié)點的壁厚小于150mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型鑄鋼節(jié)點與鋼構(gòu)件的連接方法及結(jié)構(gòu)。該方法通過過渡段實現(xiàn)大壁厚鑄鋼節(jié)點與小壁厚鋼構(gòu)件之間的連接；鑄鋼節(jié)點由鑄造廠生產(chǎn)，鑄鋼節(jié)點的壁厚與鋼構(gòu)件的壁厚之比為3:1～4:1；過渡段由鋼結(jié)構(gòu)加工廠生產(chǎn)，過渡段的材質(zhì)與鋼構(gòu)件的材質(zhì)相同，過渡段與鑄鋼節(jié)點連接端的壁厚為鑄鋼節(jié)點壁厚的75～85%，過渡段與鋼構(gòu)件連接端設(shè)有1:2.5～1:3.5的坡度，坡度端口壁厚等于鋼構(gòu)件的壁厚；鑄鋼節(jié)點與過渡段在鑄造廠焊接，帶有過渡段的鑄鋼節(jié)點整體在鑄造廠進(jìn)行熱處理，以消除焊接殘余應(yīng)力；在施工現(xiàn)場完成過渡段與鋼構(gòu)件的焊接。本發(fā)明既提高了勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，又有效的保證了焊縫質(zhì)量，在鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)領(lǐng)域具有較廣泛的應(yīng)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(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者鐘先赟, 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