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CN106077990A - 变截面田字型铸钢件连接节点装置及焊接方法 - Google Patents

变截面田字型铸钢件连接节点装置及焊接方法 Download PDF

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CN106077990A
CN106077990A CN201610606919.4A CN201610606919A CN106077990A CN 106077990 A CN106077990 A CN 106077990A CN 201610606919 A CN201610606919 A CN 201610606919A CN 106077990 A CN106077990 A CN 106077990A
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steel
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王宏
申屠辉宏
廖选茂
孟祥冲
尉成伟
梁锐
马天龙
魏丹阳
王川
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China Construction Steel Structure Engineering Co Ltd
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China Construction Steel Structure Corp Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种变截面田字型铸钢件连接节点装置，包括十字板、两个侧板和多个封板；所述两个侧板设置于所述十字板的相对的两侧；所述多个封板位于所述两个侧板之间，并分别位于所述十字板和相邻的所述侧板之间。本发明一实施例中变截面田字型铸钢件连接节点装置的十字板、焊接侧板和焊接封板可依次焊接在第一钢构件上，然后再将变截面田字型铸钢件连接节点装置焊接在第二钢构件上，因此，采用变截面田字型铸钢件连接节点装置可以方便地对十字板进行焊接，有利于提升焊接质量、可减少施工过程中可能出现的焊缝返修、节省了人力物力、缩短了施工周期从而降低了工程综合成本。

Description

变截面田字型铸钢件连接节点装置及焊接方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种变截面田字型铸钢件连接节点装置以及采用该变截面田字型铸钢件连接节点装置的变截面田字型铸钢件焊接方法。
背景技术
钢结构建筑属于绿色建筑，具有抗震性能好等优点，在我国现行大力推动绿色建筑的背景下，国内钢结构建筑也日渐增多，这也使得高空作业越发显得频繁。
钢结构的节点一般含圆管牛腿或型钢牛腿，很少遇到与田字型构件连接。针对田字型构件，现有技术中通常只对钢构件的表面焊接，并未对田字型构件内部的加劲板进行焊接，影响了焊接质量。而且，施工过程中，由于田字型构件较为复杂，导致焊接难度大，影响施工效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可提高焊接施工效率及焊接质量的变截面田字型铸钢件连接节点装置以及采用该变截面田字型铸钢件连接节点装置的变截面田字型铸钢件焊接方法。
本发明是这样实现的，提供一种变截面田字型铸钢件连接节点装置，包括十字板、两个侧板和多个封板；所述两个侧板设置于所述十字板的相对的两侧；所述多个封板位于所述两个侧板之间，并分别位于所述十字板和相邻的所述侧板之间。
进一步地，所述十字板包括第一板和第二板；所述第一板和所述第二板相互垂直。
进一步地，所述第一板上与所述两个侧板连接的侧边分别沿着从所述第一板的顶部到底部方向逐渐向外倾斜；所述两个侧板分别倾斜地设置于所述第一板的两个所述侧边上。
进一步地，所述多个封板和所述两个侧板将所述十字板围绕。
本发明一实施例还提供一种采用上述变截面田字型铸钢件连接节点装置的变截面田字型铸钢件焊接方法，包括：
将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的十字板与第一钢构件焊接；
将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的侧板与所述第一钢构件焊接；
将所述十字板与第二钢构件焊接；
将所述侧板与所述第二钢构件焊接；
将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的封板与所述第一钢构件、所述第二钢构件、所述十字板及所述侧板焊接。
进一步地，所述将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的十字板与第一钢构件焊接包括：
以所述十字板的第一板为界，对所述十字板的第二板的一对角侧与所述第一钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第二板为界，对所述第一板的一对角侧与所述第一钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第一板为界，对所述第二板的另一对角侧与所述第一钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第二板为界，对所述第一板的另一对角侧与所述第一钢构件之间的接触处由内向外对称焊接。
进一步地，所述将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的侧板与所述第一钢构件焊接包括：对所述侧板与所述第一钢构件之间的接触处对称焊接。
进一步地，所述将所述十字板与第二钢构件焊接包括：
以所述第一板为界，对所述第二板的一对角侧与所述第二钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第二板为界，对所述第一板的一对角侧与所述第二钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第一板为界，对所述第二板的另一对角侧与所述第二钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第二板为界，对所述第一板的另一对角侧与所述第二钢构件之间的接触处由内向外对称焊接。
进一步地，所述将所述侧板与所述第二钢构件焊接包括：对所述侧板与所述第二钢构件之间的接触处对称焊接。
进一步地，所述将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的封板与所述第一钢构件、所述第二钢构件、所述十字板及所述侧板焊接包括：
循环进行多次先由内向外焊接所述封板的底边与所述第二钢构件之间的接触处及再由外向内焊接所述封板的顶边与所述第一钢构件之间的接触处；
循环进行多次先自下向上焊接所述封板的外侧边与所述侧板之间的接触处及再自上向下焊接所述封板的内侧边与所述第二板之间的接触处。
本发明一实施例中变截面田字型铸钢件连接节点装置及采用该变截面田字型铸钢件连接节点装置的变截面田字型铸钢件焊接方法中，十字板、焊接侧板和焊接封板可依次焊接在第一钢构件上，然后再将变截面田字型铸钢件连接节点装置焊接在第二钢构件上，因此，采用变截面田字型铸钢件连接节点装置可以方便地对十字板进行焊接，有利于提升焊接质量、可减少施工过程中可能出现的焊缝返修、节省了人力物力、缩短了施工周期从而降低了工程综合成本。
附图说明
图1为本发明一实施例中变截面田字型铸钢件连接节点装置的结构示意图。
图2为图1中变截面田字型铸钢件连接节点装置的使用状态示意图。
图3为图2中第一钢构件的截面示意图。
图4为本发明一实施例中的变截面田字型铸钢件焊接方法的流程示意图。
图5为本发明一实施例中的变截面田字型铸钢件连接节点装置中十字板和侧板与钢构件之间的焊接顺序示意图。
图6为本发明一实施例中的变截面田字型铸钢件连接节点装置中封板与钢构件之间的焊接顺序示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1所示为本发明一实施例中变截面田字型铸钢件连接节点装置100的结构示意图。如图1所示，变截面田字型铸钢件连接节点装置100包括十字板110、两个侧板120和多个封板130。其中，两个侧板120设置于十字板110的相对的两侧；多个封板130位于两个侧板120之间，并分别位于十字板110和相邻的侧板120之间。
具体地，如图1和图2所示，十字板110顶部的形状与第一钢构件200底部的形状匹配，且十字板110底部的形状和尺寸与第二钢构件300顶部的形状和尺寸匹配。十字板110包括第一板112和第二板115。第一板112和第二板115大致相互垂直。第一板112和第二板115顶部的形状和尺寸可根据第一钢构件200底部的形状设置。第一板112和第二板115底部的形状和尺寸可根据第二钢构件300顶部的形状设置。在图2所示的实施例中，第一板112上与两个侧板112连接的侧边112分别沿着从第一板112的顶部到底部方向逐渐向外倾斜，以便与第二钢构件300顶部的形状和尺寸匹配。
两个侧板120倾斜地设置于第一板112的侧边112上。
多个封板130分别位于第一板112和侧板120之间。多个封板130和两个侧板120大致将十字板110围绕。
上述为本发明一实施例中变截面田字型铸钢件连接节点装置100的具体结构，下面简述其使用方法。
如图2所示，变截面田字型铸钢件连接节点装置100用于连接第一钢构件200和第二钢构件300。如图3所示，第一钢构件200的底部是一个800mm*800mm的矩形田字截面，其外框口字为110mm厚度的钢板，内部十字由两块70mm厚的钢板组成，材质为G20Mn5QT。第二钢构件300为一个截面渐变的矩形田字截面，其中外框口字和内部十字为70mm厚钢板。
施工时，可按照十字板110、焊接侧板120和焊接封板130的顺序将变截面田字型铸钢件连接节点装置100先焊接在第一钢构件200上，然后在将第一钢构件200焊接在第二钢构件300上。当然，焊接顺序可根据实际使用环境进行调整。
图4所示为本发明一实施例中的采用上述变截面田字型铸钢件连接节点装置100的变截面田字型铸钢件焊接方法的流程示意图。如图4所示，变截面田字型铸钢件焊接方法包括：
步骤S10：将变截面田字型铸钢件连接节点装置100的十字板110与第一钢构件200焊接；
步骤S20：将变截面田字型铸钢件连接节点装置100的侧板120与第一钢构件200焊接；
步骤S30：将变截面田字型铸钢件连接节点装置100的十字板110与第二钢构件300焊接；
步骤S40：将变截面田字型铸钢件连接节点装置100的侧板120与第二钢构件300焊接；
步骤S50：将变截面田字型铸钢件连接节点装置100的封板130与第一钢构件200、第二钢构件300、十字板110及侧板120焊接。
具体地，步骤S10中将变截面田字型铸钢件连接节点装置100的十字板110与第一钢构件200焊接可具体包括：
以第一板112为界，对第二板115的一对角侧与第一钢构件200之间的接触处由内向外对称焊接，例如，沿图5中箭头①所示方向将第二板115的一对角侧与第一钢构件200之间的接触处焊接；
以第二板115为界，对第一板112的一对角侧与第一钢构件200之间的接触处由内向外对称焊接，例如，沿图5中箭头②所示方向将第一板112的一对角侧与第一钢构件200之间的接触处焊接；
以第一板112为界，对第二板115的另一对角侧与第一钢构件200之间的接触处由内向外对称焊接，例如，沿图5中箭头③所示方向将第二板115的另一对角侧与第一钢构件200之间的接触处焊接；
以第二板115为界，对第一板112的另一对角侧与第一钢构件200之间的接触处由内向外对称焊接，例如，沿图5中箭头④所示方向将第一板112的另一对角侧与第一钢构件200之间的接触处焊接。
步骤S20中将变截面田字型铸钢件连接节点装置100的侧板120与第一钢构件200焊接包括：对侧板120与第一钢构件200之间的接触处对称焊接，例如，沿图5中箭头⑤所示方向将侧板120与第一钢构件200之间的接触处对称焊接。
通过步骤S10和步骤S20，可将变截面田字型铸钢件连接节点装置100焊接在第一钢构件200上。步骤S10和步骤S20中按照图5中箭头①②③④⑤的顺序依次先对十字板110进行由内向外对称焊接，然后再对侧板120进行对称焊接，可防止第一钢构件200因为两侧板120收缩不同而在焊后出现严重的偏斜。此外，在一实施例中，由于十字板110较厚，十字板110对接焊缝可以为双V型坡口以及全熔透焊缝。
步骤S30和步骤S40中变截面田字型铸钢件连接节点装置100与第二钢构件300之间的焊接方式可以与步骤S10和步骤S20相同，在此不再赘述。
步骤S50中将变截面田字型铸钢件连接节点装置100的封板130与第一钢构件200、第二钢构件300、十字板110及侧板120焊接可具体包括：
循环进行多次先由内向外焊接封板130的底边与第二钢构件300之间的接触处及再由外向内焊接封板130的顶边与第一钢构件200之间的接触处；例如，循环进行多次如4-5次，先沿图6中箭头①示方向将封板130的底边与第二钢构件300之间的接触处焊接以及再沿图6中箭头②所示方向将封板130的顶边与第一钢构件200之间的接触处焊接；
循环进行多次先自下向上焊接封板130的外侧边与侧板120之间的接触处及再自上向下焊接封板130的内侧边与第二板115之间的接触处；例如，循环进行多次如4-5次，先沿图6中箭头③所示方向将封板130的外侧边与侧板120之间的接触处焊接以及再沿图6中箭头④所示方向将封板130的内侧边与第二板115之间的接触处焊接。
按照图6中箭头①②③④所示方向将一个封板130与第一钢构件200、第二钢构件300、十字板110及侧板120焊接在一起之后，可按照相同的顺序将另一个封板130与第一钢构件200、第二钢构件300、十字板110及侧板120焊接在一起，例如可沿着图6中箭头⑤⑥⑦⑧所示方向将另一个封板130与第一钢构件200、第二钢构件300、十字板110及侧板120焊接在一起。
在一实施例中，封板130的厚度为70mm，且坡口为单V型坡口。
步骤S50中的焊接方式可消除厚板焊接过程中密集焊缝的应力集中。
本发明一实施例中的变截面田字型铸钢件连接节点装置100及采用上述变截面田字型铸钢件连接节点装置100的变截面田字型铸钢件焊接方法至少具有下述优点：
1、由于可按照十字板110、焊接侧板120和焊接封板130的顺序将变截面田字型铸钢件连接节点装置100先焊接在第一钢构件200上，然后再将变截面田字型铸钢件连接节点装置100焊接在第二钢构件300上，因此，采用变截面田字型铸钢件连接节点装置100可以方便地对十字板110进行焊接，提升焊接质量；
2、由于十字板110、焊接侧板120和焊接封板130可以分别进行焊接操作，有利于提高焊接质量、可减少施工过程中可能出现的焊缝返修、节省了人力物力、缩短了施工周期从而降低了工程综合成本；
3、变截面田字型铸钢件焊接方法中十字板110及侧板120的焊接方式可防止第一钢构件200、第二钢构件300因为两侧板120收缩不同而在焊后出现严重的偏斜；
4、变截面田字型铸钢件焊接方法中封板130的焊接方式可消除厚板焊接过程中密集焊缝的应力集中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变截面田字型铸钢件连接节点装置，其特征在于，包括十字板、两个侧板和多个封板；所述两个侧板设置于所述十字板的相对的两侧；所述多个封板位于所述两个侧板之间，并分别位于所述十字板和相邻的所述侧板之间。
2.根据权利要求1所述的变截面田字型铸钢件连接节点装置，其特征在于，所述十字板包括第一板和第二板；所述第一板和所述第二板相互垂直。
3.根据权利要求2所述的变截面田字型铸钢件连接节点装置，其特征在于，所述第一板上与所述两个侧板连接的侧边分别沿着从所述第一板的顶部到底部方向逐渐向外倾斜；所述两个侧板分别倾斜地设置于所述第一板的两个所述侧边上。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的变截面田字型铸钢件连接节点装置，其特征在于，所述多个封板和所述两个侧板将所述十字板围绕。
5.一种采用根据权利要求1至3中任何一项所述的变截面田字型铸钢件连接节点装置的变截面田字型铸钢件焊接方法，其特征在于，包括：
将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的十字板与第一钢构件焊接；
将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的侧板与所述第一钢构件焊接；
将所述十字板与第二钢构件焊接；
将所述侧板与所述第二钢构件焊接；
将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的封板与所述第一钢构件、所述第二钢构件、所述十字板及所述侧板焊接。
6.根据权利要求5所述的变截面田字型铸钢件焊接方法，其特征在于，所述将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的十字板与第一钢构件焊接包括：
以所述十字板的第一板为界，对所述十字板的第二板的一对角侧与所述第一钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第二板为界，对所述第一板的一对角侧与所述第一钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第一板为界，对所述第二板的另一对角侧与所述第一钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第二板为界，对所述第一板的另一对角侧与所述第一钢构件之间的接触处由内向外对称焊接。
7.根据权利要求6所述的变截面田字型铸钢件焊接方法，其特征在于，所述将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的侧板与所述第一钢构件焊接包括：对所述侧板与所述第一钢构件之间的接触处对称焊接。
8.根据权利要求7所述的变截面田字型铸钢件焊接方法，其特征在于，所述将所述十字板与第二钢构件焊接包括：
以所述第一板为界，对所述第二板的一对角侧与所述第二钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第二板为界，对所述第一板的一对角侧与所述第二钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第一板为界，对所述第二板的另一对角侧与所述第二钢构件之间的接触处由内向外对称焊接；
以所述第二板为界，对所述第一板的另一对角侧与所述第二钢构件之间的接触处由内向外对称焊接。
9.根据权利要求8所述的变截面田字型铸钢件焊接方法，其特征在于，所述将所述侧板与所述第二钢构件焊接包括：对所述侧板与所述第二钢构件之间的接触处对称焊接。
10.根据权利要求5所述的变截面田字型铸钢件焊接方法，其特征在于，所述将所述变截面田字型铸钢件连接节点装置的封板与所述第一钢构件、所述第二钢构件、所述十字板及所述侧板焊接包括：
循环进行多次先由内向外焊接所述封板的底边与所述第二钢构件之间的接触处及再由外向内焊接所述封板的顶边与所述第一钢构件之间的接触处；
循环进行多次先自下向上焊接所述封板的外侧边与所述侧板之间的接触处及再自上向下焊接所述封板的内侧边与所述第二板之间的接触处。
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