箱型复杂多角度交叉K型连接节点及其制作方法

摘要

本发明涉及一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点及其制作方法，它包括中间拉结板、H型牛腿、H型牛腿内侧加劲板、箱型牛腿、箱型牛腿端部封板、箱型牛腿端部隔板、箱型牛腿盖板、外侧连接加劲板、连接耳板（吊耳板）以及箱型牛腿内侧栓钉等。本发明采用散拼的方法解决了操作箱型牛腿内部空间受限的焊接难度，过程中优化构件翻身次数和焊接形式，既能保证构件焊缝等级达到设计要求，又能实现构件批量化生产，提高了构件加工制作效率，节约加工成本，质量得到了保证，进度可以提前；本发明提供的制作方法完成了箱型复杂多角度交叉K型连接节点装焊，并且该制作方法适用于大批量生产，拓宽了在钢结构领域中的广泛应用。

权利要求

1.一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点的制作方法，其特征在于：所述K型连接节点包括中间拉结板、H型牛腿、H型牛腿内侧加劲板、四个箱型牛腿、端部封板、端部隔板和箱型牛腿盖板，所述H型牛腿位于中间拉结板两侧且两者呈90°垂直刚性连接，在所述H型牛腿内侧设有加劲板，所设加劲板与H型牛腿垂直刚性连接，所述的四个箱型牛腿两个一组对称布置于中间拉结板两侧，四个箱型牛腿的翼腹板自身拼接为90°垂直刚性连接，所述箱型牛腿与中间拉结板呈170°夹角刚性连接，四个箱型牛腿的端部分别刚性连接有端部隔板及端部封板，箱型牛腿盖板焊接于箱型牛腿的外侧面，在所述H型牛腿外侧设有封板与H型牛腿刚性连接，在所述箱型牛腿内侧均设置了栓钉，在所述H型牛腿外侧设置了连接加劲板，在所述箱型牛腿外侧设置了连接耳板、吊耳板，所述制作方法包括以下步骤：（1）H型牛腿的翼腹板之间采用双面坡口形式，一侧焊接另外一侧清根，待H型牛腿小合拢合格后与中间拉结板进行定位；

（2）H型牛腿内侧的加劲板与牛腿翼腹板之间的T接焊缝的坡口形式为双面坡口，钝边为板厚的1/3，先焊接正面后将构件进行180°翻身，再焊接反面坡口；

（3）将焊接合格的箱体牛腿的U形与中间拉结板组立焊接，其中与本体存在自然角度的一块翼板和腹板采用内焊外清根形式，其余与本体采用单面坡口衬垫焊；

（4）将箱型牛腿端部的封板及隔板按照图纸中的安装尺寸进行定位，定位合格后进行点焊固定；

（5）在箱型牛腿盖板定位前需将内侧栓钉植焊合格后方可进行下道工序，腹板定位后对箱型牛腿进行气体保护焊对称焊接，焊缝深度达到板厚的1/3后采用埋弧焊进行填充盖面，焊接完成后对局部区域采用火工矫正，矫正温度600℃ 800℃，焊后24小时进行焊缝探~伤检测，探伤检测合格后对端部封板部位进行打磨处理，以此端为基准端装配其他零件；

（6）将H型牛腿外侧封板进行定位，采用单面坡口衬垫焊，焊接方法为GMAW；

（7）H型牛腿外侧的连接加劲板与本体之间的焊缝要求为部分熔透，焊接方法采用GMAW，定位前将构件进行180°翻身，无误后进行焊接；

（8）根据图纸上的定位尺寸将节点上、下端部连接耳板、吊耳板进行组装焊接，焊接方式采用一面焊接另一侧清根双面坡口形式；

（9）待所有零部件焊接完成后进行构件完整性验收，验收参照钢结构质量验收规范要求执行。

2.根据权利要求1所述的一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点的制作方法，其特征在于：在步骤（1）中的两侧牛腿安排两位焊工对称进行焊接，焊接过程中产生变形，在变形位置采用火工进行矫正，矫正温度600℃ 800℃，不得有过烧现象，严禁用水冷却，焊后24小时~进行焊缝探伤检测。

说明书

箱型复杂多角度交叉K型连接节点及其制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种连接节点及其制作方法，具体是一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点及其制作方法。属于建筑钢结构技术领域。

背景技术

[0002] 近几年在中国华东板块上超高层建筑越来越多，如上海中心、苏州国金等项目，在这些“高、大、新”的工程中基本上采用的是核心混凝土+外框钢结构的组合形式，该巨型结构体系从结构角度上看是一种超常规的具有巨大抗推刚度及整体工作性能的大型结构，可以充分发挥材料性能，适合在超高层建筑中应用，从建筑角度上看可以满足诸多具有特殊造型和使用功能的建筑平立面要求。在浙江宁波国华工程中，建筑立面钢结构为交叉斜角网格形式，外侧装配玻璃幕墙，在外观上整体建筑晶莹剔透、视觉新颖、造型奇特。

[0003] 宁波国华项目位于宁波市东部新城核心区C3-6地块，北至中山路，东至海晏路。地处宁波东部新城核心区域，毗邻宁波市政府，是宁波市高端、高品质的地标性商业建筑。总建筑面积15.18万平米，地上建筑面积约11万平米，由一栋43层约208米高的办公塔楼与一栋4层约23.35米高的商业裙房组成；地下建筑面积约4.2万平米，由三层地下车库组成。作为简约、可持续性和都市连通性的模范建筑，这座大厦推进了这个港口城市中活力十足的中央商务区的演变。

[0004] 本工程钢结构主要分布于塔楼及商业裙房，总用钢量约14000吨。塔楼为筒中筒结构，内筒为钢管混凝土柱与钢筋混凝土墙组合结构，其中外筒结构形式新颖，为巨型斜交网格结构；裙房主体结构为钢筋混凝土结构，顶部钢屋架由方管柱与变截面钢梁组成。其中K型节点构件外侧四个箱体内部空间狭小无法进行外侧施焊，采用何种装配流程、焊接方法来完成构件制作是重点和难点攻坚内容。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种箱型复杂多角度交叉K型节点及其制作方法，可以高质量高效率的完成K型节点构件，降低制作难度。

[0006] 本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点的制作方法，所述K型连接节点包括中间拉结板、H型牛腿、H型牛腿内侧加劲板、四个箱型牛腿、端部封板、端部隔板和箱型牛腿盖板，所述H型牛腿位于中间拉结板两侧且两者呈90°垂直刚性连接，在所述H型牛腿内侧设有加劲板，所设加劲板与H型牛腿垂直刚性连接，所述的四个箱型牛腿两个一组对称布置于中间拉结板两侧，四个箱型牛腿的翼腹板自身拼接为90°垂直刚性连接，所述箱型牛腿与中间拉结板呈170°夹角刚性连接，四个箱型牛腿的端部分别刚性连接有端部隔板及端部封板，箱型牛腿盖板焊接于箱型牛腿的外侧面，在所述H型牛腿外侧设有封板与H型牛腿刚性连接，在所述箱型牛腿内侧均设置了栓钉，在所述H型牛腿外侧设置了连接加劲板，在所述箱型牛腿外侧设置了连接耳板、吊耳板，所述制作方法包括以下步骤：

[0007] (1)H型牛腿的翼腹板之间采用双面坡口形式，一侧焊接另外一侧清根，待H型牛腿小合拢合格后与中间拉结板进行定位；

[0008] (2)H型牛腿内侧的加劲板与牛腿翼腹板之间的T接焊缝的坡口形式为双面坡口，钝边为板厚的1/3，先焊接正面后将构件进行180°翻身，再焊接反面坡口；

[0009] (3)将焊接合格的箱体牛腿的U形与中间拉结板组立焊接，其中与本体存在自然角度的一块翼板和腹板采用内焊外清根形式，其余与本体采用单面坡口衬垫焊；

[0010] (4)将箱型牛腿端部的封板及隔板按照图纸中的安装尺寸进行定位，定位合格后进行点焊固定；

[0011] (5)在箱型牛腿盖板定位前需将内侧栓钉植焊合格后方可进行下道工序，腹板定位后对箱型牛腿进行气体保护焊对称焊接，焊缝深度达到板厚的1/3后采用埋弧焊进行填充盖面，焊接完成后对局部区域采用火工矫正，矫正温度600℃～800℃，焊后24小时进行焊缝探伤检测，探伤检测合格后对端部封板部位进行打磨处理，以此端为基准端装配其他零件；

[0012] (6)将H型牛腿外侧封板进行定位，采用单面坡口衬垫焊，焊接方法为GMAW；

[0013] (7)H型牛腿外侧的连接加劲板与本体之间的焊缝要求为部分熔透，焊接方法采用GMAW，定位前将构件进行180°翻身，无误后进行焊接；

[0014] (8)根据图纸上的定位尺寸将节点上、下端部连接耳板、吊耳板进行组装焊接，焊接方式采用一面焊接另一侧清根双面坡口形式；

[0015] (9)待所有零部件焊接完成后进行构件完整性验收，验收参照钢结构质量验收规范要求执行。

[0016] 优选地，在步骤(1)中的两侧牛腿安排两位焊工对称进行焊接，焊接过程中产生变形，在变形位置采用火工进行矫正，矫正温度600℃～800℃，不得有过烧现象，严禁用水冷却，焊后24小时进行焊缝探伤检测。

[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0018] 本发明采用散拼的方法解决了操作箱型牛腿内部空间受限的焊接难度，过程中优化构件翻身次数和焊接形式，既能保证构件焊缝等级达到设计要求，又能实现构件批量化生产，提高了构件加工制作效率，节约加工成本，质量得到了保证，进度可以提前；本发明提供的制作方法完成了箱型复杂多角度交叉K型连接节点装焊，并且该制作方法适用于大批量生产，拓宽了在钢结构领域中的广泛应用。

附图说明

[0019] 图1为本发明一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点的结构示意图。

[0020] 图2为本发明一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点的内部结构示意图。

[0021] 图3～图10为本发明一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点的制作方法流程图。

[0022] 其中：

[0023] 中间拉结板1，H型牛腿2，H型牛腿内侧加劲板3，箱型牛腿4，箱型牛腿端部封板5，箱型牛腿端部隔板6，箱型牛腿盖板7，连接加劲板8，连接耳板、吊耳板9。

具体实施方式

[0024] 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

[0025] 参见图1-7，本发明涉及一种箱型复杂多角度交叉K型连接节点，包括中间拉结板1、H型牛腿2、H型牛腿内侧加劲板3、四个箱型牛腿4、端部封板5、端部隔板6和箱型牛腿盖板
7，所述H型牛腿2位于中间拉结板1两侧且两者呈90°垂直刚性连接，在所述H型牛腿2内侧设有加劲板3，所设加劲板3与H型牛腿2垂直刚性连接，所述的四个箱型牛腿4两个一组对称布置于中间拉结板1两侧，四个箱型牛腿4的翼腹板自身拼接为90°垂直刚性连接，所述箱型牛腿4与中间拉结板1呈170°夹角刚性连接，四个箱型牛腿4的端部分别刚性连接有端部隔板6及端部封板5，箱型牛腿盖板7焊接于箱型牛腿4的外侧面，在所述H型牛腿2外侧设有封板与H型牛腿2刚性连接，在所述箱型牛腿4内侧均设置了栓钉，在所述H型牛腿2外侧设置了连接加劲板8，在所述箱型牛腿4外侧设置了连接耳板、吊耳板9。

[0026] 本实施例中箱型复杂多角度交叉K型连接节点的制作方法具体步骤如下：

[0027] (1)参见图3，H型牛腿自身拼接焊缝要求为全熔透二级焊缝，翼腹板之间采用双面坡口形式，一侧焊接另外一侧清根，待H型牛腿小合拢合格后与中间拉结板进行定位，定位时注意牛腿翼板与中间拉板的垂直度，无误后进行点焊固定，此处牛腿翼板与中间拉结板之间的焊缝要求为全熔透二级焊缝，采用双面坡口焊接，两侧牛腿安排两位焊工对称进行焊接，以防止焊接产生局部变形。如焊接过程中产生变形，可在变形位置采用火工适当进行矫正，矫正温度600℃～800℃，不得有过烧现象，严禁用水冷却，焊后24小时进行焊缝探伤检测；

[0028] (2)参见图4，H型牛腿内侧的加劲板与牛腿翼腹板之间的T接焊缝要求为三边部分熔透，坡口形式为双面坡口，钝边为板厚的t/3。定位时注意加劲板与牛腿翼腹板之间的垂直度，无误后进行焊接，先焊接正面后将构件进行180°翻身，再焊接反面坡口；

[0029] (3)参见图5，将焊接合格的箱体牛腿1-4的U形与中间拉结板组立焊接，焊缝要求为全熔透二级，考虑到两侧其中一块翼板和腹板与本体之间存在自然角度，采用内焊外清根形式，其余与本体采用单面坡口衬垫焊，焊接方法为GMAW，焊接时应安排四名焊工对称焊接；

[0030] (4)参见图6，将箱型牛腿端部的封板及隔板按照图纸中的安装尺寸进行定位，定位合格后进行点焊固定，过程中注意与箱型牛腿的垂直度；

[0031] (5)参见图7，在箱型牛腿盖板定位前需将内侧栓钉植焊合格后方可进行下道工序，腹板定位后需安排四名焊工对箱型牛腿进行气体保护焊对称焊接，焊缝深度达到板厚的t/3后采用埋弧焊进行填充盖面，t为板厚。焊接完成后对局部区域采用火工矫正，矫正温度600℃～800℃，不得有过烧现象，严禁用水冷却，焊后24小时进行焊缝探伤检测。探伤检测合格后对端部封板部位进行打磨处理，以此端为基准端装配其他零件；

[0032] (6)参见图8，将H型牛腿外侧封板进行定位，此处考虑到施焊空间受限，考虑到构件操作空间位置比较窄小，对此部位的封板焊接形式采用单面坡口衬垫焊，焊接方法为GMAW。焊接时为保证节点区域不出现较大变形，应安排两名焊工对称焊接，采用小电流多层多道焊接，严禁采用大电流焊接造成构件变形；

[0033] (7)参见图9，外侧连接加劲板与本体之间的焊缝要求为部分熔透，焊接方法采用GMAW，定位前将构件进行180°翻身，注意连接劲板与本体之间的垂直度，无误后进行焊接；

[0034] (8)参见图10，根据图纸上的定位尺寸将节点上、下端部连接耳板、吊耳板进行组装焊接，焊接方式采用一面焊接另一侧清根双面坡口形式；

[0035] (9)待所有零部件焊接完成后进行构件完整性验收，验收参照钢结构质量验收规范要求执行。

[0036] 除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。