一种半球体支座节点及其制作工艺制造技术

技术编号:19806663 阅读:28 留言:0更新日期:2018-12-19 10:27
本发明专利技术公开了一种半球体支座节点,包括:支座底板、圆管和半球体,所述圆管设于支座底板的上方,所述半球体设于圆管的上方,所述半球体的内部设有加劲助板,且所述圆管的内部设有一组加劲板。本发明专利技术中所述的一种半球支座节点,其对支座节点的结构进行了优化,设置了半球体,通过球面传力,因而作用到支承混凝土上的反力比较均匀,大大的提高了其使用的稳定性和安全性;还涉及一种半球体支座节点的制作工艺,解决了大直径厚壁半球支座节点制作过程中不易操作、焊接质量不易保证、焊接易变形等难点。

【技术实现步骤摘要】
一种半球体支座节点及其制作工艺
本专利技术属于钢结构建筑
,特别涉及一种半球体支座节点及其制作工艺。
技术介绍
建筑钢结构具有优越抗震性、绿色环保、施工快捷方便、空间利用率高、设计造型别致新颖等诸多优势,现已成为国际上建筑结构的发展方向。在诸多经典钢结构结构形式中,球形支座在大跨度机场航站楼、体育场馆及火车站中得到广泛应用。现有的支座节点其大多都是采用支架型,其在实际使用过程中,常常会出现反力不均,造成其后期的使用过程中出现不稳定问题,同时,现有的支座节点在加工制作过程中,其工法大多都是采用传统的焊接方式,然而焊接的温度以及焊接的方式对于支座节点的质量也有着严重的影响,因而现有的支座节点以及其制作工法还有待于改进。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服以上不足,本专利技术的目的是提供一种半球体支座节点,其结构简单,设计合理,易于生产,其对支座节点的结构进行了优化,设置了半球体,通过球面传力,因而作用到支承混凝土上的反力比较均匀,大大的提高了其使用的稳定性和安全性。技术方案:为了实现上述目的,本专利技术提供了一种半球体支座节点,包括:支座底板、圆管和半球体,所述圆管设于支座底板的上方,所述半球体设于圆管的上方,所述半球体的内部设有加劲助板,且所述圆管的内部设有一组加劲板。本专利技术中所述的一种半球支座节点,其对支座节点的结构进行了优化,设置了半球体,通过球面传力,因而作用到支承混凝土上的反力比较均匀,大大的提高了其使用的稳定性和安全性。本专利技术中进一步的,所述半球体采用空心半球,便于其与其他部件连接,大大的提高其连接的稳定性。本专利技术中进一步的,所述半球体上设有坡口面。本专利技术中还包括用于焊接半球体支座节点的焊接自动操作机,包括:焊接操作机、电器控制箱和用于支撑半球体支座节点的一组滚轮架,所述焊接操作机中设有基座、立柱和横杆,所述立柱设于基座上,所述横杆设于立柱的顶部,所述横杆远离立柱的一端设有焊接机头,所述焊接机头的下方设有焊枪,所述电器控制箱设于基座上,所述半球体支座节点设于滚轮架的顶部,且两半球体支座节点之间设有连接钢管所述滚轮架之间设有连接钢管。所述焊接自动操作机的设置,其中滚轮架能够对半球体支座节点起到很好的支撑,并便于焊枪对其进行焊接,大大的提高了其焊接的质量,能够与制作工艺更好的配合,同时也提高了其焊接的效率。本专利技术中,所述的半球体支座节点的制作工艺,具体制作工艺如下:1):首先选择用于加工半球体的半球钢板,并通过半自动切割机或数控切割机下料进行切割,切割过程中须放加工工艺余量,切割后打磨切割边的氧化渣;2):对上一步骤中选择切割好的半球钢板均匀加热至800~1100℃,采用压模和油压机热压加工成型,冷却后切割余量开坡口;钢板加热时,必须保证温度均匀;3):将割好坡口的半球体放在组装平台上进行球体内部加劲助板的组装,加劲助板组装时注意与半球体的组装间隙和相对位置;4):然后将割好坡口的加劲板组装进圆管内部,加劲板组装时注意与圆管的组装间隙和相对位置;5):将半球体与圆管定位在滚轮架上,用半球体支座埋弧焊接自动操作机进行焊接,焊接时注意控制变形及整体尺寸;6):最后将焊好的半球体和圆管组合件与底板定位在滚轮架上,用半球体支座埋弧焊接自动操作机进行焊接;7):最后对焊缝进行检测。本专利技术中所述的半球体支座节点的制作工艺,具体制作工艺如下:其中步骤2中半球钢板的具体加工工艺如下:圆板坯加热温度应控制在900℃-1100℃之间,圆板坯在炉内均匀加热并保温20min;圆板坯出炉后随即吊运至油压机的下模上压制成半球,始压温度不低于900℃,始压脱模温度750℃-850℃。空心半球脱模放平后空冷。本专利技术中所述的半球体支座节点的制作工艺,具体制作工艺如下:步骤6)中底板与半球体和圆管组合件的焊接采用定位焊,其具体焊接方式如下:在焊接前先根据底板的厚度对其进行预热,预热的温度不小于60℃,且采用多层多道焊。因为底板焊缝的坡口较大,单道焊缝无法填满截面内的坡口,而一些焊工为了方便就摆宽道焊接,这种焊接造成的结果是,母材对焊缝拘束应力大,焊缝强度相对较弱,容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是;前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程;后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程,有效地改善了焊接过程中应力分布状态,利于保证焊接质量。本专利技术中所述底板焊接过程中,其中预热的温度控制如下:接头预热温度的选择以较底板为基准,应注意保证底板侧的预热温度,严格控制薄板侧的层间温度。预热时,焊接部位的表面用电加热均匀加热,加热区域为被焊接头中较底板的两倍板厚范围,但不得小于100mm区域。加热时应尽可能在施焊部位的背面。且,预热时,焊接部位的表面用电加热均匀加热,加热区域为被焊接头中较底板的两倍板厚范围,但不得小于100mm区域。加热时应尽可能在施焊部位的背面。当环境温度或母材表面温度低于0℃,当板厚大于30mm时为5℃,不需预热的焊接接头应将接头的区域的母材预热至大于21℃,焊接期间保持规定的最低预热温度以上。本专利技术中底板焊接的方法如下:底板焊接坡口时,采用小角度坡口,焊接时先用φ1.2药芯焊丝打底,φ5双弧双丝埋弧焊盖面底板;通过减少焊接填充量来减小结构的焊接变形且对接焊后,应立即将焊缝及其两侧各100mm范围内的局部母材进行加热,加热时采用红外线电加热板进行,加热温度到250~350℃,然后用石棉铺盖进行保温,保温2~6h后空冷。这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出,防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。上述技术方案可以看出,本专利技术具有如下有益效果:1、本专利技术中所述的一种半球支座节点,其对支座节点的结构进行了优化,设置了半球体,通过球面传力,因而作用到支承混凝土上的反力比较均匀,大大的提高了其使用的稳定性和安全性。2、本专利技术中所述的半球体支座节点的制作工艺,一种解决了大直径厚壁半球支座节点制作过程中不易操作、焊接质量不易保证、焊接易变形等难点。特别是钢半球、接管及底座焊接创新采用埋弧焊结合滚轮架焊接形式较常规气体保护焊焊接工艺,质量优良,成本约降低2.5倍左右,工效提高约2倍以上。附图说明图1为本专利技术所述的半球体支座节点的结构示意图;图2为本专利技术中半球体支座节点的安装结构示意图;图3为本专利技术中用于焊接半球体支座节点的焊接自动操作机的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本专利技术。实施例1如图所示的一种半球体支座节点,包括:支座底板1、圆管2和半球体3,所述圆管2设于支座底板1的上方,所述半球体3设于圆管2的上方,所述半球体3的内部设有加劲助板31,且所述圆管2的内部设有一组加劲板4。本实施例中所述半球体3采用空心半球。本实施例中所述半球体3上设有坡口面。实施例2如图所示的一种半球体支座节点,包括:支座底板1、圆管2和半球体3,所述圆管2设于支座底板1的上方,所述半球体3设于圆管2的上方,所述半球体3的内部设有加劲助板31,且所述圆管2的内部设有一组加劲板4。本实施例中所述半球体3采用空心半球。本实施例中所述半球体3上设有坡口面。本实施例中还包括用于焊接半球体支座节点的焊接自动操作机,其特征在于:包括:焊接操作机5、电器控制箱6和用于支撑半球体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半球体支座节点,其特征在于:包括:支座底板(1)、圆管(2)和半球体(3),所述圆管(2)设于支座底板(1)的上方,所述半球体(3)设于圆管(2)的上方,所述半球体(3)的内部设有加劲助板(31),且所述圆管(2)的内部设有一组加劲板(4)。

【技术特征摘要】
1.一种半球体支座节点,其特征在于:包括:支座底板(1)、圆管(2)和半球体(3),所述圆管(2)设于支座底板(1)的上方,所述半球体(3)设于圆管(2)的上方,所述半球体(3)的内部设有加劲助板(31),且所述圆管(2)的内部设有一组加劲板(4)。2.根据权利要求1所述的半球体支座节点,其特征在于:所述半球体(3)采用空心半球。3.根据权利要求1所述的半球体支座节点,其特征在于:所述半球体(3)上设有坡口面。4.根据权利要求1所述的半球体支座节点,还包括用于焊接半球体支座节点的焊接自动操作机,其特征在于:包括:焊接操作机(5)、电器控制箱(6)和用于支撑半球体支座节点的一组滚轮架(7),所述焊接操作机(1)中设有基座(51)、立柱(52)和横杆(53),所述立柱(52)设于基座(51)上,所述横杆(53)设于立柱(52)的顶部,所述横杆(53)远离立柱(52)的一端设有焊接机头(54),所述焊接机头(54)的下方设有焊枪(55),所述电器控制箱(6)设于基座(51)上,所述半球体支座节点设于滚轮架(7)的顶部,且两半球体支座节点之间设有连接钢管(71)所述滚轮架(7)之间设有连接钢管(71)。5.根据权利要求1所述的半球体支座节点的制作工艺,其特征在于:具体制作工艺如下:1):首先选择用于加工半球体(3)的半球钢板,并通过半自动切割机或数控切割机下料进行切割,切割过程中须放加工工艺余量,切割后打磨切割边的氧化渣;2):对上一步骤中选择切割好的半球钢板均匀加热至800~1100℃,采用压模和油压机热压加工成型,冷却后切割余量开坡口;钢板加热时,必须保证温度均匀;3):将割好坡口的半球体(3)放在组装平台上进行球体内部加劲助板(31)的组装,加劲助板(31)组装时注意与半球体(3)的组装间隙和相对位置;4):然后将割好坡口的加劲板(4)组装进圆管(2)内部,加劲板(4)组装时注意与圆管的组装间隙和相对位置;5):将半球体(3)与圆管(2)定位在滚轮架(7)上,用半球体支座埋弧焊接自动操作机进行焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员:李卫良朱克进刘小平顾欢朱田强王栋
申请(专利权)人:江苏沪宁钢机股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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