一种空间异形圆管节点及其加工工艺制造技术

本发明专利技术提供一种空间异形圆管节点，属于钢结构领域，包括上圆管柱、下圆管柱、插板、上内环板、下内环板、上外环板、下外环板、腹板和封板，所述上圆管柱与所述下圆管柱对接，所述插板插入所述上圆管柱和所述下圆管柱内，所述上内环板设置在所述上圆管柱的端口，所述下内环板设置在所述上圆管柱与所述下圆管柱之间且与所述上内环板平行，所述封板设置在所述下圆管柱内，所述上外环板与所述上内环板齐平，所述下外环板套设在所述上圆管柱和所述下圆管柱的外侧，所述上外环板和所述下外环板之间夹设有多个腹板。本发明专利技术提高了节点的抗变形能力，增加了整个建筑的稳定性和安全性。本发明专利技术还提供了一种空间异形圆管节点加工工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种空间异形圆管节点及其加工工艺
本专利技术涉及钢结构领域，具体而言，涉及一种空间异形圆管节点。
技术介绍
现有钢结构建筑为了满足设计要求，很多时候会存在一些特殊设计，大部分较为复杂的节点设计多为屋顶节点，例如圆管柱和箱梁的混合节点，这种节点既需要与圆管柱连接，同时需要与钢箱梁相连，圆管节点受力集中，现有结构复杂，制造工艺繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空间异形圆管节点，加工生产简单，结构简单稳固耐用。本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种空间异形圆管节点，包括上圆管柱、下圆管柱、插板、上内环板、下内环板、上外环板、下外环板、腹板和封板，所述上圆管柱与所述下圆管柱对接，所述上圆管柱的轴心线与所述下圆管柱的轴心线的夹角为110－135度。所述插板插入所述上圆管柱和所述下圆管柱内，所述上圆管柱和所述下圆管柱的侧壁设有通槽，两条所述通槽相对设置，所述插板插设在所述通槽内。所述上内环板设置在所述上圆管柱的端口，所述上内环板水平设置，所述上内环板包括两个第一半圆形板，两个所述第一半圆形板分别设置在所述插板的两侧，所述第一半圆形板的弧形边缘与所述上圆管柱的内壁焊接，所述第一半圆形板的直线边缘与所述插板焊接，所述下内环板设置在所述上圆管柱与所述下圆管柱之间且与所述上内环板平行，所述下内环板包括两个第二半圆形板，两个所述第二半圆形板分别设置在所述插板的两侧，所述第二半圆形板的直线边缘与所述插板焊接，所述第二半圆形板的弧线边缘的一部分与所述上圆管柱的内壁焊接，所述第二半圆形板的弧线边缘的其余部分与所述下圆管柱的内壁焊接。所述插板与所述上内环板和所述下内环板均垂直，所述封板设置在所述下圆管柱内，所述封板与所述插板的端部焊接，所述封板与所述插板垂直，所述上外环板套设在所述上圆管柱的外侧，所述上外环板与所述上内环板齐平，所述下外环板套设在所述上圆管柱和所述下圆管柱的外侧，所述下外环板与所述下内环板齐平，所述上外环板和所述下外环板之间夹设有多个腹板。进一步地，本专利技术较佳的实施例中，所述上圆管柱和所述下圆管柱的外径为800～850mm，壁厚为36～100mm。进一步地，本专利技术较佳的实施例中，所述上内环板和所述下内环板的板厚小于或等于120mm。进一步地，本专利技术较佳的实施例中，所述下内环板与所述下圆管柱的倾角小于或等于53度。进一步地，本专利技术较佳的实施例中，多个所述腹板环形阵列在所述上圆管柱的外侧。进一步地，本专利技术较佳的实施例中，还包括加强环，所述加强环设置在所述下圆管柱内，所述加强环贴合所述下圆管柱的端口设置。本专利技术还提供了.一种本专利技术所述的空间异形圆管节点的加工工艺，包括圆管下料，切割出上圆管柱、下圆管柱的相贯口和通槽，切割通槽时，靠近所述上圆管柱的端口处预留150～50mm不开槽段，在不开槽段的端口焊接马板；圆管焊接，对接所述上圆管柱和所述下圆管柱的相贯口，在相贯口环焊，环焊缝焊接采用手工CO2气保焊焊接，焊前预热温度100℃～120℃，焊接层间温度控制在120～250℃；插板拼装，上圆管柱与下圆管柱焊接完后，将上圆管柱的不开槽段开通槽口，插板插入所述通槽，先将插板与上圆管柱的槽口处采取衬垫焊接，根部间隙为6～8mm，然后再进行插板与上圆管柱和下圆管柱的焊接；内环板焊接，上内环板和下内环板定位完成后，采用手工气体保护焊依次完成下内环板、上内环板与下圆管柱、上圆管柱及插板的焊接。焊前预热温度100℃～120℃，焊接层间温度控制在120～250℃；配件安装，先装配上外环板和下外环板，然后装配腹板及封板零件，再进行焊接，焊接方法为CO2气体保护焊。进一步地，在所述的空间异形圆管节点的加工工艺中，所述内环板焊接之前，还包括焊接预处理，所述下内环板与下圆管柱为渐变对接，所述下内环板设反坡口，保证实际焊接坡口角度为30～35度，根部间隙为10～12mm。进一步地，在所述的空间异形圆管节点的加工工艺中，所述圆管焊接之前还包括圆管定位，所述上圆管柱与所述下圆管柱的焊缝处沿周向均匀的设置4～6道环焊焊接马板450用来控制焊接变形，所述环焊焊接马板450中心过焊孔半径45～55mm，厚度15～22mm，采用焊脚尺寸8～10的角焊缝与所述上圆管柱和所述下圆管柱围焊。进一步地，所述环焊焊接马板450中心过焊孔半径50mm，厚度19mm本专利技术提供的空间异形圆管节点的有益效果是：本专利技术提供一种空间异形圆管节点，圆管节点通长设置插板，在圆管节点转折处设置内环板，外侧设置外环板及腹板，焊缝密集，结构复杂。通过合理的切割设计、坡口设计、焊接变形控制及装配顺序，保证了构件制作精度，提高了构件加工效率。同时本节点尤其适用于采用厚度大于100mm的超厚板材制作，加工生产简单，结构简单稳固耐用。本专利技术还提供了一种空间异形圆管节点的加工工艺。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本专利技术的保护范围。图1为本专利技术实施例1提供的空间异形圆管节点的结构第一视角示意图；图2为图1的空间异形圆管节点第二视角的示意图；图3为图1的空间异形圆管节点的剖视图；图4为图1的局部结构示意图；图5为图4的剖视图；图6为图4的上内环板的示意图；图7为图4的下内环板的示意图；图8为图1的局部结构示意图；图9为实施例2的空间异形圆管节点的加工工艺的圆管定位的示意图；图10为图9的C的局部放大图；图11为实施例2的插板拼装的焊接结构示意图；图12为实施例2空间异形圆管节点的加工工艺的焊接预处理前的结构示意图；图13为实施例2空间异形圆管节点的加工工艺的焊接预处理后的结构示意图。图标：100－插板；110－通槽；200－上圆管柱；300－下圆管柱；210－上内环板；220－上外环板；211－第一半圆形板；310－下内环板；311－第二半圆形板；320－下外环板；400－腹板；410－封板；420－加强环；430－焊接马板；440－不开槽段；450－环焊焊接马板。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。实施例1请参阅图1和图2，本专利技术提供了一种空间异形圆管节点，包括上圆管柱200、下圆管柱300、插板100、上内环板210、下内环板310、上外环板220、下外环板320、腹板400和封板410，上圆管柱200与下圆管柱300对接，上圆管柱200的轴心线与下圆管柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间异形圆管节点，其特征在于，包括上圆管柱、下圆管柱、插板、上内环板、下内环板、上外环板、下外环板、腹板和封板，所述上圆管柱与所述下圆管柱对接，所述上圆管柱的轴心线与所述下圆管柱的轴心线的夹角为110－135度，所述插板插入所述上圆管柱和所述下圆管柱内，所述上圆管柱和所述下圆管柱的侧壁设有通槽，两条所述通槽相对设置，所述插板插设在所述通槽内，所述上内环板设置在所述上圆管柱的端口，所述上内环板水平设置，所述上内环板包括两个第一半圆形板，两个所述第一半圆形板分别设置在所述插板的两侧，所述第一半圆形板的弧形边缘与所述上圆管柱的内壁焊接，所述第一半圆形板的直线边缘与所述插板焊接，所述下内环板设置在所述上圆管柱与所述下圆管柱之间且与所述上内环板平行，所述下内环板包括两个第二半圆形板，两个所述第二半圆形板分别设置在所述插板的两侧，所述第二半圆形板的直线边缘与所述插板焊接，所述第二半圆形板的弧线边缘的一部分与所述上圆管柱的内壁焊接，所述第二半圆形板的弧线边缘的其余部分与所述下圆管柱的内壁焊接，所述插板与所述上内环板和所述下内环板均垂直，所述封板设置在所述下圆管柱内，所述封板与所述插板的端部焊接，所述封板与所述插板垂直，所述上外环板套设在所述上圆管柱的外侧，所述上外环板与所述上内环板齐平，所述下外环板套设在所述上圆管柱和所述下圆管柱的外侧，所述下外环板与所述下内环板齐平，所述上外环板和所述下外环板之间夹设有多个腹板。...

【技术特征摘要】
1.一种空间异形圆管节点，其特征在于，包括上圆管柱、下圆管柱、插板、上内环板、下内环板、上外环板、下外环板、腹板和封板，所述上圆管柱与所述下圆管柱对接，所述上圆管柱的轴心线与所述下圆管柱的轴心线的夹角为110－135度，所述插板插入所述上圆管柱和所述下圆管柱内，所述上圆管柱和所述下圆管柱的侧壁设有通槽，两条所述通槽相对设置，所述插板插设在所述通槽内，所述上内环板设置在所述上圆管柱的端口，所述上内环板水平设置，所述上内环板包括两个第一半圆形板，两个所述第一半圆形板分别设置在所述插板的两侧，所述第一半圆形板的弧形边缘与所述上圆管柱的内壁焊接，所述第一半圆形板的直线边缘与所述插板焊接，所述下内环板设置在所述上圆管柱与所述下圆管柱之间且与所述上内环板平行，所述下内环板包括两个第二半圆形板，两个所述第二半圆形板分别设置在所述插板的两侧，所述第二半圆形板的直线边缘与所述插板焊接，所述第二半圆形板的弧线边缘的一部分与所述上圆管柱的内壁焊接，所述第二半圆形板的弧线边缘的其余部分与所述下圆管柱的内壁焊接，所述插板与所述上内环板和所述下内环板均垂直，所述封板设置在所述下圆管柱内，所述封板与所述插板的端部焊接，所述封板与所述插板垂直，所述上外环板套设在所述上圆管柱的外侧，所述上外环板与所述上内环板齐平，所述下外环板套设在所述上圆管柱和所述下圆管柱的外侧，所述下外环板与所述下内环板齐平，所述上外环板和所述下外环板之间夹设有多个腹板。2.根据权利要求1所述的空间异形圆管节点，其特征在于，所述上圆管柱和所述下圆管柱的外径为800￣850mm，壁厚为36￣100mm。3.根据权利要求1所述的空间异形圆管节点，其特征在于，所述上内环板和所述下内环板的板厚小于或等于120mm。4.根据权利要求1所述的空间异形圆管节点，其特征在于，所述下内环板与所述下圆管柱的倾角小于或等于53度。5.根据权利要求1所述的空间异形圆管节点，其特征在于，多个所述腹板环形阵列在所述上圆管柱的外侧。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，杨高阳，姚焕成，张明，王友良，张彪，周彦鹏，童学志，
申请(专利权)人：中建钢构武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42