[发明专利]大型铸钢节点与钢构件的连接方法及结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型铸钢节点与钢构件的连接方法及结构，属于建筑施工技术领域。

背景技术

随着大跨度、超高层及不规则复杂建筑物的大量出现，钢结构作为实现这些建筑物的首选，其中铸钢节点具有能有效避免多杆焊接时的残余应力、节点设计自由度大、造型美观等优点被广泛应用在大型或较大型的H型钢结构工程中。随着建筑造型的高要求，使得铸钢节点的截面越来越大，壁厚也越来越厚，比用于连接铸钢节点的钢构件截面和厚度都要大得多。传统的工艺都是铸钢节点出厂后，在现场与钢构件直接进行焊接，但当铸钢节点和钢构件的板厚存在较大差值，铸钢节点与钢构件直接对焊连接，在铸钢节点与钢构件连接的焊缝处会产生较大的台阶，焊缝宽度加大，焊接残余应力加大，焊接变形量加大，焊接难度增大，对接质量和安装精度都难以控制，外观成型也不理想。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种生产效率高、劳动强度低、焊缝质量好的大型铸钢节点与钢构件的连接方法及结构，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案： 

大型铸钢节点与钢构件的连接方法，该方法通过过渡段实现大壁厚铸钢节点与小壁厚钢构件之间的连接；铸钢节点由铸造厂生产，铸钢节点的壁厚与钢构件的壁厚之比为3:1～4:1；过渡段由钢结构加工厂生产，过渡段的材质与钢构件的材质相同，过渡段与铸钢节点连接端的壁厚为铸钢节点壁厚的75～85%，过渡段与钢构件连接端设有1:2.5～1:3.5的坡度，坡度端口壁厚等于钢构件的壁厚；铸钢节点与过渡段在铸造厂焊接，带有过渡段的铸钢节点整体在铸造厂进行热处理，以消除焊接残余应力；在施工现场完成过渡段与钢构件的焊接。

前述大型铸钢节点与钢构件的连接方法中，所述铸钢节点的壁厚最厚为150mm。

前述大型铸钢节点与钢构件的连接方法中，所述焊接包括铸钢节点与过渡段的焊接和过渡段与钢构件的焊接；铸钢节点与过渡段的焊接完成之后需进行检验和打磨处理。

前述大型铸钢节点与钢构件的连接方法中，所述带有过渡段的铸钢节点整体在铸造厂进行热处理之后需进行喷砂和防腐，包装之后运至施工现场。

按照前述方法构建的本发明的一种大型铸钢节点与钢构件的连接结构，包括铸钢节点和钢构件；铸钢节点经过渡段与钢构件焊接；铸钢节点的壁厚与钢构件的壁厚之比为3:1～4:1；过渡段与铸钢节点连接端的壁厚为铸钢节点壁厚的75～85%，过渡段与钢构件连接端设有1:2.5～1:3.5的坡度，坡度端口壁厚等于钢构件的壁厚。

前述大型铸钢节点与钢构件的连接结构中，所述铸钢节点的壁厚小于150mm。

由于采用了上述技术方案，本发明采用一种经机加工的材质与钢构件相同的过渡段将厚度差异较大的铸钢节点与钢构件平直连接起来，本发明通过过渡段实现大壁厚铸钢节点与小壁厚钢构件之间的连接，从而克服了现有工艺的不足。本发明的由钢结构加工厂生产，过渡段的材质与钢构件相同，过渡段与钢构件连接端的厚度与钢构件相同，在铸造厂将铸钢节点和过渡段定位并焊接为一体，然后将整个铸钢件与过渡段一起进行二次热处理，消除因焊接过渡段而产生的焊接残余应力。将带有过渡段的铸钢节点整体运送到现场之后，在安装现场将钢构件与过渡段组装就位连接。因过渡段与钢构件的对接处具有相同壁厚、相同截面、相同材质，现场安装定位和焊接都比较容易实现，对接面平直连接，焊接质量和外观都能达到最佳效果。本发明能很好的解决了不同壁厚、截面的铸钢节点与钢构件直接在现场焊接过程中焊缝对中难度大、操作困难、焊接应力大、变形量大、焊接质量不易保证和施工进度慢等问题。本发明可操作性强，铸钢节点和过渡段的焊缝连接是在铸钢厂完成的，厂房组装条件和焊接环境都比施工现场好得多，焊接时不会受风力的影响，焊缝对中难度小，焊后还能进行热处理，消除因焊接厚板而产生的残余应力。整体焊好后，在满足图纸及加工工艺的要求下，运送至现场，再进行过渡段与相同壁厚、截面的钢构件焊接，降低了焊接难度。所以发明与现有工艺相比，本发明既提高了劳动生产率，减轻劳动强度，又有效的保证了焊缝质量，在钢结构焊接技术领域具有较广泛的应用与推广的价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图中的标记为：1-铸钢节点、2-过渡段、3-钢构件。

具体实施方式