专利名称：大型铸钢节点与钢构件的连接方法及结构的制作方法
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。
图I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。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。实施例。一种大型铸钢节点与钢构件的连接方法，如图I所示，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。所述铸钢节点的壁厚最厚为150mm。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。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。按照前述大型铸钢节点与钢构件的连接方法构成的结构，如图I所示，包括铸钢节点I和钢构件3 ;铸钢节点I经过渡段2与钢构件3焊接；铸钢节点I的壁厚与钢构件3的壁厚之比为3:1 4:1 ;过渡段2与铸钢节点I连接端的壁厚为铸钢节点壁厚的75 85%，过渡段2与钢构件3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3的壁厚。所述铸钢节点的壁厚小于150mm。本发明的补充说明本发明的附图只是一个实例，图中的铸钢节点I是一个8节点的铸钢节点，该铸钢节点I的壁厚为150_。铸钢节点I由铸造厂生产，铸钢节点I按深化设计图纸在铸钢厂进行放样制作模具，根椐模具制作沙型，冶炼，浇注，冷却后拆模，进行清砂处理，打磨，去除铸钢节点I毛刺，检测，接着进行热处理，修整。铸钢节点I与钢构件3连接所用的过渡段2由钢结构加工厂生产，过渡段2的壁厚为120mm，过渡段2的另一端壁厚经过I :3放坡刨制后为40mm (与钢构件3等厚)。由生产铸钢节点I的铸造厂完成铸钢节点I与过渡段2的焊接，焊接完成后进行焊接质量检测，检测合格后进行焊缝两侧表面打磨处理，然后将带有过渡段的铸钢节点整体送入热处理炉进行热处理，消除因焊接厚板而产生的残余应力。然后进行喷砂和防腐处理后包装出厂。带有过渡段的铸钢节 点整体运送至施工现场，将带有过渡段的铸钢节点整体与钢构件3进行组对焊接，最后进行焊缝无损检测。焊缝至此整个铸钢节点的制作及安装工序完成。
权利要求
1.大型铸钢节点与钢构件的连接方法，其特征在于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。
2.根据权利要求I所述大型铸钢节点与钢构件的连接方法，其特征在于所述铸钢节点的壁厚最厚为150mm。
3.根据权利要求2所述大型铸钢节点与钢构件的连接方法，其特征在于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。
4.根据权利要求3所述大型铸钢节点与钢构件的连接方法，其特征在于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。
5.一种大型铸钢节点与钢构件的连接结构，包括铸钢节点(I)和钢构件(3);其特征在于铸钢节点(I)经过渡段(2)与钢构件(3)焊接；铸钢节点(I)的壁厚与钢构件(3)的壁厚之比为3:1 4:1 ;过渡段(2)与铸钢节点(I)连接端的壁厚为铸钢节点壁厚的75 85%，过渡段(2)与钢构件(3)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(3)的壁厚。
6.根据权利要求5所述大型铸钢节点与钢构件的连接结构，其特征在于所述铸钢节点的壁厚小于150mm。
全文摘要
本发明公开了一种大型铸钢节点与钢构件的连接方法及结构。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。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。
文档编号E04B1/58GK102808455SQ20121005810
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者钟先赟, 陈朝静, 郑竹, 龚沁华, 谢明生 申请人:中建四局安装工程有限公司