一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造及成型方法与流程

1.本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造及成型方法。


背景技术：

2.建筑工程中，建筑物的外观造型至关重要，其能够成为第一个地方的标志性建筑。建筑物外观造型的构件需要多个桁架形成复杂的钢结构体系，尤其是特别不规则的高层建筑工程。
3.在一些工程中，项目建筑外立面为异形曲面建筑，每层外侧需设置退层式观景阳台。这会导致建筑外立面的钢柱多处错位，斜度较大，且多杆件、多角度相互交汇。
4.常规的铸钢节点可塑性强、设计自由度大；形状复杂、多分支，复杂多样的建筑造型等性能，目前在一些大跨度空间管桁架钢结构中得到广泛应用，特别是在处理复杂的交汇节点工程中，铸钢节点有着得天独厚的优势。
5.铸钢节点一般为实心，仅在接口处局部挖空，即使全为空心,也比钢管或钢板厚，是普通钢结构成本的2-3倍。铸钢节点制造成本高，尤其时开模费用更高，适用于近似对称的结构造型，一次开模可以批量生产，可以适当达到降低成本的效果。
6.但对于结构体系复杂高层建筑工程，每个节点均不相同，无法进行批量生产，无形中增加了建筑工程的制造成本。
7.因此，亟需设计一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造及成型方法，解决现有技术中存在的技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的是至少一定程度上解决现有技术中存在的部分技术问题，提供的一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造及成型方法，其结构合理，施工便捷，适用于建筑外立面为异形曲面的工况，尤其是建筑外立面由上至下逐渐向内或向外收缩的场景，实现了圆管柱与箱型梁的可靠连接，优化了钢结构的整体应力分布。
9.为解决上述技术问题，本发明提供的一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造，其包括筒状构件、环形构件和加强件；所述筒状结构的内侧壁设置有加强件，圆管柱倾斜设置于所述筒状构件的内部，并且，所述加强件设置于圆管柱的外侧壁与筒状构件的内侧壁之间；所述环状构件包括多个子环状件，所述子环状件焊接于相邻加强件的端部并围绕所述圆管柱设置；连接构件设置于所述筒状构件的外侧壁，箱型梁通过连接构件与圆管柱连接为一体；所述子环状件与筒状构件的内侧壁及加强件的交汇处配置有切口，所述切口为圆弧形。
10.在一些实施例中，所述圆管柱倾斜向上延伸至筒状构件的外侧，所述圆管柱的端部配置有连接法兰。
11.在一些实施例中，所述环形构件的数量为多个，其沿所述筒状构件的长度方向间隔设置。
12.在一些实施例中，所述加强件为板状结构，其竖向焊接于筒状构件与圆管柱之间。
13.在一些实施例中，所述加强件的数量四件，其沿所述筒状构件的中轴线均匀分布。
14.在一些实施例中，所述环形构件的数量至少两件，其设置于所述筒状构件的两端以及筒状构件的中间位置。
15.在一些实施例中，所述子环状件的数量与所述加强件的数量相匹配，所述加强件焊接于相邻子环状件之间。
16.在一些实施例中，所述连接构件为工字钢、槽钢或方钢，其焊接于所述筒状构件的外侧壁。
17.在一些实施例中，所述筒状构件、环形构件和加强件的壁厚相等。
18.此外，本发明还公开了一种倾斜圆管柱与箱型梁节点构造的成型方法，其通过焊接形成上面所述的节点构造，包括：s1，根据工程图纸，预先加工筒状构件、环形构件和加强件，根据圆管柱及筒状构件的相对位置，预先加工子环状件和加强件；所述子环状件与筒状构件的内侧壁及加强件的交汇处配置有切口，所述切口为圆弧形；s2，将加强件焊接于筒状构件的内侧壁；s3，将圆管柱和子环状件焊接于筒状构件的内部；s4，将连接构件焊接于所述筒状构件的外侧壁；s5，打磨节点构造连接处的焊缝并检测焊接质量；s6，对节点构造进行喷射除锈和防腐喷涂。
19.本发明有益效果：本发明提供的一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造及成型方法，其结构合理，施工便捷，适用于建筑外立面为异形曲面的工况，尤其是建筑外立面由上至下逐渐向内或向外收缩的场景，实现了圆管柱与箱型梁的可靠连接，优化了钢结构的整体应力分布。
附图说明
20.通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：图1是本发明所述一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造的结构示意图；图2是图1对应筒状构件、加强件与环形构件形成的连接组件的示意图；图3是图2对应的连接组件的内部结构示意图；图4是本发明所述筒状构件、加强件与环形构件的连接组件的另一个实施例的示意图；图5是图4对应的俯视图；图6是本发明一实施例提供的子环状件的示意图；图7是本发明所述倾斜圆管柱与箱型梁节点构造的成型方法对应的流程图。
具体实施方式
21.图1至图7是本技术所述一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造及成型方法的相关示意图，下面结合具体实施例和附图，对本发明进行详细说明。
22.在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
23.本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
24.本发明所述一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造及成型方法的结构示意图，如图1至图3所示。倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造包括筒状构件10、环形构件20和加强件30；所述筒状结构10的内侧壁设置有加强件30，圆管柱40倾斜设置于所述筒状构件10的内部，并且，所述加强件30设置于圆管柱40的外侧壁与筒状构件10的内侧壁之间。
25.进一步地，所述环状构件20包括多个子环状件20a，所述子环状件20a焊接于相邻加强件30的端部并围绕所述圆管柱40设置；连接构件50设置于所述筒状构件10的外侧壁，箱型梁通过连接构件50与圆管柱40连接为一体。
26.本发明中，所述圆管柱40倾斜向上延伸至筒状构件10的外侧，所述圆管柱40的端部配置有连接法兰，以与其他建筑构件连接。具体地，圆管柱40与其所在水平面的夹角为120
°‑
140
°
，本发明提供的节点构造能够适用于较大倾斜角度的圆管柱与钢梁的连接。
27.作为本发明的一个实施例，所述环形构件20的数量为多个，其沿所述筒状构件10的长度方向间隔设置。
28.进一步地，所述环形构件20的数量至少两件，其设置于所述筒状构件10的两端以及筒状构件10的中间位置。具体地，图3中，环形构件20的数量为三件，其分别设置在筒状构件10上端面、下端面和筒状构件10的中间位置。
29.图3中，所述加强件30为板状结构，其竖向焊接于筒状构件10与圆管柱40之间。
30.图4及图5是本发明提供的筒状构件10、加强件30与环形构件20形成的连接组件另一个实施例的示意图，该实施例中，环形构件20的数量为两件，其分别设置在筒状构件10上端面和下端面，以保证各个构件连接固定的可靠性。
31.图1所示的实施例中，所述加强件30的数量四件，其沿所述筒状构件10的中轴线均匀分布。
32.进一步地，所述子环状件20a的数量与所述加强件30的数量相匹配，所述加强件30焊接于相邻子环状件20a之间。
33.本发明中，所述连接构件50为工字钢、槽钢或方钢，其焊接于所述筒状构件10的外侧壁。所述筒状构件10、环形构件20和加强件30的壁厚相等，以保证焊接过程中热量传导的均匀性，保证各个构件之间焊接固定的可靠性。
34.此外，本发明还公开了一种倾斜圆管柱与箱型梁节点构造的成型方法，其通过焊接形成上面所述的节点构造，其流程图，如图6所示，其包括：s1，根据工程图纸，预先加工筒状构件10、环形构件20和加强件30，根据圆管柱40及筒状构件10的相对位置，预先加工子环状件20a和加强件30；具体地，根据节点安装位置，查阅对应的工程图纸，预先制作子环状件20a和加强
件30，并将其焊接在筒状构件10的内部。
35.s2，将加强件30焊接于筒状构件10的内侧壁；具体地，加强件30朝向内侧的棱面与圆管柱40的外侧壁之间预留0.5-2mm的间隙，以保证加强件30与圆管柱40连接固定的可靠性。
36.s3，将圆管柱40和子环状件20a焊接于筒状构件10的内部；具体地，子环状件20a与筒状构件10的内侧壁及加强件30的交汇处配置有切口20b，如图3所示。切口20b的设置，有利于应力释放，保证环状构件20与筒状构件10连接固定的可靠性。图7中，子环状件20a的端部配置有切口20b，切口20b为圆弧形，以方便应力释放，保证子环状件20a可靠焊接。可以理解的是，切口20b也可以为其他形状，如平面切口、三角切口等。
37.s4，将连接构件50焊接于所述筒状构件10的外侧壁；s5，打磨节点构造连接处的焊缝并检测焊接质量；s6，对节点构造进行喷射除锈和防腐喷涂。
38.相比于现有技术的缺点和不足，本发明提供的一种倾斜圆管柱与箱型梁的节点构造及成型方法，其结构合理，施工便捷，适用于建筑外立面为异形曲面的工况，尤其是建筑外立面由上至下逐渐向内或向外收缩的场景，实现了圆管柱与箱型梁的可靠连接，优化了钢结构的整体应力分布。
39.本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。