[發明專利]新型交叉網格結構的連接節點、專用胎架及其制備方法

有效

• 申請號: 201410219402.0
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104264789A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 周觀根;何挺;洪王東;郭振華;周烽;周莉燕;袁明程
• 申請（專利權）人: 浙江東南網架股份有限公司
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;B23P23/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;沈相權

1.一種新型交叉網格結構的連接節點，其特征在于：包括連接支撐板（1），所述的連接支撐板（1）的兩側端分別設有與連接支撐板（1）相固定的連接節點機構，所述的連接節點機構包括與連接支撐板（1）的外壁相固定的下蓋板（2），所述的下蓋板（2）的上部設有與連接支撐板（1）相固定的U型加勁板（3），所述的U型加勁板（3）的上部設有與U型加勁板（3）相固定的上蓋板（4），二塊下蓋板（2）與連接支撐板（1）的下端相插接固定，二塊上蓋板（4）與連接支撐板（1）的上端相插接固定，二塊下蓋板（2）的外壁拼接成下拼接支角（5），二塊上蓋板（4）的外壁拼接成上拼接支角（6），所述的上拼接支角（6）、下拼接支角（5）和連接支撐板（1）間通過側受力板（7）相固定，所述的上蓋板（4）、下蓋板（2）和U型加勁板（3）間通過受力板（8）相固定，所述的上蓋板（4）的上部與下蓋板（2）的底部分別設有連接牛腿（9），所述的連接牛腿（9）與連接支撐板（1）相固定，所述的上蓋板（4）與下蓋板（2）中分別設有相對稱分布的灌漿孔（10）。

2.根據權利要求1所述的新型交叉網格結構的連接節點，其特征在于：所述的U型加勁板（3）的內壁設有均勻分布的加勁定位板（11），所述的加勁定位板（11）分別與上蓋板（4）和下蓋板（2）相固定，所述的加勁定位板（11）中形成與灌漿孔（10）相連通的穿孔（12），所述的連接牛腿（9）的外壁設有均勻分布的連接耳板（13），所述的連接牛腿（9）的外端設有定位圈板（14），所述的側受力板（7）與受力板（8）的外端設有均勻分布的螺栓定位孔（15）。

3.根據權利要求1或2所述的新型交叉網格結構的連接節點，其特征在于：包括上蓋板（4）與下蓋板（2）間對稱狀分布，所述的上蓋板（4）上的連接牛腿（9）與下蓋板（2）底部的連接牛腿（9）呈對稱分布，所述的連接牛腿（9）分別與上蓋板（4）和下蓋板（2）呈傾斜狀分布。

4.根據權利要求1或2所述的新型交叉網格結構的連接節點，其特征在于：所述的連接支撐板（1）的上部與下部分別呈圓弧狀分布，所述的下蓋板（2）的外端呈傾斜狀分布，所述的側受力板（7）的中心線與連接支撐板（1）的中心線呈同一直線分布。

5.根據權利要求1或2所述的新型交叉網格結構的專用胎架，其特征在于：包括操作平臺（16），所述的操作平臺（16）上部的左右端分別設有蓋板擱架（17），二塊蓋板擱架（17）間設有一對相間隔分布的牛腿擱架（18），所述的蓋板擱架（17）的高度大于牛腿擱架（18），所述的操作平臺（1）的底部設有均勻分布的支腳（19）。

6.根據權利要求1或2所述的新型交叉網格結構的連接節點的制備方法，其特征在于按以下步驟進行：

（1）、切割下料：

鋼板下料采取三維放樣技術，同時將工藝補償余量計入下料尺寸；

下料前鋼板用矯正機進行矯平，通過等離子數控鋼板切割設備，利用數控編程，將連接節點中涉及的各種異形鋼板進行精確下料；

大口徑鋼管的牛腿采用六維數控相貫切割設備，設備采用CNC控制系統，配置等離子切割機，自動實現圓管多重相貫線的切割和剖口的開設；

牛腿端面采用機械動力裝置進行端面銑加工，使牛腿端面保證平整，提高加工精度；

牛腿指連接牛腿；

（2）、加工成形：

通過大型液壓設備，將U型加勁板加工成半橢圓柱狀；

先采用專用壓模對鋼板兩側進行壓頭預壓成型，并用樣板檢測橢圓度，兩側預壓成型后，對鋼板中部進行壓制，壓制時嚴格按下料時彈出的等分線進行逐步成型；

牛腿的卷制采用1500噸液壓機，牛腿兩端壓頭后，采用樣板檢測保證錐度，卷制時采用多次進給法，通過定位錐體母線調節進料方向提高卷制精度，卷制完成后進行縱縫焊接；

主要對牛腿管端橢圓度、管端的平整度、縱縫對口錯邊數值、錐度項目進行控制檢測；

大口徑鋼管牛腿的壓制采用大口徑鋼管壓制生產線，下料鋼板經銑邊、折彎成型、合縫預焊、直縫內外埋弧焊接、精整整形、探傷檢測一系列工藝流程后成為鋼管，自動化生產線大大提高了鋼管的加工精度要求；

通過三維空間定位鉆床，分別在連接耳板、側受力板和受力板進行孔位精確加工,保證了孔徑、孔距、孔位的準確無誤；

（3）、組裝胎架：

組裝胎架首先依據節點的外形尺寸條件，鋪設型鋼平臺并精確整平，然后布置胎架，在滿足胎架自身的強度、剛度和穩定性外，須保證車間組裝、吊裝的安全要求；

依據節點牛腿定位尺寸，在平臺上布置支撐，用于臨時固定節點牛腿；

同時根據節點控制點投影，劃出節點關鍵控制點、牛腿中心線、牛腿端口線投影線，形成組裝精度控制網；

（4）、組裝、焊接和檢測：

按加工工藝程序，將下料完成后的各零件放置在拼裝胎架上并臨時固定，組裝采用三維坐標定位法組裝定位，利用鋼尺、線錘、全站儀工具對控制點的距離及位置進行測量；

第一步，先將下蓋板水平定位后，與連接支撐板組立，將下蓋板與連接支撐板相連處開好剖口，剖口可以根據實際板厚的情況，剖口采用V型或U型，焊縫等級為一級全融透；

第二步，將U型加勁板、連接支撐板和下蓋板組立，將連接支撐板和上蓋板相連處開好剖口，剖口采用雙面K型，焊縫等級為一級；

第三步，將加勁定位板、側受力板、受力板放入其中分別與連接支撐板、下蓋板和U型加勁板相連；

第四步，將上蓋板蓋上，在上蓋板和下蓋板的中間分別開直徑為900mm的灌漿孔，以便加工時有施焊空間及方便現場灌混凝土；

在以上4步完成后，節點箱體已組裝完成；

在焊接過程中，根據焊接工藝評定，節點焊接遵循平面上由中間向四周方向施焊，立面由下向上、盡量按中和軸對稱施焊的順序原則，通過設置剛性支撐固定、反變形、矯正工藝減少焊接變形，并采用振動時效工藝對構件進行殘余應力的消減；

特別須保證節點連接支撐板處的焊接質量，因支撐板厚度最大可達150mm，厚度方向性能達Z25，材質為Q420GJ,并且焊縫區域集中，焊接過程著重控制厚板的層狀撕裂、焊接變形及殘余應力的消減；

第五步，焊接完成后，根據要求進行超聲波探傷，確保焊接質量，同時需要進行尺寸檢測，確認滿足設計要求后進行下一步工序；

第六步是將連接牛腿與拼裝胎架上的構件組立，由于每個節點的位置都在變化，角度均各不相同，因此需要在連接牛腿相貫線下料時，就根據三維實體模型進行數字化編程，同時在等離子數控切割時就開好焊接剖口角度，以便于該節點的最后一道工序順序完成；

牛腿組裝時，按管口定位點控制組裝精度，焊接過程中注意保證牛腿小夾角相貫焊縫質量；

組裝完成后對整體節點進行外觀及最后焊縫的檢測，滿足設計和現場拼裝尺寸的要求；

外觀關鍵尺寸包括：牛腿端口控制點與節點中心尺寸、牛腿端口控制點間尺寸、節點上下蓋板標高尺寸、上下部圓管牛腿內側控制點距離。