一种新型箱型拱脚节点及其制作方法.pdf

本发明涉及一种拱脚节点，尤其涉及一种新型箱型拱脚节点及其制作方法，属于钢结构领域。包括弧底板，所述的弧底板的上部设有均匀分布的隔板，所述的弧底板上部的两侧端分别设有弧形腹板，所述的弧形腹板的上部设有弧形盖板，所述的弧形盖板与弧底板呈相同结构，所述的弧底板、弧形腹板、弧形盖板形成箱型构件。按以下步骤进行：钢板放样下料→弧形腹板压弯成型→弧形腹板成型检测→钢板零件检测→箱型构件组装→箱型构件焊接→箱型构件检测。结构合理，施工精度高，施工成本低，增加钢结构安全性，施工工效高。

1.  一种新型箱型拱脚节点，其特征在于：包括弧底板(1)，所述的弧底板(1)的上部设有均匀分布的隔板(2)，所述的弧底板(1)上部的两侧端分别设有弧形腹板(3)，所述的弧形腹板(3)的上部设有弧形盖板(4)，所述的弧形盖板(4)与弧底板(1)呈相同结构，所述的弧底板(1)、弧形腹板(3)、弧形盖板(4)形成箱型构件(5)；
所述的箱型构件(5)设有二个，其中一个箱型构件(5)的底部设有另一个箱型构件(5)外壁的底端。

2.  根据权利要求1所述的一种新型箱型拱脚节点，其特征在于：均匀分布的隔板(2)通过二组腹板(6)相定位，二组腹板(6)呈同一水平面分布，所述的腹板(6)为弧形状，所述的隔板(2)的上部与弧形盖板(4)相固定。

3.  根据权利要求1或2所述的一种新型箱型拱脚节点的，其特征在于：所述的箱型构件(5)的上部呈开口状，另一箱型构件的底部设有定位连接法兰(7)。

4.  根据权利要求1或2所述的一种新型箱型拱脚节点的制作方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)、钢板放样下料：
先在1：1的三维模型中直接量取，得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸；
采用数控等离子切割机进行切割下料，下料前进行矫平，并预留2mm的切割余量；
同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放1mm作为箱型构件焊接收缩余量，根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接 收缩余量；
(2)、弧形腹板压弯成型：
弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法，油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状，下模为可调节二字状，油压机的压制步距为10cm，油压机每次下压量为总下压量的1/3；
(3)、弧形腹板成型检测：
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制，当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；
当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm，成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm；
(4)、钢板零件检测：
搭设矫正胎架，对已成形的钢板零件进行矫正；钢板零件外形尺寸偏差控制在±0.5mm；
(5)、箱型构件组装：
搭设组装胎架，对箱型构件进行组装；
组立装配时，考虑焊接收缩，弧形腹板加放4mm焊接收缩余量；
箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位，确保弧形腹板的弯弧顺滑连续；
(6)、箱型构件焊接：
对箱型构件进行焊接，采用CO₂气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接，焊接时可选择从中间向两端对称施焊，焊后需对焊缝进行100％UT；焊接完成后进行端铣；
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量，通过节点坐标控制对箱型构件外观形状的控制，特别针对双曲翼缘板凹凸形状的控制，若箱型外观尺寸偏差大于2mm时，则需对其进行校正，弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法，保证箱型的弯弧程度符合要求。

一种新型箱型拱脚节点及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种拱脚节点，尤其涉及一种新型箱型拱脚节点及其制作方法，属于钢结构领域。
背景技术
目前现有技术的各类钢结构场馆、国际购物中心、机场等大型建筑中不断应用到双曲、平面内弯弧、空间弯弧等新颖独特的造型设计，充分体现了人类的创造力和对于建筑艺术性的美好追求。为满足建筑设计要求，大量采用了异型钢结构构件，对钢构件的加工制作提出了更高的要求。其中，局部不规则圆弧形箱型构件正是造型类建筑的又一突出代表，以其不规则弧形波浪形姿态，充分体现了建筑与自然的完美结合，响应了人类回归自然、绿色环保的口号。但相应的构件，结构复杂，支撑性能相对较低。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，适应空间结构大跨度、轻型、受力合理、简洁，同时加工精度更高，可操作性更强的一种新型箱型拱脚节点及其制作方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种新型箱型拱脚节点，包括弧底板，所述的弧底板的上部设有均匀分布的隔板，所述的弧底板上部的两侧端分别设有弧形腹板，所述的弧形腹板的上部设有弧形盖板，所述的弧形盖板与弧底板呈相同结构，所述的弧底板、弧形腹板、弧形盖板形成箱型构件；
所述的箱型构件设有二个，其中一个箱型构件的底部设有另一个箱型构件 外壁的底端。
作为优选，均匀分布的隔板通过二组腹板相定位，二组腹板呈同一水平面分布，所述的腹板为弧形状，所述的隔板的上部与弧形盖板相固定。
作为优选，所述的箱型构件的上部呈开口状，另一箱型构件的底部设有定位连接法兰。
一种新型箱型拱脚节点的制作方法，按以下步骤进行：
(1)、钢板放样下料：
先在1：1的三维模型中直接量取，得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸；
采用数控等离子切割机进行切割下料，下料前进行矫平，并预留2mm的切割余量；
同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放1mm作为箱型构件焊接收缩余量，根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量；
(2)、弧形腹板压弯成型：
弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法，油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状，下模为可调节二字状，油压机的压制步距为10cm，油压机每次下压量为总下压量的1/3；
(3)、弧形腹板成型检测：
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制，当零件弯弧弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；
当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm，成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm；
(4)、钢板零件检测：
搭设矫正胎架，对已成形的钢板零件进行矫正；钢板零件外形尺寸偏差控 制在±0.5mm；
(5)、箱型构件组装：
搭设组装胎架，对箱型构件进行组装；
组立装配时，考虑焊接收缩，弧形腹板加放4mm焊接收缩余量；
箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位，确保弧形腹板的弯弧顺滑连续；
(6)、箱型构件焊接：
对箱型构件进行焊接，采用CO₂气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接，焊接时可选择从中间向两端对称施焊，焊后需对焊缝进行100％UT；焊接完成后进行端铣；
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量，通过节点坐标控制对箱型构件外观形状的控制，特别针对双曲翼缘板凹凸形状的控制，若箱型外观尺寸偏差大于2mm时，则需对其进行校正，弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法，保证箱型的弯弧程度符合要求。
腹板每隔1000mm设置一道。
本发明提供一种新型箱型拱脚节点及其制作方法，结构合理，施工精度高，施工成本低，增加钢结构安全性，施工工效高。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1、图2、图3所示，一种新型箱型拱脚节点，包括弧底 板1，所述的弧底板1的上部设有均匀分布的隔板2，所述的弧底板1上部的两侧端分别设有弧形腹板3，所述的弧形腹板3的上部设有弧形盖板4，所述的弧形盖板4与弧底板1呈相同结构，所述的弧底板1、弧形腹板3、弧形盖板4形成箱型构件5；
所述的箱型构件5设有二个，其中一个箱型构件5的底部设有另一个箱型构件5外壁的底端。
均匀分布的隔板2通过二组腹板6相定位，二组腹板6呈同一水平面分布，所述的腹板6为弧形状，所述的隔板2的上部与弧形盖板4相固定。
所述的箱型构件5的上部呈开口状，另一箱型构件的底部设有定位连接法兰7。
一种新型箱型拱脚节点的制作方法，按以下步骤进行：
(1)、钢板放样下料：
先在1：1的三维模型中直接量取，得到箱型构件的空间位置关系以及各零件的规格尺寸；
采用数控等离子切割机进行切割下料，下料前进行矫平，并预留2mm的切割余量；
同时根据箱型构件的焊缝长度对箱型构件展开尺寸按每米加放1mm作为箱型构件焊接收缩余量，根据隔板的焊缝长度按每块隔板加放0.5mm作为焊接收缩余量；
(3)、弧形腹板压弯成型：
弧形腹板的成形采用油压机逐步压弯成形法或三星辊成形法，油压机逐步压弯成形法的上模为固定一字状，下模为可调节二字状，油压机的压制步距为10cm，油压机每次下压量为总下压量的1/3；
(3)、弧形腹板成型检测：
在钢板压弯成形过程中采用样板进行控制，当零件弯弧弦长小于或等于 1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；
当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm，成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm；
(4)、钢板零件检测：
搭设矫正胎架，对已成形的钢板零件进行矫正；钢板零件外形尺寸偏差控制在±0.5mm；
(5)、箱型构件组装：
搭设组装胎架，对箱型构件进行组装；
组立装配时，考虑焊接收缩，弧形腹板加放4mm焊接收缩余量；
箱型构件组装时通过火焰矫正的方式将弧形腹板矫正到位，确保弧形腹板的弯弧顺滑连续；
(6)、箱型构件焊接：
对箱型构件进行焊接，采用CO₂气体保护焊对箱型构件主焊缝进行焊接，焊接时可选择从中间向两端对称施焊，焊后需对焊缝进行100％UT；焊接完成后进行端铣；
(7)、箱型构件检测:
箱型构件制作完成后需对其进行外观尺寸测量，通过节点坐标控制对箱型构件外观形状的控制，特别针对双曲翼缘板凹凸形状的控制，若箱型外观尺寸偏差大于2mm时，则需对其进行校正，弧形箱型可采用火焰和机械相结合的矫正方法，保证箱型的弯弧程度符合要求。