大直径加肋焊接球的制作方法

    专利2022-07-07  72


    本实用新型涉及一种大直径焊接球结构,特别是一种大直径加肋焊接球。



    背景技术:

    大直径焊接空心球节点是国内外空间结构中最常使用的节点形式之一,随着经济水平的提高,建筑规模日趋大型化,大跨度结构、大悬挑结构不断涌现,结构形式复杂多样,对焊接空心球节点的承载力有了更高的要求,《空间网格结构技术规程》规定的最大焊接球直径为900mm,但是这种直径的焊接球往往满足不了大跨度、大悬挑结构的需求。而对于满足大跨度、大悬挑结构需求的超过900mm以上直径的焊接球而言,由于其杆件直径大、焊接球直径大、焊接球受力大,因此现有的技术手段是加大焊接球壁厚来满足受力要求。这样的900mm以上的大直径球的壁厚较厚,加大了焊接球制作工艺难度、加大了焊缝焊接难度,增加材料用量,工程造价高;当焊接球的壁厚大到一定厚度的时候,焊接球节点无法加工,需要做成铸钢节点,铸钢节点加工制作时间长,影响工期,工程造价也会大大增加。

    因此,现有的大直径焊接空心球,壁厚较厚,存在制造工艺难度大、工程造价高,还影响工期的问题。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于,提供一种大直径加肋焊接球。本实用新型具有降低了焊接球制作工艺难度、节约工程造价、保证工期的特点。

    本实用新型的技术方案:大直径加肋焊接球,包括空心的球壳,球壳的中心设有竖直分布的环形板,环形板将球壳的内腔分隔成两个对称的空腔,两个空腔内均设有水平分布的半环形板,半环形板与球壳之间设有若干发散肋。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述发散肋沿着半环形板的圆周方向间隔分布,发散肋分别与半环形板和球壳焊接。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述发散肋为扇环状,发散肋的外弧形边与球壳的内壁相匹配。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述半环形板采用两个,两个半环形板上下平行分布在空腔内。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述发散肋包括分布在两个半环形板之间的第一发散肋以及分布在半环形板与球壳之间的第二发散肋。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述球壳为以环形板为界的两个相互对称的半球体构成。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述球壳的厚度为球壳直径的0.04-0.05倍。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述环形板的厚度为球壳厚度的0.5-0.8倍;环形板的内圆孔直径为球壳直径的0.4-0.5倍。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述半环形板的厚度为球壳厚度的0.6-0.8倍,半环形板的内圆弧直径为球壳直径的0.4-0.6倍。

    前述的大直径加肋焊接球中,所述发散肋的厚度为环形板厚度的0.6-0.9倍,发散肋的内圆弧直径为球壳直径的0.3-0.7倍。

    与现有技术相比,本实用新型通过将发散肋合理的布置在900mm直径以上的焊接球内,让焊接球的承载力成倍提高,并不增加焊接球的壁厚,焊接球的壁厚较小,可以降低加工、制作、吊装难度,节省材料、减轻结构自重、降低工程造价、节约工期。同时填补了《空间网格结构技术规程》的空白,解决了大跨度、大悬挑结构及复杂受力结构节点构造问题,为大直径焊接球的标准化创造条件。

    因此,本实用新型具有降低了焊接球制作工艺难度、节约工程造价、保证工期的特点。

    附图说明

    图1是本实用新型中球壳的内部结构示意图;

    图2是环形板与球壳的结构示意图;

    图3是本实用新型的拼装步骤示意图;

    图4是本实用新型与杆件的焊接结构示意图。

    附图中的标记为:1、球壳;11、半球体;2、环形板;3、空腔;4、半环形板;5、发散肋;51、第一发散肋;52、第二发散肋。

    具体实施方式

    下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明,但并不作为对本实用新型限制的依据。

    实施例。

    如图1和图2所示,大直径加肋焊接球包括空心的球壳1,球壳1的中心设有竖直分布的环形板2,环形板2将球壳1的内腔分隔成两个对称的空腔3,两个空腔3内均设有水平分布的半环形板4,半环形板4与空腔内壁匹配贴合,半环形板4与球壳1之间设有若干发散肋5。所述发散肋5沿着半环形板4的圆周方向间隔分布,发散肋5分别与半环形板4和球壳1焊接。所述发散肋5为扇环状,发散肋5的外弧形边与球壳1的内壁相匹配。

    本实施例中,所述球壳1为以环形板2为界的两个相互对称的空心的半球体11构成。所述半环形板4采用两个,两个半环形板4上下平行分布在空腔3内。所述发散肋5包括分布在两个半环形板4之间的第一发散肋51以及分布在半环形板4与球壳1之间的第二发散肋52。

    所述球壳1的厚度为球壳1直径的0.04-0.05倍。所述环形板2的厚度为球壳1厚度的0.5-0.8倍,优选为0.7倍;环形板2的内圆孔直径为球壳1直径的0.4-0.5倍,优选为0.45倍。球壳直径为球壳的外直径。

    所述半环形板4的厚度为球壳1厚度的0.6-0.8倍,优选为0.7倍;半环形板4的内圆弧直径为球壳1直径的0.4-0.6倍,优选为0.5倍。

    所述发散肋5的厚度为环形板2厚度的0.6-0.9倍,优选为0.8倍;

    发散肋5的内圆弧直径为球壳1直径的0.3-0.7倍,优选为0.55倍。

    工厂拼装步骤如下,见图3所示:

    第一步,先准备一个半球体11和两块半环形板4,半环形板4与半球体11坡口全熔透焊接,得到半成品a。

    第二步,将多个发散肋5与半成品a坡口全熔透焊接,得到半成品b。

    重复上述两个步骤,得到两个半成品b。

    第三步,环形板2与其中一个半成品b刨平顶紧,得到半成品c;

    第四步,将另一个半成品b与半成品c坡口全熔透焊接,环形板2兼做衬板用。

    工厂预设基准点a,基准点a位于发散肋5竖直方向最顶部中心位置。

    通过合理的焊接工艺顺序,将发散肋5合理地布置在焊接球内部,减少焊接球壁厚,同时满足节点的受力要求,从而实现降低焊接工艺难度、节约工期、节约材料、降低工程造价的目标。

    现场安装步骤为:按照现有技术中焊接球与杆件的焊接方法,先将受力最大的杆件焊接到焊接球上,杆件中心对准基准点a,再逐步焊接受力小的杆件,受力小的杆件相贯到受力大的杆件上,相交的部分相贯切割,所有杆件均对准球心。焊接好后的结构如图4所示。

    本实用新型未详述部分为现有技术。


    技术特征:

    1.大直径加肋焊接球,其特征在于:包括空心的球壳(1),球壳(1)的中心设有竖直分布的环形板(2),环形板(2)将球壳(1)的内腔分隔成两个对称的空腔(3),两个空腔(3)内均设有水平分布的半环形板(4),半环形板(4)与球壳(1)之间设有若干发散肋(5)。

    2.根据权利要求1所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述发散肋(5)沿着半环形板(4)的圆周方向间隔分布,发散肋(5)分别与半环形板(4)和球壳(1)焊接。

    3.根据权利要求1所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述发散肋(5)为扇环状,发散肋(5)的外弧形边与球壳(1)的内壁相匹配。

    4.根据权利要求1所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述半环形板(4)采用两个,两个半环形板(4)上下平行分布在空腔(3)内。

    5.根据权利要求4所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述发散肋(5)包括分布在两个半环形板(4)之间的第一发散肋(51)以及分布在半环形板(4)与球壳(1)之间的第二发散肋(52)。

    6.根据权利要求1所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述球壳(1)为以环形板(2)为界的两个相互对称的半球体(11)构成。

    7.根据权利要求1所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述球壳(1)的厚度为球壳(1)直径的0.04-0.05倍。

    8.根据权利要求7所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述环形板(2)的厚度为球壳(1)厚度的0.5-0.8倍;环形板(2)的内圆孔直径为球壳(1)直径的0.4-0.5倍。

    9.根据权利要求7所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述半环形板(4)的厚度为球壳(1)厚度的0.6-0.8倍,半环形板(4)的内圆弧直径为球壳(1)直径的0.4-0.6倍。

    10.根据权利要求8所述的大直径加肋焊接球,其特征在于:所述发散肋(5)的厚度为环形板(2)厚度的0.6-0.9倍,发散肋(5)的内圆弧直径为球壳(1)直径的0.3-0.7倍。

    技术总结
    本实用新型公开了一种大直径加肋焊接球,包括空心的球壳(1),球壳(1)的中心设有竖直分布的环形板(2),环形板(2)将球壳(1)的内腔分隔成两个对称的空腔(3),两个空腔(3)内均设有水平分布的半环形板(4),半环形板(4)与球壳(1)之间设有若干发散肋(5)。本实用新型具有降低了焊接球制作工艺难度、节约工程造价、保证工期的特点。

    技术研发人员:唐伟;程戈;蔡法雷;曹学峰;张新英;赵友清;丁汉杰;王鹏飞;杨文涛;刘丽;王潇
    受保护的技术使用者:杭州中联筑境建筑设计有限公司
    技术研发日:2020.07.17
    技术公布日:2021.03.16

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