震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及大鋼結構建筑，尤其涉及震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置及方法。大型鋼管支撐柱的鋼管接口通常采用對接方式處理,而這種對接方式處理存在有以下缺陷：接口位置焊接質量要求非常嚴格，難以達到質量驗收要求；鋼管接口位置兩側50mm范圍內鋼管柱母材組織結構發生變化、晶體顆粒粗化，產生焊接熱影響線；在機械震動荷載作用下，焊口位置鋼管柱母材開裂事故。為解決上述技術問題，使大型鋼管支撐柱的對接焊接達到安全、經濟、使用可靠的要求。本發明是在大型鋼管柱接口處內部安裝波形襯管，在鋼管柱接口處內部安裝波形襯管，將波形襯管兩端波浪形焊接在兩個鋼管柱內側，鋼管柱接口處與波形襯管外側焊接在一起。
【專利說明】震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置及方法
[0001]【技術領域】:
本發明涉及大鋼結構建筑，尤其涉及震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置及方法。
[0002]【背景技術】:
目前許多工業廠房建筑、民用建筑都采用鋼結構作為主體結構。其中一些工業或民用通廊的主體結構在選用支撐構件時，考慮構件各個方向受力均衡性往往采用大型鋼管作為支撐柱。按現有工藝處理方法，大型鋼管支撐柱的鋼管接口通常采用對接方式處理，而這種對接方式處理的大型鋼管支撐柱接口一般存在有以下缺陷:
1:大型鋼管柱的鋼管接口位置焊縫焊接質量要求非常嚴格，焊口清渣、打磨工作量非常大，工人勞動強度高；
2:鋼管柱接口位置焊縫質量往往難以達到質量驗收要求；
3:在大型鋼管柱接口位置多道焊縫反復施焊情況下，鋼管接口位置兩側50mm范圍內鋼管柱母材組織結構發生變化、晶體顆粒粗化，產生焊接熱影響線。在震動荷載作用下，容易造成焊口位置鋼管柱母材開裂，對結構受力不利；
4:在機械震動荷載作用下，鋼管柱的鋼管接口對接位置很容易發生焊口開裂或焊口位置鋼管柱母材開裂事故，返修時高空作業情況下腳手架搭設工作量大，返修施工極為不便，返修施工焊接質量難以達到驗收規范要求，易造成多次返工，甚至導致主體支撐柱局部或整體更換，造成極大的工程安全隱患。
[0003]
【發明內容】
:
為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種新型震動荷載狀況下大型鋼管柱對接連接裝置及方法，使 大型鋼管支撐柱的對接焊接達到安全、經濟、使用可靠的要求。
[0004]本發明震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置是在大型鋼管柱接口處內部安裝波形襯管，其特征在于:在鋼管柱接口處內部安裝波形襯管，將波形襯管兩端波浪形焊接在兩個鋼管柱內側，鋼管柱接口處與波形襯管外側焊接在一起。
[0005]波形襯管特征在于，厚度為鋼管柱厚度t或t+2mm，管內波形襯管兩端波峰寬度尺寸為600——900mm、兩端波底寬度尺寸為300——600mm，波峰、波底半徑均為50——100mm，形成一道高低差100——200mm波浪線。
[0006]本發明連接方法按以下步驟進行:
A:鋼管柱制作時按設計要求分段下料、管口打磨、留好管口對接接口縫隙后，在制作現場或施工現場地面將鋼管柱主體對接組裝，接口位置臨時定位點焊，定位焊縫厚度> 3mm、長度> 40mm、間距300~600mm。
[0007]B:鋼管柱對接就位、各項尺寸校核無誤后，即可以將管內波形襯管安裝就位。管內波形襯管安裝就位采用臨時定位點焊，定位焊縫厚度> 3mm、長度> 40mm、間距300~600mmo
[0008]C:鋼管柱組裝完成后，首先進行外部接口位置對接焊接，外部接口位置對接焊縫焊接質量檢查合格后再進行管內波形襯管與主管波形焊接施工，焊接施工過程中，臨時定位點焊焊縫必須采用砂輪機磨除。
[0009]本發明與現有技術相比，在同等的施工條件下，由于管內波形襯管的安裝，使管內波形襯管即成為對接管口的內襯板，又使管道接口位置強度得以加強。同時襯管波形焊縫也避免了焊接對管道母材材質的熱影響；避免了焊接熱影響線的產生，避免了鋼管柱對接焊口打磨修整工作，減少了焊接施工工作量；保證了焊接質量；降低了工人勞動強度；避免了焊口開裂對工程質量的影響，保證了工程質量；避免了工程安裝完成后焊口位置鋼管母材開裂事故，消除了返修時高空作業情況下腳手架搭設工、返修施工焊接質量難以達到驗收規范要求困境；避免了工程安全隱患。同時也降低了工程施工成本。
[0010]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是原有大型鋼管支撐柱的鋼管對接接口處理通常采用的對接連接施工過程示意
圖；
圖2是本發明震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置及方法對接連接施工過程示意圖。
[0011]【具體實施方式】:
參照附圖1、附圖2可見，本發明震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置及方法與原有原有鋼管支撐柱的鋼管對接接口處理工藝的組成方式不同。
[0012]原有大型鋼管對接接口位置在多道焊縫反復施焊情況下，施工質量難以得到保證，同時鋼管接口位置兩側50mm范圍內鋼管母材組織結構發生變化、晶體顆粒粗化，在震動荷載作用下，容易造成焊口位置鋼管母材開裂，對結構受力不利。
[0013]本發明由大型鋼管柱I接口處內部安裝波形襯管2，將波形襯管2兩端波浪形3焊接在兩個鋼管柱I內側，鋼管柱I接口處與波形襯管2外側焊接在一起，形成了一個新型的大型管口對接方式。在同等的施工條件下，由于管內波形襯管2的安裝，使管道接口位置強度得以加強；同時襯管波形焊縫也避免了焊接對管道母材材質的熱影響；由于管內波形襯管2的焊接襯底作用，保證了焊接質量，降低了工人勞動強度；避免了焊口開裂對工程質量的影響，保證了工程整體質量；降低了工程施工成本。
[0014]實施例1
鋼管柱直徑1000mm，管壁厚20mm,波形襯管直徑956mm,管壁厚22mm,波峰、波底半徑100mm,管內波形襯管兩端波峰寬度尺寸為800mm,兩端波底寬度尺寸為600mm。焊接質量合格。
[0015]實施例2
鋼管柱直徑800mm,管壁厚16mm,波形襯管直徑764mm,管壁厚16mm,波峰、波底半徑75mm,管內波形襯管兩端波峰寬度尺寸為700mm,兩端波底寬度尺寸為550mm。焊接質量合格。
[0016]實施例3
鋼管柱直徑600mm,管壁厚12mm,波形襯管直徑572mm,管壁厚12mm,波峰、波底半徑50mm,管內波形襯管兩端波峰寬度尺寸為600mm,兩端波底寬度尺寸為500mm。焊接質量合格。
【權利要求】
1.震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置是在大型鋼管柱接口處內部安裝波形襯管，其特征在于:在鋼管柱接口處內部安裝波形襯管，將波形襯管兩端波浪形焊接在兩個鋼管柱內側，鋼管柱接口處與波形襯管外側焊接在一起。
2.根據權利要求1所述的震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置，其特征在于，波形襯管厚度為鋼管柱厚度t或t+2mm,管內波形襯管兩端波峰寬度尺寸為600-900mm、兩端波底寬度尺寸為300——600mm，波峰、波底半徑均為50——100mm，形成一道高低差100——200mm波浪線。
3.根據權利要求1所述的震動荷載情況下大型鋼管柱對接連接裝置，其特征在于，本發明連接方法按以下步驟進行: A:鋼管柱制作時按設計要求分段下料、管口打磨、留好管口對接接口縫隙后，在制作現場或施工現場地面將鋼管柱主體對接組裝，接口位置臨時定位點焊，定位焊縫厚度> 3mm、長度> 40mm、間距300?600mm ； B:鋼管柱對接就位、各項尺寸校核無誤后，即可以將管內波形襯管安裝就位，管內波形襯管安裝就位采用臨時定位點焊，定位焊縫厚度> 3mm、長度> 40mm、間距300?600mm ； C:鋼管柱組裝完成后，首先進行外部接口位置對接焊接，外部接口位置對接焊縫焊接質量檢查合格后再進行管內波形襯管內與主管波形焊接施工，焊接施工過程中，臨時定位點焊焊縫必須采用砂輪機磨除。
【文檔編號】B23K31/02GK103801846SQ201410082561
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月9日 優先權日:2014年3月9日
【發明者】趙永杰, 劉和平 申請人:湖南金海鋼結構股份有限公司