[发明专利]一种鼓型节点单层网壳结构及组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网壳结构，尤其涉及一种鼓型节点单层网壳结构及组装方法，属于钢结构领域。

背景技术

在现代的钢结构建筑中，鼓型节点的这种结构形式越来越多的得到应用，它具有加工简单、造型独特的特点。但结构相对复杂，装配性能相对较差。

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，支撑性能出色，应用范围广的一种鼓型节点单层网壳结构及组装方法。

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：

一种鼓型节点单层网壳结构，包括二组以上的蜂窝组件，二组蜂窝组件相拼装而成，所述的蜂窝组件包括7个鼓型节点和腹杆，其中6个鼓型节点围成6边形，另一个鼓型节点设在6个鼓型节点的中间位，鼓型节点间通过腹杆相连接定位。

作为优选，二组拼装而成的蜂窝组件的横截面呈弧状分布，所述的鼓型节点包括圆管，所述的圆管的上部与下部分别设有内嵌状的封板，所述的腹杆为H型钢，所述的鼓型节点与腹杆相焊接定位。

一种鼓型节点单层网壳结构的组装方法，按以下步骤进行：

(一)、结构形式：

鼓型节点单层网壳结构由鼓型节点和腹杆组成，其中每个鼓型节点的轴心都对准球星，使整个网壳结构形成一个半球型的造型；

(二)、组装原理：

球壳由鼓型节点和腹杆组成，为减少现场安装的工作量，通过对鼓型节点单层网壳结构进行分析后分解成若干组装单元，组装完成后再进行整体安装；在拼装单元拼装时应保证单元弯曲方向朝下，降低胎架高度，便于操作，同时控制好每个节点的位置，以鼓型节点作为控制点进行单元拼装；

分块组装时控制点应取在节点处，以每个鼓型节点的下端面为节点控制面；在每个节点下端面上取四点，分别为Y1、Y2、X1、X2，将这四点投影至地面，将四点连线，其交点即为该鼓型节点端面的中心点于地面的投影；

然后根据该中心投影点进行胎架的放置，胎架的支撑面应根据每个节点下端面倾斜角度放置成相应的倾斜状，胎架做成十字形，刚好对应端面上四点的连线，且一榀构件上每个胎架十字型支撑面的朝向必须统一；

(三)、节点制作：

球壳节点的类型分两种：一种有纵向加劲板，节点一端的封板断开；另一种无加劲板，节点端部用两块圆形端板封住；

1、下料切割：

(1)、圆管：圆管采用无缝钢管，下料时预放1mm余量作为焊接收缩余量，采用采用相贯面数控切割机进行精确下料；

(2)、封板：节点的封板形状为圆形，下料时直接采用数控火焰或等离子切割机进行下料；

对马道附件节点处的封板，厚度为20mm的封板被劲板分成大小相同的两块，下料时可先按整圆进行下料，待坡口切割完成后用半自动火焰切割机对封板进行分割；

(3)、钢管下料后的允许偏差：

直径d，允许偏差为±d/500mm；钢管长度,允许偏差为±3.0mm；管口圆度，允许偏差为d/500mm，且不应大于5.0mm；管面对管轴的垂直度，允许偏差为d/500mm，且不应大于3.0mm；

2、坡口加工：

节点端部封板为圆形板，其坡口制作时需在设备及胎架上进行；

3、节点组装：

(1)、封板组装：将制作完成的环形封板和环形衬板进行组装，组装时应控制好衬板突出部分的尺寸，保证衬板组装尺寸均匀；

合格后进行定位焊焊接，定位焊长度不应小于40mm，间距在300-600mm之间，焊缝厚度不小于3mm，不大于正式焊缝厚度的2/3；

(2)、节点组装：

①、放置封板：将和马道连接的封板放置于水平的组装平台上，且装有衬板的一侧朝上；

②、组装圆管：吊上圆管，对准封板后缓缓放下，然后适当调整封板与圆管内壁的间隙，以四周间隙均匀为原则，合格进行定位焊；

③、组装劲板：劲板的组装以封板上的定位线为基准，同时保证劲板与圆管内壁之间的间隙，两侧间隙均匀为原则，合格后进行定位焊，然后进行劲板内部焊缝的焊接，焊接采用CO2气体保护焊，焊接时可将节点节点放倒进行操作，完成后24h进行UT探伤，合格后方可进行半圆封板的组装；

④、半圆封板组装：将半圆封板吊上组装平台，组装前可在半圆封板表面点焊两到三块定位挡板，定位挡板用于组装半圆封板时能将半圆封板支撑在圆管端部，组装完成后割除并磨平；

⑤、封板焊接：封板的焊接采用CO2气体保护焊，焊后24h进行UT探伤，合格后方可进行除锈涂装；

(四)、单元拼装：

1、划线：