焊接空心球节点技巧【干货】
热成形焊接空心球类节点技术规程
热成形焊接空心球类节点技术规程1. 热成形焊接空心球类节点技术概述热成形焊接空心球类节点技术是一种常用于建筑结构和桥梁工程中的连接方法。
它通过加热、挤压和成形等工艺，将钢板或钢管连接成空心球类节点，具有结构简洁、承载能力强、外观美观等特点。
在工程实践中得到了广泛应用。
2. 技术规程要求在进行热成形焊接空心球类节点技术时，需要严格按照相关规程进行操作，以确保工程质量和安全。
需要对焊接材料进行严格的选择和检验，确保材料符合设计要求。
需要对焊接工艺进行精细的规划和控制，保证焊接质量和连接强度。
还需要对热成形过程进行严格监控，确保节点形状和尺寸符合设计要求。
在节点成形后需要进行全面的检测和试验，以验证节点的承载性能和稳定性。
3. 热成形焊接空心球类节点技术的优势热成形焊接空心球类节点技术具有以下优势：由于节点采用了热成形工艺，节点表面光滑，无需二次加工，节省了工艺和成本。
节点的连接方式采用了焊接，连接强度高，能够满足工程的承载要求。
节点形状多样化，可以满足工程设计的多样化需求，提高了工程的灵活性和美观性。
4. 个人观点和理解作为一种常用的连接技术，热成形焊接空心球类节点技术在工程实践中发挥着重要作用。
我认为，热成形焊接空心球类节点技术能够满足工程对节点连接的高强度、美观性和灵活性等要求，具有较高的实用价值和推广前景。
对于工程施工方和设计单位来说，需要加强对该技术的理解和掌握，以确保其在工程实践中的可靠性和安全性。
总结回顾热成形焊接空心球类节点技术是一种重要的连接技术，它通过热成形和焊接等工艺，将钢板或钢管连接成空心球类节点，具有结构简洁、承载能力强、外观美观等优点。
在工程实践中，需要严格按照相关规程进行操作，确保节点连接的质量和安全性。
我个人认为，该技术具有较高的实用价值和推广前景，需要加强对其的理解和掌握。
通过深入探讨热成形焊接空心球类节点技术的概念、技术要求、优势以及个人观点和理解，希望能够对该技术有更深入的了解。
焊接球节点网架的制作安装工艺技术探讨
焊接球节点网架的制作安装工艺技术探讨摘要：利用节点连接所构成的外形呈平板状的一种空间杆系结构。
杆件所承载的轴力、截面尺寸普遍不大；各杆件相互支撑，让受力杆件和支撑系统能够进行完美的融合，这样就会确保整体性；因为结构存在一定的规律性，很多构件与节点的形态、尺寸相同，方便进行安装和生产。
关键词：焊接；球节点网架；制作安装工艺网架结构指的是杆件依照相关的规律来进行设置，利用节点连接而构成的外形呈平板状的空间杆系结构。
网架结构属于高次超静定结构，具有较强的载荷力以及防震性；同时网架结构可以满足各种跨度、支撑条件等，所以其得到了广泛的使用，那么下面我们就来对焊接球节点网控制安装工艺技术进行一下具体的分析。
一、拼装在对焊接球节点网架进行拼接期间要注意下列问题：网架的小拼要在拼装模架中完成，以此确保形状的精准性。
分条或者分块的网架单元尺寸一定要精准，这样才能够在进行高空总拼接的过程中降低误差。
在对单元体进行制作期间，要由中间往两边来进行，尽可能的降低焊接变形的程度。
在完成单元体制的制作以后，还要做好测量报验、并标注上编号，然后设置安装定位线，这样就能够顺利的进行接下来的总拼。
小拼单元体空心球节点和钢管中心之间的偏差值要保持在2mm，在分条的网架单元中，如果长度不大于20m的话，那么拼接长度的误差要控制在5mm；而要是长度超过20mm的话，那么拼接长度的偏差值就要保持在+10mm。
二、总拼采用高空散装法指的是小拼单元在设计位置拼装的安装方式。
具体要求为：拼装支架的支撑点部分要设立于下旋节点处，拼装工作要能够确保拼装的准确度，降低误差。
最好从中间开始，然后逐渐的往周围来进行拼装。
在采用高空散装法进行施工期间，要先对网架中心焊接核心单元，然后向外进行扩充，等对外一环施焊之后，再给内一环焊施焊，从而便能够降低焊接应力和变形的程度。
在对网架进行拼装期间，在每次施焊结束后，都要对基准轴线处的标高、垂直偏差进行检测；要是偏差超过施工标准的范围，那么就要马上进行改进。
钢管网架焊接节点
≤150
8
160~ 250
260~ 390
400~ 590 12~14
600~ 880
890~ 1275
8~10 10~12
14~16 16~18
3.6.4支座节点 3.6.4支座节点
支座节点的构造形 式应受力明确、 式应受力明确、传 力简捷、安全可靠， 力简捷、安全可靠， 并应符合计算假定。 并应符合计算假定。 常用支座节点有以 下几种构造形式： 下几种构造形式： a 角钢杆件 b 钢管杆件 平板压力或拉力支 座，只适用于较小 图3.46 平板压力或拉力支座 跨度网架, 跨度网架,如图 3.46。 3.46。
D-----钢球直径 （㎜ ） -----钢球直径 θ-----两个螺栓之间的最小夹角 （㎜ ） -----两个螺栓之间的最小夹角 d1，d 2----直径（㎜
ε-----螺栓伸入钢球长度与螺栓直径的比例
-----套筒外接圆直径与螺栓直径的比例 η-----套筒外接圆直径与螺栓直径的比例
图3.51 板式橡胶支座
平板支座节点设计
平板支座的构造和平面桁架的支座没有多少差 支座板的平面尺寸、厚度， 别，支座板的平面尺寸、厚度，肋板的尺寸和 焊缝都可参照桁架支座节点和柱脚的计算方法 确定。 确定。 网架平板支座不同于简支平面桁架支座的惟一 特点是有可能受拉， 特点是有可能受拉，拉力支座的锚栓直径需要 通过计算确定， 通过计算确定，一个拉力螺栓的有效截面面积 应按下式计算。 应按下式计算。
图3.32 空心球节点空隙
空心球径等于或大于300㎜ 且杆件内力较大， 空心球径等于或大于300㎜，且杆件内力较大，需 300 要提高承载力时， 要提高承载力时，球内可加环肋 当空心球直径为120~500㎜ 当空心球直径为120~500㎜时，其受压、受拉承载 120~500 其受压、 力设计值可分别按下列公式计算 （a）受压空心球
焊接球节点加工工艺
1焊接球节点加工制作方案本工程主楼屋盖采用加强层（双层）网架结构和焊接空心球节点，钢屋盖采用万向球铰支座与柱顶连接；北指廊钢屋盖采用焊接球网架结构，钢屋盖采用钢球铰支座与柱顶连接。
根据受力情况，采用了不加肋空心球（WR）和加肋空心球（WSR）两种，焊接球共计约3.7万个。
根据焊接球成型特点，采用热压成型，其加工制作重点在于如何控制球体壁厚的减薄以及怎样保证球体的直径、圆度和表面质量、焊缝质量等。
对于球体壁厚的减薄量的控制，根据以往类似工程施工经验，热成型焊接球球体壁厚的减薄量约为（-0.015~0.05t，t为壁厚），球体坯料经过热成型后，整体发生变形，半球壁厚近坡口处不但不会减薄反而略有增加（1.015t），半球底部减薄则不明显，减薄后壁厚约为0.95t，本工程焊接球壁厚最厚为30mm，为此，正式加工制作前将选用32mm、30mm两种厚度钢板进行减薄量试验，根据实验结果选定制作焊接球坯料厚度，从而保证焊接球减薄量符合招标文件、设计图纸及规范标准的要求。
拟选择Y字柱柱顶球节点阐述其加工制作工艺。
另外，柱顶球节点下部与Y字柱连接处的耳板厚度达100mm，且通过销轴与Y字柱进行连接，轴类零件的技术要求主要是支承轴颈和配合轴颈的尺寸精度和形位精度，几何形状精度主要是圆度和圆柱度，一般要求限制在直径公差范围之内。
相互位置精度主要是同轴度和圆跳动；保证配合轴颈对于支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求之一，因此，此耳板销轴孔的加工精度是此节点加工制作的一个重点。
1.1焊接球加工制作工艺流程原材料检验肋板下料半球坯料下料热压成型打磨尺寸检查脱模坡口处理球体组装焊接无损检测整形、除锈检测报告检查、编号整形、除锈运输1.2 焊接球节点加工制作流程制作流程一：•采用数控切割机进行球半坯料的切割下料。
•切割后清除熔渣、鳞屑、不规则及过度硬化部位；气割边缘和尖角打磨至2mm左右的倒角。
端部垂直度：Δ≤2制作流程二：坯料加热•热压时，温度越高，壁厚的减薄量将增大，加热不均匀也会使球瓣局部减薄量增大，为了保证热压质量，必须控制加热温度，其温度高低由材料的成分和板厚决定，对于厚度在10~50mm之间的低合金钢材通常加热温度取900~1000℃，脱模时的温度应控制在650℃±50℃，过程中全程采用红外线测温仪测试温度。
空心球焊接方法大全【干货技巧】
空心球焊接方法大全【干货技巧】空心球焊接方法内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.一、焊接工艺顺序空心球钢管网架结构的安装焊接方法根据结构的跨度和安装方法不同而异,一般是根据网架的几何平面特点和起重条件将整片网架分成几块在地面分别组焊成片,然后在高空拼焊成整体网架球体一般在工厂制作焊接,钢管采用无缝管,小型网架应尽可能在工厂将球体和钢管组焊成.”哑铃式"构件,以减少现场焊接工作量。
大型网架则在现场地面进行球管小拼焊接,并成片,尽量减少高空焊接工作量。
网架形状为空间曲面时,往往各球.管随标高各异,则宜部外采用高空散装方案。
二、球制作焊接工艺1、空心球制作焊接接头坡口形状与尺寸网架结构的空心球一般用热压工艺制作,首先将钢板下料后加热至850~900℃,然后采用上、下模具热压成半球形,经检验圆度合格后,修切边缘及坡口、装配定位焊接内环肋,最后进行成品球的焊接。
图1所示为《网架设计与施工规程》规定的不肋空必球与加肋空心球的焊接接头坡口形式及尺寸。
2、空心球制作焊接接头的焊接方法可用药皮焊条手工电弧焊或二氧化碳保护半自动或自动焊，球体则放在转胎上转动。
壁厚大于16mm的大型空心球制作焊接时宜用埋弧自动焊，但可先用二氧化碳气焊或手工电弧焊小直径焊条打底, ,以保证焊透同时避免烧穿,然后再用自动埋弧焊填充、盖面。
其焊接参数与平板焊接相近,大规模生产时还可以采用机床式球体自动焊接设备。
空心球不转动手工和半自动焊接顺序，一般采用180度对称焊接法,见图2.节点焊接时应采取对称焊接法保证杆件轴线角度的准确性,并减小焊接应力,图3所示为球-管节点焊缝的分区焊接顺序。
在地面小拼时尽量使球体在下，钢管在上而处于俯焊位置，在高空焊接时，图2中的1、2焊缝则尽可能采取立焊或斜立焊位置。
钢结构焊接空心球单层球面网壳安装工法之一
***建筑工程有限责任公司（***- - ）二〇〇 年 月焊接空心球单层球面网壳安装工法编制人员一览表会签日期：200 年月目录1．前言 (4)2．工法特点 (4)3．适用范围 (4)4．工艺原理 (5)5．施工工艺流程及操作要点 (5)6．原材料与机械设备 (8)7．质量控制 (9)8．安全措施 (15)9．环保措施 (16)10．效益与施工效率分析 (17)11．应用实例 (17)焊接空心球单层球面网壳安装工法1.前言随着社会的进步与发展，人们对建筑的外观造型及美感要求越来越高，因而许多焊接空心球单层球面网壳得以充分应用。
焊接空心球单层球面网壳的安装关键要做到球节点定位准确、焊接变形小、安装过程安全、高效。
近年来我公司在学习、吸收国内外先进施工技术的基础上，通过工艺创新、工法提炼，逐步形成了一整套先进的施工方法和工艺，在广西科技馆球幕影院网壳工程中获得成功应用，取得了较好的社会效益和经济效益。
现根据《网架结构设计与施工规程》（JGJ7-91）和《网壳结构技术规程》（JGJ61-2003），并结合本公司在该工程的实践，编制了焊接空心球单层球面网壳安装工法。
2.工法特点2.1本工法采用高空散装法，需根据球面形状搭设阶梯形满堂脚手架。
2.2不需要大型运输设备，垂直运输可利用现场搭式起重机。
2.3占用施工场地小，对施工场地要求低。
2.4球面网壳节点准确定位是关键，预埋件的准确安装，安装过程中构件的轴线位置、尺寸及节点坐标严格控制相当重要。
2.5施工速度块，工期短，施工成本低廉。
3.适用范围3.1 适用于焊接空心球单层网壳结构；3.2 施工场地狭小的工程，大型起重设备无法进入的工地3.3 安装作业位置高度高，吊装施工难度大的工程。
4.工艺原理4.1原理4.1.1由于球形网壳空心球节点多，杆件多。
所用焊接空心球，杆件均在专业厂家的车间内加工完毕，球及杆件运抵工地后，在地面组焊成小拼单元，然后吊装至高空总拼。
空心球节点钢结构栈桥焊接施工技术
２ 空心球节 点网架拼装
文章 编号 ： ０ １ ９—９４ （０ ２ ０ — ０４一 ０ ４ １ ２ １ ） １ ０ ３ 叭
空心 球节 点钢结构 栈桥焊接 施工 技术
口 口 郑 兰 ， 世 琦 （ 赖 山西西 山金城 建筑 有 限公 司 ， 山西 太原
摘 要 ： 合 工 程 实 践 ， 绍 了 空心 球 节 点钢 结 构 栈 桥 焊 接 结 介
的地位 。
３２ｍｍ 的 Ｅ ３３型 焊 条 ， 条 使 用 前 进 行 烘 干 ． ４０ 焊
处理 ， 大直径 杆 件 采 用 ４点 定 位 ， 直 径 杆 件 采 用 小 ３点定位 ， 定位 焊长 度 ２ ３ ｍ， 度 不超 过 杆 件 ０～ ０ ｍ 厚 厚度 的 ２ ３ 焊 接 电流 为 １ ０～１０ Ａ。栈 桥 结 构 整 ／， ２ ４
空 心球 节 点 钢结 构 栈桥 材 料 入库 后 ， 料采 用 材
气 割进行 栈桥 各杆 件 规 格 的下 料 ， 割 下 料 的各 种 气 规 格杆 件每 端需 留出 １ ｍ 的机 加工 余 量 ， ０ｍ 杆件 进 行 机加 工切 除气 割下料 后其 端 头部 《５ｍｍ， 进行 再 坡 口加工 ， 口形式 单边为 Ｖ型坡 口， 口角度 ３。 坡 坡 ０＋
１， 。 纯边 １～１ ５ ｍｍ， 件 机 加 工 后 的尺 寸 误 差 为 ． 杆 ±１ｍ 经 检 验合 格 后 ， 行 喷砂 处 理 、 漆 ， ｍ， 进 刷 并分 类编 号 ， 弦杆件 用 字母 “ ” 上 Ｓ 表示 ， 弦 杆件 用 字母 下 “ 表 示 ， 杆用 字母 “ ” 示 ， ｘ” 腹 Ｆ表 字母 后 的数 字 为 杆 件 尺寸 ， 衬套 的杆 件在数 字后 加“ 。 加 △”
空心球焊接工艺流程1
空心球焊接工艺流程一、（1）下料（2）加热（3）压制成型（4）切割坡口余量（5）两半球与加肋组装（6）焊接（7）无损探伤（8）防腐处理（9）油漆（10）包装。
二、焊接空心球采用Q235钢板，（材质GB700，规格GB709）1、焊接球坯下料一般采用半自动气割（用割圆规割圆）仿形气割、数控火焰气割，为了生产效率高见意采用火焰数控切割机。
2、坯料压制前要在反射炉或电阻炉加热，炉内均匀加热至10500C±500C用温度卡对比。
3、半球压制成型，须严格控制模具尺寸和加热温度，压制一般在油压机上进行，使用凸模和凹模，脱模温度不宜低于6500C，在空气中自然冷却。
4、切割坡口余量可在机床上加工或半自动火焰切割机，考虑生产在机床上加工速度慢，可采用火焰切割机切割。
设备由可调节旋转平台固定割枪组成。
5、两个半球与加肋板组装时，须留焊缝收缩量，保证达到焊接后成品空心球的尺寸和圆度。
焊接球组装允许偏差允许偏差项目合格品优质品球焊缝高度与球外表面平齐±0.5 -0.5 球直径D≤300±1.5 ±1.0球直径D>300±2.5 ±1.5球的圆度D≤300≤1.5≤1.0球的圆度D>300≤2.5≤1.5两个半球对口错边量≤1.0≤0.5球壁厚度减薄量≤13%且<1.5≤10%且<1.26、在焊接时，焊接球放在专用旋转台架上采用空心球专用基金自动焊机进行。
球体在旋转台架上匀速转动，焊枪固定不动。
（1）焊接采用熔化及气体保护焊和埋弧焊。
（2）CO2气保焊尺寸及要求：1）材料牌号：16M n（Q235）2）焊接位置平焊；3）焊接要求，单面焊双面成型；4）坡口尺寸：采用V坡口；如图：5）焊接材料H08Mn2siA Ø1.2，实芯6）焊机，NBC ——500 （3）装配1）钝边1㎜～2㎜；2）清除坡口内及坡口正面两侧10㎜范围内油、锈、水分，露出金属光泽；3）装配间隙4㎜～5㎜；4）定位点焊，采用焊试件相同焊丝进行定位焊，点焊于试件坡口内两端，焊点长度为10㎜～15㎜， （4）CO2气保焊工艺参数：（5）焊丝分实芯和药芯：1）实芯焊丝，低成本、高效率，在焊接过程中飞溅大，焊道成型凸起等缺点；2）药芯焊丝熔敷效率高，焊缝质量好，对各种钢材适应性强，调整焊剂的成分和比例极为方便和容易，可以提供所要求的焊缝化学成分；焊接层次焊丝直径焊丝伸长度（㎜） 焊接电流（A ） 焊接电压（V ） 气体流量（L/min ） 打底焊 1.2 10～20 90～110 18～20 10～15 填充焊 1.2 10～20 220～240 24～26 20 盖面焊 1.210～20230～25025203）与实芯焊丝相比，药芯焊丝电弧软，飞溅小，焊接工艺性能好，熔深大，焊缝成型美观，综合成本低。
焊接空心球节点承载力分析
焊接空心球节点承载力分析一．引言空间网格结构是由杆件通过节点相连接而成的结构系统，节点是结构系统中重要的受力构件，离散的杆件通过节点集成为一个结构系统，所以在空间网格结构系统中,节点的构造设计和强度都是十分重要的。
在空间网格结构中用于构件间连接的典型节点有两种类型：相贯节点和节点体。
相贯节点是指杆件与杆件直接相交，而不是通过节点；节点体是指各杆件通过一个节点相交，该节点是独立的构件，如图1所示[1]。
图1 各种典型节点现在应用于大跨空间结构中，适合中国国情且在工程上应用广泛的主要有两种节点体形式：螺栓球节点和焊接空心球节点。
前者是70年代从德国MEMO引进的，最早由内蒙古铁路局设计室研制成功并应用于内蒙古呼和浩特铁路局俱乐部[2]，属于“洋为中用”类型；而后者焊接空心球节点是1964-1966年间由刘锡良教授成功研制开发，第一个应用工程为天津科学馆[2]，属于“土生土长”类型。
本文介绍的是节点体中的焊接空心球节点，简要介绍了研究进展和有限元分析方法分析焊接空心球节点承载力的过程及得到的相应承载力公式，最后指出了当前研究中的不足。
二．优缺点及国内外应用情况焊接空心球节点是由两个半球焊接而成的空心球，可根据受力大小分别采用不加肋和加肋两种，如下图2所示[4]。
在我国，焊接空心球节点可适用于单层或多层空间网格结构的节点体系，该体系是将钢管与预制好的空心球直接焊接而成，适用于连接钢管杆件。
焊接空心球节点的优点是构造简单，受力明确，连接方便，且其刚度较螺栓球节点要大得多，所以它也比螺栓球节点具有更广泛的适用范围，但是焊接空心球节点的现场焊接工作量较大，同时，球的直径比管径要大得多，这成为建筑上的一个缺点[1]。
出于特殊情况及质量控制上的考虑，国外一般不采用现场焊接的形式，故焊接空心球节点在国外的工程实例已经不多见，目前，该类节点主要在我国广泛使用，这里面还包括著名的国家游泳中心“水立方”。
图2-1 不加肋的空心球图2-2 加肋的空心球三．一些研究及成果国内对焊接空心球节点有着广泛的研究分析，但尚未达成统一的承载力计算公式。
特大型焊接空心球钢网架拼装技术_secret
特大型焊接空心球钢网架拼装技术A380机库是目前世界上面积最大的维修机库，大厅屋盖采用网架结构，门头部分为桁架结构。
网架面积大、较高，结合现场条件，决定采用地面拼装、整体提升的施工方法。
1工程特点、难点1．1焊接球及连杆构件种类多、数量大本工程屋盖网架焊接球有ф400×18～ф900×40共7种，共计5294个焊接球；连杆钢管ф102×4~ф550×35共19种，共计21288根，构件种类多、数量大，如何能快速准确地找到相应尺寸的构件是本工程的难点之一。
1．2现场焊接工作量大。
焊接变形拼装误差控制难度大本工程所有焊接球与连杆之间的焊接全部是在施工现场完成，焊接工程量及拼装面积特别大，对焊接变形及拼装误差控制提出了很高的要求。
1．3施工面大。
工期紧钢屋盖面积约4万m2，采用三层斜放四角锥钢网架，其中小拼正锥数量893个，倒锥数量456个。
施工工期短，现场倒运、吊装、拼装数量大，如何有效地划分施工作业区段，加快施工进度，是本工程的难点。
2吊装机械选择本工程构件数量大，工期紧，作业面多，故在施工现场设置2处钢构件拼装场地，每处拼装场地设置2个小拼锥拼装台，每个拼装场地放置l台汽车吊，配合钢构件倒运与拼装。
3拼装台作法网架下弦中心水平标高统一在距离地面+0．80m位置，便于工人工作。
拼装台由砌筑胎架基础与钢管组成(图3)。
3．2拼装起拱计算获得网架下弦球每一点处的挠度值，根据网架挠度值设计网架起拱值。
通过调节网架拼装支架下定位钢管的长度，来实现网架起拱。
网架下弦球每一点起拱值均不相同，精确测量每个下弦球拼装胎架的实际标高，为计算钢管长度提供数据。
支管加工一定要满足精度要求，误差控制在±1mm以内。
3．3拼装台制作步骤(1)按照图纸尺寸和轴线，在地面测放下弦球平面控制网，交点即为球心投影点(图4a)。
(2)以投影点为中心搭设砌块，砌块顶部用砂浆找平，并在砌块顶部用经纬仪重新测放球心的投影点．同时测量砌块顶部标高。
焊接空心球节点设计
焊接空心球节点设计焊接空心球节点设计，听起来是不是有点高大上？别急，咱慢慢道来，保证你一听就懂，绝对不枯燥。
空心球这个名字就带着一股子科幻的感觉，仿佛哪个宇航员的头盔被拆开了，露出里面的钢铁结构。
它就是一种结构形态，像个大大的球，里面空空的。
咱们今天要讲的，是怎么把这些球和其他部分给“粘”到一块儿——也就是焊接节点的设计。
简单来说，就是怎么把这些个球和球之间，或者球和别的东西之间，焊接起来，确保它们不掉、不散。
说到焊接，你肯定能想象出那种“咝咝”作响、火花四溅的场景。
焊接的核心就一个字——稳！别看它是一堆热气腾腾的火花，焊接可讲究的是技巧和细节。
空心球节点的设计，更是得考虑得比做饭还要细心。
想象一下，咱们做个大铁锅，锅底得厚一些，这样才不容易破；锅把子也得结实，才能端得住。
可是空心球节点的设计，不单单是要让它们稳，还得让它们足够轻，足够坚固，又能承受各种外部的压力，这其中的“微妙”可大了去了。
空心球的结构本身就充满挑战，它不像普通的实心球，可以直接用焊接点把它们“粘”在一起。
因为空心球的外壳虽然薄，但强度不差，它的支撑力全靠它的形状和材料。
再加上，空心球节点常常用在一些特殊的建筑或桥梁结构中，这些结构常常要承受巨大的外力。
所以，节点的设计必须非常考究，一点点的失误，就可能导致整个结构的塌方。
想想，如果有一天一座桥梁突然坏了，那个后果，真是让人打个冷战。
不过话又说回来，空心球节点的设计也是个“软硬兼施”的活。
设计师首先得从材料上下功夫，选择合适的钢材或合金，这样才能保证在焊接的时候，不仅强度好，还能保证稳定性。
然后，焊接工艺也是重中之重。
简单的说，焊接过程中，温度控制得好不好，热膨胀的影响能不能抵消，最终都决定了节点的质量。
像做菜一样，火候掌握得好，口感才会刚刚好。
你要是火力过猛，焊接的地方就可能出现裂缝，反倒得不偿失。
再说了，空心球节点的形状本身就比较复杂，如何精确地把它们结合起来，是一项技术活儿。
螺栓球节点焊接球节点
➢网架节点数量多，节点用钢量约占整个网架用 钢量的20％~25％，节点构造的好坏，对结构 性能、制造安装、耗钢量和工程造价都有相当 大的影响。网架的节点形式很多，目前国内常 用的节点形式主要有：
(1)焊接空心球节点； (2)螺栓球节点； (3)焊接钢板节点； (4)焊接钢管节点 (5)杆件直接汇交节点
➢焊接空心球节点构造 简单，适用于连接钢 管杆件（图3.30）球 面与管件接时，只需 将钢管沿正截切断， 施工方便。
图3.30 焊接空心球节点
➢ 焊接空心球是由两块钢板经加热压成两个半球，然后相焊而成。分加肋、不加 肋（图3.31）。
a 无肋 图3.31 焊接空心球节点
b 有肋
空心球外径D
a ——球面上连接杆件之间的缝隙不宜小于10㎜
➢橡胶垫板的平均压缩变形应满足下列条件 0.05d0≥ωm≥θa
θ---结构在支座处的最大转角(rad) 平均压缩变形ωm 可按下式计算
ωm=σmd0/E бm---平均压应力：σm=Rmax／A
➢在水平力作用下橡胶垫板应按下式进行抗滑移 验算 μRg≥GAu/d0
µ，d0----水平位移，厚度
µ----橡胶垫板与钢板或混凝土间的摩擦 系数，按表3-7采用
b1弧形板中央截面最大弯距为由强度条件得出f钢材或铸钢抗弯强度设计值?弧形板的半径由下式确定r弧面半径弧面半径f钢材或铸钢抗压设计强度e钢材的弹性模量橡胶制作设计?橡胶制作设计?橡胶垫板由氯丁橡胶或天然橡胶制成胶料和制成板的性能应符合表36表38的要求胶料的物理机械性能表36胶料类型硬度邵氏拉断应力mpa伸长率300定伸长度mpa拉断永久变形适用温度不低于氯丁橡胶6058
图3.40 杆件端部连接焊缝
➢封板厚度应按实际受力大小计算 ➢封 板 厚 度 可 按 近 似 方 法 计 算 ， 如 图 3 . 4 1
焊接空心球节点构造
焊接空心球节点构造
构造焊接空心球节点的步骤如下：
1. 准备材料：钢管、焊接机、合适的焊接电极和电流、手套、安全眼镜、耳塞等个人防护装备。
2. 将钢管切割成所需长度，这取决于焊接空心球节点的大小和设计要求。
3. 准备焊接工作平台，确保平稳和安全。
4. 使用电动工具或手工工具，在钢管末端制作出适当大小的孔洞。
5. 如果需要，在钢管上制作出适当的螺纹或凹槽，以便将来固定其他部件。
6. 通过焊接或铆接等方法将钢管连接成所需的球体形状。
7. 确保焊接点充分坚固和耐用。
8. 清洁焊接节点和周围区域，确保没有任何杂物或脏污。
9. 使用合适的焊接电极和电流，将焊接电极插入焊接机。
10. 戴上手套、安全眼镜和耳塞等个人防护装备，开始焊接工作。
11. 使用焊接机将焊接电极与焊接空心球节点的焊接点连接在
一起，确保焊接点牢固和坚固。
12. 检查焊接质量，确保焊接节点没有任何明显的缺陷或裂纹。
13. 根据需要，对焊接节点进行喷涂或涂漆等表面处理，以提
高外观和耐腐蚀性能。
14. 检查完成的焊接空心球节点，确保符合设计要求和安全标准。
请注意，在进行任何焊接工作之前，应仔细阅读和遵守相关的安全规定和焊接操作指南。
如果没有足够的焊接经验或技能，建议寻求专业焊工的帮助。
网架结构节点空心球节点
焊 接 空 心 球 的 加 工 方 法
焊接空心球节点的制作
• 焊接空心球 节点是由两个热轧半球经过加工后焊接而成，如图所示。对加肋空心球， 应在两个半球对焊前先将肋板放入一个半球内并焊好。半球钢板下料直径为2D（D为 球的外径），加热温度一般在850-900℃，剖口宜用机床
焊接空心球的制作示意图。A.下料，加热 B.冲压 C.切边，剖口 D.对装焊接
焊接空心球的分类-有肋，无肋
•
图为半圆球轧制过程 A.为 下料的圆钢板 B.为 加热后钢板，置于下模上轧制 C.为 已轧制的半圆球 1. 上模 2.加热后的圆钢板 3.下模（漏摸） 热轧与冷轧有各自的优缺点，不过比较常用的是热轧 这里就不一一介绍了
焊 接 空 心 球 的 加 工 有 热 轧 和 冷 轧 二 种
网架结构节点加工之焊接空心 节点
当网架杆件内力很大，(≥750KN),采用螺栓球节点，会造成钢 球过量而使用钢量增多，所以考虑采用空心球节点
焊接空心球节点材料，优点与缺点
•
是由两块圆钢板经热压或冷压成 两个半球后对焊形成。钢球外径 一般为160~500MM。
•
•
焊接空心球节点的特点：传力明 确，构造简单，造型美观，连接 方便适用性强。由于球体没有方 向性，可与任意方向的杆件连接， 当汇交杆件较多时，其优点更加 突出 焊接空心球节点的缺点是：用钢 量大，冲压焊接费工，焊接质量 要求高。
焊接球的制作主要工序
• 1.半球下料：按每种空星球的规格进行放样，将钢板仿型切割下料成半球坯清除毛边，
编号登记。 半球下料→加热→压制切边及切削坡口↘ 肋板下料又→ 车削外圆 → 组成→ 焊接 →清理 → 验收 →入库
2.球胚加热：将切割好的钢板球坯放在发射炉上加热，温度控制在1000-1100℃ 3.压制切削：用压力机将球坯压制成半球体，用半球车床精加工车削成设计要求规格 4.组成及焊接：将两个半球体焊接而成，分为加肋和不加肋二种
焊接空心钢球的制作
焊接空心钢球的制作
3.3.1下料:
板材进场后,必须经复验合格方可使用。
依据钢球直径并考虑齐边余量,经放样确定下料尺寸,用气焊切割下料。
3.3.2加热:用加热炉加热到预定温度。
加热速度应均匀,温度控制应得当(温度过低成型困难,温度过高会损伤钢材的组织而影响其性能)。
3.3.3加压成型:
加热好的坯料,用胎具热压成半球。
若一次成型不理想,可在胎具上重新成型。
为防止压制过程中的抱胎现象,应预热胎具并在坯料表面均匀散布煤粉等物质。
压制过程中应防止出现鼓包、皱折、局部减薄量过大等缺陷。
3.3.4整边及坡口加工:半球成型后,用立式车床齐边并加工坡口,坡口参数依相应的焊接工艺要求。
3.3.5组对焊接:
将两个半球组对到一起,如有肋板也一起组对。
组对间隙按相应的焊接工艺要求。
组对完毕后,在球焊接转胎上按规定的焊接工艺进行焊接;焊接时如需要(肋板组对)可在球上钻工艺孔,最后按相同的焊接工艺要求,将孔堵死。
3.3.6表面修磨处理及检验:
钢球成型后,应按规范的要求打磨焊缝,并对其焊接质量按规定进行检验和超声波抽检。
用专用的样板、胎具和量夹卡具对钢球的成型尺寸、外观质量进行检查,并做好检查记录。
按规范的要求进行承载力抽检。
检测方法:在球体相应的设计位置,按设计的角度依相应的焊接工艺焊接短钢管,按其受力状态(拉或压)做相应的受力(拉或压)试验。
3.3.7加工完毕并经检验合格的钢球,按设计的要求做好除锈及防锈底漆,标明规格及编号，分别堆放，加强保管。
保管时应垫离地面200mm,并做好防雨措施。
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焊接空心球节点
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焊接空心球在我国已广泛用作网架结构的节点，设计与制作、安装的技术都比较成熟，这种节点在构造上比较接近于刚接计算模型，近年来在我国单层网壳中也得到了应用，并取得了一定的经验。
过去《网架结构设计与施工规程》JGJ 7—91曾提出直径为120～500mm空心球的受压、受拉承载力设计值的计算公式。
原公式是以大量空心球的试验结果为依据，通过数理统计方法进行回归分析而得到的经验公式，由于当时所试验的空心球直径多在500mm以下，原公式只适用在此直径范围以内，随着网架与网壳结构跨度的不断增大，在工程实践中出现了直径大于500mm的空心球，通过一些实物试验表明，原公式已不能反映直径更大空心球的承载力，为此，曾对直径大于500mm空心球的承载力进行了理论分析。
由于节点破坏时，钢管与球体连接处已进入塑性状态，并产生较大的塑性变形，分析中采用了以弹塑性理论为基础的非线性有限元方法。
焊接空心球节点是一种闭合的球形壳体，对于受压为主的空心球节点，其破坏机理一般属于壳体稳定问题，而以受拉为主的空心球节点，其破坏机理则属于强度破坏问题。
规程是通过构造要求避免了空心球节点受压时的失稳破坏，从而将其转化为主要是强度问题。
空心
球节点的强度破坏具有冲剪破坏的特征，因此球体的受拉、受压承载力均主要与钢材的抗剪强度及杆、球相连处的环形冲剪面积等因素有关，当空心球及与之相连的杆件的几何尺寸相同时，空心球节点的受压与受拉承载力也应当一致，计算时可采用同一公式。
根据以往的试验结果和理论分析结果，在保证材料质量、制作工艺及精确度和焊接质量的前提下，影响空心球节点承载力的因素主要是：空心球节点的壁厚t、空心球节点的外径、与空心球相连接的钢管外径。
空心球节点的承载力与各个影响因素之间存在着如下关系：即随空心球壁厚t的增大而增大，随空心球外径的增大而降低，随管径d的增大而增大。
以大量的试验结果和有限元分析结果为依据，根据试验所得到的相关因素的关系，通过数理统计方法进行回归分析，得到了可应用于直径在120～900mm的空心球节点受拉和受压承载力的统一公式。
该公式不仅与现有试验资料基本吻合，而且覆盖了《网架结构设计与施工规程》JGJ 7—91中的原设计公式，将应用范围扩大到直径在500mm以上的空心球。
由于单层网壳的杆端除承受轴向力外，尚有弯矩、扭矩及剪力作用。
精确计算空心球节点在这种内力状态下的承载力比较复杂。
为简化计算，将空心球承载力的原计算公式乘以一考虑受弯影响的系数，作为其在压弯或拉弯状态下的承载力设计值。
在单层球面及柱面网壳中，由于弯矩作用在杆与球接触面产生的附加正应力在不同部分出入较大，一般可增加20%～50%左右，而且单层网壳计算多为稳定控制，因此杆件截面的内力都较小。
由于稳定要求，往往会增大杆件的钢管直径，这将导致空心球承载力提高，使空心球壁厚减薄，这对单层网壳假定节点为刚接的计算模型十分不利。
考虑上述因素，在承载力的计算公式中乘以0.8的受弯影响系数。
2 所提出的一些构造要求是为了避免空心球在受压时会由于失稳而破坏。
为了使钢管杆件与空心球连接焊缝做到与钢管等强，规定钢管应开坡口，焊缝要焊透。
根据大量工程实践的经验，钢管端部加套管是保证焊缝质量。
拼装方便的好办法，此外对焊缝高度也做了具体规定。
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