钢结构工程施工子项5.2钢管相贯线切割和球节点制作

(2)毛坯半圆球可用普通车床切边坡口，坡口角度为：22.50～300。不加肋 空心球两个半球对装时，中间应余留2.Omm缝隙，以保证焊透(图5-15)。 焊接成品的空心球，直径的允许偏差：当球直径小于等于300mm时， 为±1．5mm，直径大于300mm时，为±2．5mm；圆度，当直径小于 等于300mm，应小于2.Omm；对口错边量允许偏差应小于1.0mm。
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2、螺栓球节点制作 螺栓球节点主要由钢球、高强螺栓、锥头或封板、套筒 等零件组成。
(1)钢球、锥头、封板、套筒等原材料是圆钢采用锯床下料， 下料后长度允许偏差为±2．0mm，圆钢加热温度控制在 900～11000C 之间，分别在固定的锻模具上压制成型，对 锻压件外观要求不得有裂纹或过烧。毛坯锥头、封板外径 偏差±1.5mm，钢球直径偏差±1．5mm，当圆度偏差 D≤120mm时，为1．5mm；当D>120mm时，为2．0mm。
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图5-9 钢管与钢管连接
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图5-10 钢管与钢管的连接
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图5-11桁架模型
5.2.2相贯线切割设备 所谓相贯线切割，是单指 对钢管及各种环形材料结 合处相贯线孔、相贯线端 部、弯头（虾米节）进行 自动计算和切割的设备。
钢结构工程施工 常用设备是数控相贯线切割机，分为数控火焰相贯线切 割机（国5-13）和数控等离子相贯线切割机（图5-14）两 类。
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(3)加肋空心球的肋板位置，应在两个半球的拼接环形缝平面 处(图5—16)。加肋钢板应用乙炔氧气切割下料，并外径留 有加工余量，其内孔以D／3～D／2割孔。板厚宜不加工， 下料后应用车床加工成形，直径偏差-1.0mm。
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(4)套管是钢管杆件与空心球拼焊连接定位件，应用同规格钢管剖切一部 分圆周长度，经加热后在固定芯轴上成形。套管外径比钢管杆件内径 小1.5mm，长度为40～70mm(图5—17)。 (5)空心球与钢管杆件连接时，钢管两端开坡口300，并在钢管两端头内加 套管与空心球焊接，球面上相邻钢管杆件之间的缝隙a不宜小于 l0mm(图5—18)。钢管杆件与空心球之间应留有2.0～6.0mm缝隙予以焊 透。
钢结构工程施工 (3)螺栓球成品必须对最大的螺孔进行抗拉强度检验，其试件 承载能力的要求，必须符合GB 50205-2001《钢结构工程施 工质量验收规范》的规定。 (4)高强度螺栓必须逐根进行表面硬度试验，一般采用10.9S高 强度螺栓其硬度为HRC32～36，高强度螺栓的承载力试验 数量按同规格螺栓600只为一批，不足600只仍按一批计， 每批取3只复检抗拉强度，检验合格后方可投入使用。
→拼装→焊接→检验。
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(1)半球圆形坯料钢板应用乙炔氧气或等离子切割下料。下料后坯料直径 允许偏差2.Omm，钢板厚度允许偏差±0．5mm。坯料锻压的加热温 度应控制在900～l1000C。半球成型，其坯料须在固定锻模具上热挤压 成半个球型，半球表面应光滑平整，不应有局部凸起或折皱，壁减薄 量不大于1.5mm。
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(2)螺栓球(钢球)加工应在车床上进行，其加工程序第一是加 工定位工艺孔，第二是加工各弦杆孔。相邻螺孔角度必须 以专用的夹具保证。螺纹按6H级精度加工，并符合国家标 准《普通螺纹公差与配合》的规定。球中心在螺孔端面距 离偏差±0．2mm，相邻螺孔角度允许偏差为+20’，螺纹 有效长度为螺栓直径的1．3倍，同一轴线上两螺孔端面平 行度≤0.2mm，每个球必须检验合格，打上操作者标记和 安装球号(图5—19)，最后在螺纹处涂上黄油防锈。
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(5)锥头、封板加工可在车床上讲行，焊接处坡口角度宜取300， 内孔d可比螺栓直径大0．5mm，内孔与外径同轴度0.2mm， 底厚度H+0．2mm，锥头、封板与钢管杆件配合间隙 b=2.Omm，以保证底层全部熔透(图5～20)。
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(6)套筒外形尺寸应符合开口尺寸系列，要求经模锻后毛坯长 度L为+3.Omm，六角对边S±1.5mm，六角对角D±2.Omm。 套筒加工长度L允许偏差±0.2mm，两端面的平行度为 0．3mm，内孔 d可比螺栓直径大1.0mm，套筒端部与紧固 螺钉孔间距l不大于1.5倍小螺钉直径(图5-21)
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(6)焊接球节点必须按设计采用的钢管杆件与球焊成试件，进 行单向轴心受拉和受压的承载力检验，其结果必须符合 GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。
(7)焊接球节点所有焊缝必须进行外观检查，并做出记录。对 大中跨度钢管杆件的拉杆与球的对接焊缝，必须作无损探 伤检验，其质量应符合现行国家标准有关规定。
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子项5.2钢管相贯线切割和球节点制作
5.2.1相贯线 两立体相交的表面交线称为相贯线。其特点是相贯线上 的点为立体相交两表面的共有点，相贯线为立体两表面的 共有线。 在网架结构工程中，其基本构件是钢管和节点，钢管与 钢管连接（图5-9、5-10）、桁架连接（图5-11）、钢管与 球形节点连接（图5-12），其连接面是一条空间曲线，这 条曲线就是相贯线。
图5-13数控火焰相贯线切割机
图5-14 数控等离子相贯线切割机
钢结构工程施工 5.2.3管球加工 管球加工是钢网架制作的基础，网架结构零部件使用的 钢材和连接材料(包括焊接材料、普通螺栓、高强度螺栓 等)和涂装材料必须符合有关规定的要求。 1、焊接空心球与杆件制作 焊接空心球节点主要由：空心球、钢管杆件、连接套管等 零件组成。 空心球制作工艺流程应为：下料→加热→冲压→切边坡口
钢结构工程施工 3、杆件制作与焊接 (1)钢管杆件下料前的质量检验：外观尺寸、品种、规格应符 合设计要求。杆件下料应考虑到拼装后的长度变化。尤其 是焊接球的杆件尺寸更要考虑到多方面的因素，如球的偏 差带来杆件尺寸的细微变化，季节变化带来杆的偏差。因 此杆件下料应慎重调整尺寸，防止下料以后带来批量性误 差。 (2)杆件下料后应检查是否弯曲，如有弯曲应加以校正。杆件 下料后应开坡口，焊接球杆件壁厚在5mm以下，可不开坡 口，螺栓球杆件必须开坡口。