北京植物园展览温室钢管结构Ｔ、Ｋ、Ｙ相贯节点的焊接与质量控制张伟王久明高玉兰李东胡鸿志（北京市机械施工公司北京１０００４５）摘要：北京植物园展览温室钢结构除支座节点为铰接外，其余节点全部为管管相贯焊接的刚性连接。本文重点介绍了管节点形式、焊接特点、焊接试验及焊接质量控制。关键词：钢管结构相贯节点焊接质量控制１．工程概况北京植物园展览温室是目前亚洲最大的植物展览温室，座落在西山脚下的北京植物园主干道西侧，与秀丽的盆景园隔路相望。展室主体为钢管桁架结构。按结构形式划分为三个区域（见图１）。Ｉ区为椭圆状结构（花芯部分），由一榀长轴主架和１６榀短轴主架及环粱、次架、纵杆等组成，形同一个巨型的橄榄球，平卧在建筑物的主轴线上。ＩＩ区的投影平面像一片硕大无比的银杏树叶，由１９榀镰刀状主架以主轴线上的０９点为原点放射分布，形同树叶上的叶脉，与环梁、次架等组成展室的主要部分。ＩＩＩ区为一半开的扇状门厅，由６榀主架以主轴上０４点为原点与Ｉｌ区反向放射分布。ＩＩ区ＩＩＩ区结构体系通过行水天沟桁架与Ｉ区连接为一个整体。钢结构除支座节点为铰接外，其余节点全部为管管相贯焊接刚性连接。北京植物园展览温室建筑结构及造型特殊，每个节点空间坐标位置均不相同，由于冬季和夏季温差以及室内３１－温差大，同时展室建筑在北京地震带内，设计对建筑物的使用安全性能极为重视，对焊接质量提出了严格的技术要求。因此本工程构件的安装和焊接难度是图ｌ屋面拉杆布置图２．节点形式及焊缝特点北京植物园展览温室建筑结构造型新颖，构件主要为管一管相贯的Ｔ、Ｋ、Ｙ节点形式，设计对本工程焊接节点分为以下几类：２．１对接节点由于本工程构件较大，每榀主架和一些较长的幕墙构件被分成数个工艺段运至施工现场，在现场对接拼装或高空对接安装。节点形式见图２。Ｉ一一、．／土旷Ｉ…●Ｊ～ｆＩ、弋；／＼－．…．ｂ一卜图２对接管节点一般来讲，直管对接焊接相对于平板对接焊接有其自己的特殊性，但在钢管桁架结构的焊接中相对还是较容易掌握的一种焊接节点形式。对接节点均分布于结构的主要构件或部件上，因此设计要求此种节点焊缝质量等级为一级。２．２类型Ａ节点主管与支管相贯节点。设计图纸规定支管于主管相交，其轴线夹角ｅ小于７５。，大于等于３０。，管壁厚度ｔ大于和等于６ｍｍ（图３）的管一管相贯节点为类型Ａ节点。类型Ａ：市点在节点坡口的制作和焊接乃至焊接质量检查中难度是最大的一种节点形式。这种节点主要分布在主架、次架、环梁腹杆及斜撑中，也是比较重要的受力杆件节点，尤其是主架和环梁腹杆更是如此。对于类型Ａ节点，设计要求在Ａ、Ｂ为溶透焊缝，Ｃ区可为贴角焊缝，焊缝质量等级为二级。．（ａ）卜—÷－ｈｆ暑Ｊ．５ｔ（Ｃ）图３类型Ａ管节点６７＜矿．Ｉ’（ｂ）时ｈＦ彳１．５ｔ２．３类型Ｂ节点主管与支管相贯节点。设计图纸规定支管于主管相交，其轴线夹角０等于９０。或大于等于７５。，管壁厚度ｔ大于等于６ｍｍ（图４）的管一管相贯节点为类型Ｂ节点。类型Ｂ节点在节点坡口的制作和焊接以及焊接质量检查中也是难度很大的一种节点形式。这种节点主要分布在主架与主架、次架与次架、环梁与主架、纵杆与主架上弦杆相贯的位置上，均为重要的受力节点。设计要求焊缝质量等级为一级。■—＿ｈｆ．；惜ｔ（勘棚ｊ矿－－Ｈ埽；Ｉｊｔ‘坶＇一—ＪｈｆｔＩｊｔｆｆｌ图４类型Ｂ管节点２．４类型Ｃ节点支管与支管相贯节点。设计图纸规定支管于支管相交，其轴线夹角０小于７５。，大于等于３０。，管壁厚度ｔ小于和６ｍｍ的管一管相贯节点为类型Ｃ节点。类型Ｃ节点在节点不要求溶透焊，采取贴角焊接形式。３．Ｔ、Ｋ、Ｙ节点焊缝特点空间结构中管一管相贯的焊接节点形式，以其节省节点构什的制作及建筑钢材等优点受到建筑市场的重视和越来越广泛应用。但它不同于其它节点的特殊性也应得到各方面的关注和研究。结合北京植物园展览温室多曲面主体钢管结构的安装焊接，对Ｔ、Ｋ、Ｙ节点焊缝的特点进行了一些初步的研究。为方便对Ｔ、Ｋ、Ｙ相贯节点焊缝的认识，一般把节点焊缝划分为四个区域（图５）。图５相贯节点焊缝的区域划分其特点是：（１）钢管结构中的Ｔ、Ｋ、Ｙ节点主管与支管相管焊缝的坡口截面几何形状随其位置的变化而变化。（２）在Ｔ型（９０。）节点中，Ａ区与Ｃ区焊缝的坡口截面几何形状变化规律相同，两个Ｂ区的焊缝坡口截面几何形状变化规律相同。（３）在Ｙ型节点中，两个Ｂ区的焊缝坡口截面几何形状变化规律