CN105888286B - 一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法 - Google Patents

一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法 Download PDF

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Abstract

被加强节点主管的顶面中间位置垂直焊接有支管；支管的管体上套装焊接有槽型环口板，槽型环口板沿主管轴线方向或垂直于主管轴线方向的焊接在被加强节点主管的两侧边上或是被加强节点主管的上表面上，从而形成环绕焊缝、中心连接焊缝及双边连接焊缝；当槽型环口板沿被加强节点主管轴线方向布置，且被加强节点主管表面宽度难以保证双边连接焊缝的施焊时，可将槽型环口板的翼缘与被加强节点主管的侧壁焊接；该一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法不仅适用于服务期间的钢管节点加固及修复补强，也适用于设计阶段钢管结构的加强型节点的加工；本方法的环口板与支管焊缝上移，既能够提高节点的静力强度，又能保护主管与支管处的焊缝，避免焊缝脆性破坏，进而提高焊接节点的抗震延性性能。

Description

一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法
技术领域
本发明涉及一种加强钢管节点的方法，属建筑工程技术领域，尤其是一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法。
背景技术
钢管结构广泛应用于建筑、桥梁、塔架以及海洋平台结构中，可靠的节点承载力对保证结构安全非常重要。对于空心、薄壁的钢管，其径向刚度远小于轴向刚度，节点处的径向承载能力远小于轴向承载能力。所以节点焊接部位是工程实际中最容易发生变形或者破坏的部位，对节点的加固方法研究，很有现实意义。钢管节点的加固方法按构造可分为内部加固法和外部加固法。内部加固主要包括增加主管壁厚、填充混凝土、主管内设加劲环或竖向插板等几种方式。内部加固方法不影响节点外观效果，但是由于需在内部施工，施工工艺复杂，难度较大，只能在设计阶段使用，难以用于已有结构的补强。节点的外部加固方法包括焊接贴板、环口贴板、环口包角贴板和加劲肋等。贴板法施工方便，对结构外观影响较小，应用较为广泛。但当支管宽度与主管宽度相差不大时，由于主管表面没有焊接贴板的空间，不易实现贴板加固。环口包角贴板法虽然克服了主管表面宽度的限制，并能用于已有结构或新建结构的节点加强，但对于焊缝受拉开裂的保护效果有待改善，加固节点仍有脆性开裂的破坏风险。因此，需要进一步研发施工方便、构造合理、保护焊缝并提高节点延性的加强方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法，该方法不仅适用于服务期间的钢管节点加固及修复补强，也适用于设计阶段钢管结构的加强型节点的加工，既能够提高节点的静力强度，又能增大破坏前的变形能力，防止主管与支管处的焊缝出现脆性破坏，进而保证钢结构刚架或桁架结构具有良好的抗震延性性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：方案一：一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法，包括：被加强节点主管，槽型环口板，支管，环绕焊缝，双边连接焊缝，中心连接焊缝；在被加强节点主管的顶面中间位置垂直焊接有支管；支管的管体上套装焊接有槽型环口板，槽型环口板沿主管轴线方向或垂直于主管轴线方向的焊接在被加强节点主管的两侧边上或是被加强节点主管的上表面上，从而形成环绕焊缝、中心连接焊缝及双边连接焊缝；当槽型环口板沿被加强节点主管轴线方向布置，且被加强节点主管表面宽度难以保证双边连接焊缝的施焊时，可将槽型环口板的翼缘与被加强节点主管的侧壁焊接。
所述被加强节点主管与支管之间通过槽型环口板加强，槽型环口板的高度不宜超过被加强节点主管高度的1/2。
所述的一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法，当用于加强平面内受弯节点时，槽型环口板沿主管轴线方向布置；当用于加强平面外受弯节点时，槽型环口板垂直于主管轴线方向布置；当用于加强轴向受力节点时，槽型环口板可沿主管轴线或垂直于主管轴线布置。
所述槽型环口板上移加强钢管节点的方法，被加强节点主管为矩形钢管，所述支管为矩形或圆形钢管。
所述支管为矩形钢管时，槽型环口板与支管相连一侧所开C形孔口为U形；所述支管为圆形钢管时，槽型环口板与支管相连一侧所开C形孔口为半圆形。
所述槽型环口板上移加强钢管节点的方法，当本方法用于加强新建钢管节点时，先在槽型环口板的腹板上切出与支管形状相同的孔口，并将支管穿入槽型环口板的孔口中，然后焊接支管与被加强节点主管之间的中心连接焊缝，将槽型环口板翼缘移至与被加强节点主管表面接触，最后焊接槽型环口板2与被加强节点主管之间的双边连接焊缝以及槽型环口板与支管之间环绕焊缝；
当本方法用于加强已建成钢管节点时，首先将C形环口板的腹板切开与二分之一支管形状对应的C形孔口，然后将C形孔口包围支管，之后将C形环口板的底边与被加强节点主管表面接触，最后依次焊接C形环口板与被加强节点主管之间的双边连接焊缝、C形环口板与支管之间的环绕焊缝以及两个C形环口板之间的槽型板拼接焊缝。
本发明的有益效果：该一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法不仅适用于服务期间的钢管节点加固及修复补强，也适用于设计阶段钢管结构的加强型节点的加工；本方法的环口板与支管焊缝上移，既能够提高节点的静力强度，又能保护主管与支管处的焊缝，避免焊缝脆性破坏，进而提高焊接节点的抗震延性性能。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明用于加强新建钢管节点的结构原理示意图。
图2是槽型环口板垂直于被加强节点主管放置的示意图。
图3是槽型环口板与被加强节点主管侧壁焊接的示意图。
图4是C形环口板对接后用于加强已有钢管节点的结构原理示意图。
图5是C形环口板结构原理示意图。
图中：1.被加强节点主管，2.槽型环口板，3.支管，4.环绕焊缝，5.双边连接焊缝，6.中心连接焊缝，7.槽型板拼接焊缝，8.C形孔口，9.C形环口板。
具体实施方式
方案一：在图1、2、3中，一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法，包括：被加强节点主管1，槽型环口板2，支管3，环绕焊缝4，双边连接焊缝5，中心连接焊缝6；在被加强节点主管1的顶面中间位置垂直焊接有支管3；支管3的管体上套装焊接有槽型环口板2，槽型环口板2沿主管轴线方向或垂直于主管轴线方向的焊接在被加强节点主管1的两侧边上或是被加强节点主管1的上表面上，从而形成环绕焊缝4、中心连接焊缝6及双边连接焊缝5；当槽型环口板2沿被加强节点主管1轴线方向布置，且被加强节点主管1表面宽度难以保证双边连接焊缝5的施焊时，可将槽型环口板2的翼缘与被加强节点主管1的侧壁焊接。
方案二：在图4、5中，一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法，包括：被加强节点主管1，槽型环口板2，支管3，环绕焊缝4，双边连接焊缝5，中心连接焊缝6，槽型板拼接焊缝7，C形孔口8，C形环口板9；在被加强节点主管1的顶面中间位置垂直焊接有支管3；支管3的管体上套装焊接有槽型环口板2；槽型环口板2由两个对称的C形环口板9通过槽型板拼接焊缝7焊接组成；C形环口板9的顶面中部开有与二分之一支管3形状相同的C形孔口8，两个C形孔口8将支管3包围，并与支管3焊接在一起；槽型环口板2沿主管轴线方向或垂直于主管轴线方向焊接在被加强节点主管1的两侧边上或是被加强节点主管1的上表面上，从而形成了环绕焊缝4、双边连接焊缝5、中心连接焊缝6及槽型板拼接焊缝7；当槽型环口板2沿被加强节点主管1轴线方向布置，且被加强节点主管1表面宽度难以保证双边连接焊缝5的施焊时，可将槽型环口板2的翼缘与被加强节点主管1的侧壁焊接。
所述被加强节点主管1与支管3之间通过槽型环口板2加强，槽型环口板2的高度不宜超过被加强节点主管高度的1/2。
所述的一种槽型环口板上移加强钢管节点的方法，当用于加强平面内受弯节点时，槽型环口板2沿主管轴线方向布置；当用于加强平面外受弯节点时，槽型环口板2垂直于主管轴线方向布置；当用于加强轴向受力节点时，槽型环口板2可沿主管轴线或垂直于主管轴线布置。
所述槽型环口板上移加强钢管节点的方法，被加强节点主管1为矩形钢管，所述支管3为矩形或圆形钢管。
所述支管3为矩形钢管时，槽型环口板2与支管3相连一侧所开C形孔口8为U形；所述支管3为圆形钢管时，槽型环口板2与支管3相连一侧所开C形孔口8为半圆形。
所述槽型环口板上移加强钢管节点的方法，当本方法用于加强新建钢管节点时，先在槽型环口板2的腹板上切出与支管3形状相同的孔口，并将支管3穿入槽型环口板2的孔口中，然后焊接支管3与被加强节点主管1之间的中心连接焊缝6，将槽型环口板2翼缘移至与被加强节点主管1表面接触，最后焊接槽型环口板2与被加强节点主管1之间的双边连接焊缝5以及槽型环口板2与支管3之间环绕焊缝4；
当本方法用于加强已建成钢管节点时，首先将C形环口板9的腹板切开与二分之一支管3形状对应的C形孔口8，然后将C形孔口8包围支管3，之后将C形环口板9的底边与被加强节点主管1表面接触，最后依次焊接C形环口板9与被加强节点主管1之间的双边连接焊缝5、C形环口板9与支管3之间的环绕焊缝4以及两个C形环口板9之间的槽型板拼接焊缝7。

Claims (1)

1.一种槽型环口板上移加强钢管节点，包括被加强节点主管(1)、槽型环口板(2)以及支管(3)，所述被加强节点主管(1)与支管(3)之间通过槽型环口板(2)加强，所述槽型环口板(2)的高度不超过被加强节点主管高度的1/2，其特征在于：所述槽型环口板(2)由两个对称的C形环口板(9)通过槽型板拼接焊缝(7)焊接组成，C形环口板(9)的顶面中部开有与二分之一支管(3)形状相同的C形孔口(8)；被加强节点主管(1)的顶面中间位置垂直焊接有支管(3)；支管(3)的管体上套装焊接有槽型环口板(2)，槽型环口板(2)沿主管轴线方向焊接在被加强节点主管(1)的两侧边上或者垂直于主管轴线方向焊接在被加强节点主管(1)的上表面上，从而形成环绕焊缝(4)、中心连接焊缝(6)以及双边连接焊缝(5)；当槽型环口板(2)沿被加强节点主管(1)轴线方向布置，且被加强节点主管(1)表面宽度难以保证双边连接焊缝(5)的施焊时，将槽型环口板(2)的翼缘与被加强节点主管(1)的侧壁焊接，槽型环口板(2)的腹板与被加强节点主管(1)的上表面之间在高度方向上有一定的间距；所述被加强节点主管(1)为矩形钢管；所述支管(3)为矩形或圆形钢管，当所述支管(3)为矩形钢管时，槽型环口板(2)与支管(3)相连一侧所开C形孔口(8)为U形，当所述支管(3)为圆形钢管时，槽型环口板(2)与支管(3)相连一侧所开C形孔口(8)为半圆形。
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