一種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，其包括兩個半圓形的套管，且每個套管的一條直線邊中部開設(shè)有與被加固節(jié)點主管和支管相貫處相吻合的孔口，且兩個孔口對接成一個圓孔；被加固節(jié)點支管焊接在被加固節(jié)點主管上，并形成T型管節(jié)點；兩個套管分別對卡在被加固節(jié)點主管上，且兩個孔口分別對卡在被加固節(jié)點支管上；兩個套管對接在一起分別形成一條上、下表面對接焊縫，兩個孔口與被加固節(jié)點支管表面焊接形成一個環(huán)繞焊縫，且兩個套管套接在被加固節(jié)點主管上形成兩條側(cè)焊縫。其可有效提高管節(jié)點靜力性能及改善節(jié)點的抗震和抗疲勞性能，進(jìn)而保證管桁架結(jié)構(gòu)具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長久的使用壽命。
【專利說明】—種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，特別涉及一種適用于服役期內(nèi)焊接管桁架結(jié)構(gòu)的節(jié)點加固和修復(fù)補強，以及計劃建設(shè)管桁架結(jié)構(gòu)的加強型節(jié)點的加工，屬于建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，焊接相貫管節(jié)點由于其優(yōu)美的造型及優(yōu)越的性能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海洋平臺結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)及體育館等大型結(jié)構(gòu)工程中。對于典型的桁架相貫節(jié)點，其支管一般承受軸向力、彎矩及組合力作用，因此桁架節(jié)點相貫處的主管則承受支管傳來的徑向荷載、彎矩荷載及其組合荷載，由于節(jié)點主管的徑向剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于支管的軸向剛度，再加上焊趾部位存在較大的應(yīng)力集中及復(fù)雜的殘余應(yīng)力，因此在桁架節(jié)點相貫部位的主管是破壞最易出現(xiàn)的位置。為了遵循“強節(jié)點弱桿件”的基本原則，一般需要對桁架節(jié)點的主支管相貫部位進(jìn)行加固，來改善管節(jié)點的抗震性能和提高其靜力性能。目前，對于管節(jié)點常用的加固方法有:內(nèi)置加勁環(huán)加固、內(nèi)置插板加固、局部加厚加固、墊板加固、環(huán)口板加固及外加勁肋板加固
坐寸ο
[0003]上述方法大致可分為內(nèi)置加固法和外置加固法，內(nèi)置加固法施工比較困難，并且對主管有切口或者焊縫損傷；外置加固法盡管施工比較簡單，但是影響結(jié)構(gòu)的美觀甚至影響結(jié)構(gòu)的使用空間；對于墊板加固法只能在節(jié)點制作初期進(jìn)行焊接，不適用于結(jié)構(gòu)節(jié)點后期的加固及維護(hù)；對于環(huán)口板加固盡管施工較簡單、也不影響結(jié)構(gòu)美觀，但是對于由于節(jié)點主管徑向剛度較弱發(fā)生破壞的加強效果不是很明顯，同時由于環(huán)口板的加固面積較小，不能兼顧對主管側(cè)壁的加強。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，該加固方法可有效提高管節(jié)點靜力性能及改善節(jié)點的抗震和抗疲勞性能，進(jìn)而保證管桁架結(jié)構(gòu)具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長久的使用壽命。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點的環(huán)口套管，其包括兩個半圓形的環(huán)口套管，且每個環(huán)口套管的一條直線邊中部開設(shè)有與被加固節(jié)點主管和被加固節(jié)點支管相貫處相吻合的孔口，且兩個孔口對接成一個圓孔；所述被加固節(jié)點支管焊接在被加固節(jié)點主管上，并形成T型管節(jié)點；所述兩個環(huán)口套管分別對卡在被加固節(jié)點主管上，且兩個環(huán)口套管的孔口分別對卡在被加固節(jié)點支管上；所述兩個環(huán)口套管對接在一起形成一條上表面對接焊縫和一條下表面對接焊縫，兩個孔口與被加固節(jié)點支管表面焊接形成一個環(huán)繞焊縫，且兩個環(huán)口套管套接在被加固節(jié)點主管上形成兩條側(cè)焊縫。
[0006]一種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，包括以下步驟:
[0007]A、首先加工環(huán)口套管:將一段圓鋼管從中間沿軸線方向等分切開，形成兩個半圓形套管，然后在每個半圓形套管的一條直線邊中部開設(shè)一個與被加固節(jié)點主管和被加固節(jié)點支管相貫處相吻合的孔口，所述孔口的半徑比被加固節(jié)點支管的外圓半徑大I?2倍；所述被加工的圓鋼管其內(nèi)徑與被加固節(jié)點主管的外徑相同，且環(huán)口套管的長度是支管直徑的2?3倍；
[0008]B、用砂紙或者電動鐵刷打磨被加固節(jié)點主管表面的加固區(qū)域，確保其表面沒有明顯的浮銹；
[0009]C、將兩個加工好的環(huán)口套管分別對卡在被加固節(jié)點主管上，且兩個環(huán)口套管的孔口分別對卡在被加固節(jié)點支管的周圍；
[0010]D、然后用點焊將環(huán)口套管的圓弧邊與被加固節(jié)點主管表面進(jìn)行初步焊接；
[0011]E、通過側(cè)焊縫連接形式將環(huán)口套管的半圓弧邊與被加固節(jié)點主管表面焊接在一起，并形成兩條側(cè)焊縫；
[0012]F、通過環(huán)繞焊縫連接形式將被加固節(jié)點主管和被加固節(jié)點支管表面與環(huán)口套管的孔口部位焊接在一起，并形成環(huán)繞焊縫；
[0013]G、通過對接焊縫形式將兩環(huán)口套管上部相鄰直線邊和下部相鄰直線邊分別焊接在一起，并分別形成一條上表面對接焊縫和下表面對接焊縫；
[0014]H、以上步驟均完成后，采用超聲波金屬探測儀對所有焊縫進(jìn)行探測；
[0015]1、最后，將環(huán)口套管、環(huán)繞焊縫、側(cè)焊縫、上、下表面對接焊縫及被加固節(jié)點主、支管的表面均噴涂油漆。
[0016]所述環(huán)口套管管材的屈服強度大于或等于被加固節(jié)點主管管材的屈服強度。
[0017]所述環(huán)繞焊縫采用熔透焊，所述環(huán)口套管與被加固節(jié)點主管之間的連接僅需焊接被加固節(jié)點主管表面的上、下表面對接焊縫及側(cè)焊縫。
[0018]所述環(huán)口套管的管材厚度大于等于被加固節(jié)點主管的管材厚度。
[0019]所述環(huán)口套管的孔口與被加固節(jié)點支管表面之間的間距為被加固節(jié)點支管壁厚的I?2倍；且兩個環(huán)口套管彼此相鄰的上下直線邊之間的間距為被加固節(jié)點主管壁厚的I?2倍。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)明可以對服役期內(nèi)焊接管桁架結(jié)構(gòu)的節(jié)點進(jìn)行加固及節(jié)點修復(fù)補強，同時也可以對計劃建設(shè)管桁架結(jié)構(gòu)的加強型節(jié)點進(jìn)行加工制作，且該加固方法加工簡單、施工方便；可有效提高管節(jié)點靜力性能及改善節(jié)點的抗震和抗疲勞性能，進(jìn)而保證管桁架結(jié)構(gòu)具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長久的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是加固相貫管節(jié)點整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1的側(cè)視圖；
[0023]圖3是本發(fā)明環(huán)口套管的立體圖。
[0024]圖中:1、環(huán)口套管，2、側(cè)焊縫，3、上表面對接焊縫，4，下表面對接焊縫，5、環(huán)繞焊縫，6、被加固節(jié)點主管，7、被加固節(jié)點支管，8、孔口。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。[0026]如圖1至圖3所示，一種用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點的環(huán)口套管，其包括兩個半圓形的環(huán)口套管1，且每個環(huán)口套管I的一條直線邊中部開設(shè)有與被加固節(jié)點主管6和被加固節(jié)點支管7相貫處相吻合的孔口 8，且兩個孔口 8對接成一個圓孔；所述被加固節(jié)點支管7焊接在被加固節(jié)點主管6上，并形成T型管節(jié)點；所述兩個環(huán)口套管I分別對卡在被加固節(jié)點主管6上，且兩個環(huán)口套管I的孔口 8分別對卡在被加固節(jié)點支管7上；所述兩個環(huán)口套管I對接在一起形成一條上表面對接焊縫3和一條下表面對接焊縫4，兩個孔口 8與被加固節(jié)點支管7表面焊接形成一個環(huán)繞焊縫5，且兩個環(huán)口套管I套接在被加固節(jié)點主管6上形成兩條側(cè)焊縫2。
[0027]—種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，包括以下步驟:
[0028]A、首先加工環(huán)口套管1:將一段圓鋼管從中間沿軸線方向等分切開，形成兩個半圓形套管，然后在每個半圓形套管的一條直線邊中部開設(shè)一個與被加固節(jié)點主管6和被加固節(jié)點支管7相貫處相吻合的孔口 8，所述孔口 8的半徑比被加固節(jié)點支管7的外圓半徑大I?2倍；所述被加工的圓鋼管其內(nèi)徑與被加固節(jié)點主管6的外徑相同，且環(huán)口套管I的長度是支管直徑的2?3倍；
[0029]B、用砂紙或者電動鐵刷打磨被加固節(jié)點主管6表面的加固區(qū)域，確保其表面沒有明顯的浮銹；
[0030]C、將兩個加工好的環(huán)口套管I分別對卡在被加固節(jié)點主管6上，且兩個環(huán)口套管I的孔口 8分別對卡在被加固節(jié)點支管7的周圍；
[0031]D、然后用點焊將環(huán)口套管I的圓弧邊與被加固節(jié)點主管6表面進(jìn)行初步焊接；
[0032]E、通過側(cè)焊縫連接形式將環(huán)口套管I的半圓弧邊與被加固節(jié)點主管6表面焊接在一起，并形成兩條側(cè)焊縫2 ；
[0033]F、通過環(huán)繞焊縫連接形式將被加固節(jié)點主管6和被加固節(jié)點支管7表面與環(huán)口套管I的孔口 8部位焊接在一起，并形成環(huán)繞焊縫5 ；
[0034]G、通過對接焊縫形式將兩環(huán)口套管I上部相鄰直線邊和下部相鄰直線邊分別焊接在一起，并分別形成一條上表面對接焊縫3和下表面對接焊縫4 ；
[0035]H、以上步驟均完成后，采用超聲波金屬探測儀對所有焊縫進(jìn)行探測；
[0036]1、最后，將環(huán)口套管1、環(huán)繞焊縫5、側(cè)焊縫2、上、下表面對接焊縫3、4及被加固節(jié)點主、支管6、7的表面均噴涂油漆。
[0037]所述環(huán)口套管I管材的屈服強度大于或等于被加固節(jié)點主管6管材的屈服強度。
[0038]所述環(huán)繞焊縫5采用熔透焊，所述環(huán)口套管I與被加固節(jié)點主管6之間的連接僅需焊接被加固節(jié)點主管6表面的上、下表面對接焊縫3、4及側(cè)焊縫2。
[0039]所述環(huán)口套管I的管材厚度大于等于被加固節(jié)點主管6的管材厚度。
[0040]所述環(huán)口套管I的孔口 8與被加固節(jié)點支管7表面之間的間距為被加固節(jié)點支管7壁厚的I?2倍；且兩個環(huán)口套管I彼此相鄰的上下直線邊之間的間距為被加固節(jié)點主管6壁厚的I?2倍。
[0041]該加固方法加工簡單、施工方便；可有效提高管節(jié)點靜力性能及改善節(jié)點的抗震和抗疲勞性能，進(jìn)而保證管桁架結(jié)構(gòu)具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長久的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，其特征在于:包括以下步驟: A、首先加工環(huán)口套管(I):將一段圓鋼管從中間沿軸線方向等分切開，形成兩個半圓形套管，然后在每個半圓形套管的一條直線邊中部開設(shè)一個與被加固節(jié)點主管(6)和被加固節(jié)點支管(7)相貫處相吻合的孔口(8)，所述孔口(8)的半徑比被加固節(jié)點支管(7)的外圓半徑大I?2倍；所述被加工的圓鋼管其內(nèi)徑與被加固節(jié)點主管(6)的外徑相同，且環(huán)口套管(I)的長度是支管直徑的2?3倍； B、用砂紙或者電動鐵刷打磨被加固節(jié)點主管(6)表面的加固區(qū)域，確保其表面沒有明顯的浮銹； C、將兩個加工好的環(huán)口套管(I)分別對卡在被加固節(jié)點主管(6)上，且兩個環(huán)口套管(O的孔口(8)分別對卡在被加固節(jié)點支管(7)的周圍； D、然后用點焊將環(huán)口套管(I)的圓弧邊與被加固節(jié)點主管(6)表面進(jìn)行初步焊接； E、通過側(cè)焊縫連接形式將環(huán)口套管(I)的半圓弧邊與被加固節(jié)點主管(6)表面焊接在一起，并形成兩條側(cè)焊縫(2); F、通過環(huán)繞焊縫連接形式將被加固節(jié)點主管(6)和被加固節(jié)點支管(7)表面與環(huán)口套管(I)的孔口( 8 )部位焊接在一起，并形成環(huán)繞焊縫(5 ); G、通過對接焊縫形式將兩環(huán)口套管(I)上部相鄰直線邊和下部相鄰直線分別焊接在一起，并分別形成一條上表面對接焊縫(3)和下表面對接焊縫(4)； H、以上步驟均完成后，采用超聲波金屬探測儀對所有焊縫進(jìn)行探測； 1、最后，將環(huán)口套管(I)、環(huán)繞焊縫(5)、側(cè)焊縫(2)、上、下表面對接焊縫(3、4)及被加固節(jié)點主、支管(6、7)的表面均噴涂油漆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，其特征在于:所述環(huán)口套管(I)管材的屈服強度大于或等于被加固節(jié)點主管(6)管材的屈服強度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，其特征在于:所述環(huán)繞焊縫(5)采用熔透焊，所述環(huán)口套管(I)與被加固節(jié)點主管(6)之間的連接僅需焊接被加固節(jié)點主管(6 )表面的上、下表面對接焊縫(3、4 )及側(cè)焊縫(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，其特征在于:所述環(huán)口套管(I)的管材厚度大于或等于被加固節(jié)點主管(6)的管材厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點的方法，其特征在于:所述環(huán)口套管(I)的孔口(8)與被加固節(jié)點支管(7)表面之間的間距為被加固節(jié)點支管(7)壁厚的I?2倍；且兩個環(huán)口套管(I)彼此相鄰的上下直線邊之間的間距為被加固節(jié)點主管(6)壁厚的I?2倍。
【文檔編號】E04G23/02GK103669898SQ201310596740
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】宋生志, 魏建軍, 袁宏志 申請人:江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院