用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其包括兩個(gè)半圓形的套管，且每個(gè)套管的一條直線邊中部開設(shè)有與被加固節(jié)點(diǎn)主管和支管相貫處相吻合的孔口，且兩個(gè)孔口對(duì)接成一個(gè)圓孔；被加固節(jié)點(diǎn)支管焊接在被加固節(jié)點(diǎn)主管上，并形成T型管節(jié)點(diǎn)；兩個(gè)套管分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)主管上，且兩個(gè)孔口分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)支管上；兩個(gè)套管對(duì)接在一起分別形成一條上、下表面對(duì)接焊縫，兩個(gè)孔口與被加固節(jié)點(diǎn)支管表面焊接形成一個(gè)環(huán)繞焊縫，且兩個(gè)套管套接在被加固節(jié)點(diǎn)主管上形成兩條側(cè)焊縫。其可有效提高管節(jié)點(diǎn)靜力性能及改善節(jié)點(diǎn)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】用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，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(diǎn)加固和修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，以及計(jì)劃建設(shè)管桁架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(tái)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(duì)于典型的桁架相貫節(jié)點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)相貫部位的主管是破壞最易出現(xiàn)的位置。為了遵循“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件”的基本原則，一般需要對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)的主支管相貫部位進(jìn)行加固，來改善管節(jié)點(diǎn)的抗震性能和提高其靜力性能。目前，對(duì)于管節(jié)點(diǎn)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(duì)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(duì)于墊板加固法只能在節(jié)點(diǎn)制作初期進(jìn)行焊接，不適用于結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)后期的加固及維護(hù)；對(duì)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(duì)于由于節(jié)點(diǎn)主管徑向剛度較弱發(fā)生破壞的加強(qiáng)效果不是很明顯，同時(shí)由于環(huán)口板的加固面積較小，不能兼顧對(duì)主管側(cè)壁的加強(qiáng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，該環(huán)口套管可有效提高管節(jié)點(diǎn)靜力性能及改善節(jié)點(diǎn)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，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其包括兩個(gè)半圓形的套管，且每個(gè)套管的一條直線邊中部開設(shè)有與被加固節(jié)點(diǎn)主管和被加固節(jié)點(diǎn)支管相貫處相吻合的孔口，且兩個(gè)孔口對(duì)接成一個(gè)圓孔；所述被加固節(jié)點(diǎn)支管焊接在被加固節(jié)點(diǎn)主管上，并形成T型管節(jié)點(diǎn)；所述兩個(gè)套管分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)主管上，且兩個(gè)套管的孔口分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)支管上；所述兩個(gè)套管對(duì)接在一起形成一條上表面對(duì)接焊縫和一條下表面對(duì)接焊縫，兩個(gè)孔口與被加固節(jié)點(diǎn)支管表面焊接形成一個(gè)環(huán)繞焊縫，且兩個(gè)套管套接在被加固節(jié)點(diǎn)主管上形成兩條側(cè)焊縫。
[0006]所述被加固節(jié)點(diǎn)主管和被加固節(jié)點(diǎn)支管均為圓鋼管；所述兩個(gè)套管為長度是被加固節(jié)點(diǎn)支管直徑的兩倍長的半圓形鋼管，且套管的厚度大于或者等于被加固節(jié)點(diǎn)主管的厚度，所述套管的半圓內(nèi)徑與被加固節(jié)點(diǎn)主管的半圓外徑相同。[0007]所述兩個(gè)套管的兩個(gè)孔口的曲邊與被加固節(jié)點(diǎn)支管的距離是被加固節(jié)點(diǎn)支管厚度的I?2倍。
[0008]所述兩個(gè)套管的上表面對(duì)接焊縫與下表面對(duì)接焊縫的寬度為被加固節(jié)點(diǎn)主管厚度的I?2倍。
[0009]所述套管的鋼材屈服強(qiáng)度大于或等于被加固節(jié)點(diǎn)主管的鋼材屈服強(qiáng)度。
[0010]所述的側(cè)焊縫、上表面對(duì)接焊縫、下表面對(duì)接焊縫以及環(huán)繞焊縫的焊縫強(qiáng)度大于或者等于被加固節(jié)點(diǎn)主管的鋼材強(qiáng)度。
[0011]所述兩個(gè)套管的長度為被加固節(jié)點(diǎn)支管直徑的2?3倍。
[0012]一種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的方法，包括以下步驟:
[0013]A、首先加工套管:將一段圓鋼管從中間沿軸線方向等分切開，形成兩個(gè)半圓形套管，然后在每個(gè)半圓形套管的一條直線邊中部開設(shè)一個(gè)與被加固節(jié)點(diǎn)主管和被加固節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)主管的外徑相同，且套管的長度是支管直徑的2?3倍;
[0014]B、用砂紙或者電動(dòng)鐵刷打磨被加固節(jié)點(diǎn)主管表面的加固區(qū)域，確保其表面沒有明顯的浮銹；
[0015]C、將兩個(gè)加工好的套管分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)主管上，且兩個(gè)套管的孔口分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)支管的周圍；
[0016]D、然后用點(diǎn)焊將套管的圓弧邊與被加固節(jié)點(diǎn)主管表面進(jìn)行初步焊接；
[0017]E、通過側(cè)焊縫連接形式將套管的半圓弧邊與被加固節(jié)點(diǎn)主管表面焊接在一起，并形成兩條側(cè)焊縫；
[0018]F、通過環(huán)繞焊縫連接形式將被加固節(jié)點(diǎn)主管和被加固節(jié)點(diǎn)支管表面與套管的孔口部位焊接在一起，并形成環(huán)繞焊縫；
[0019]G、通過對(duì)接焊縫形式將兩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(duì)接焊縫和下表面對(duì)接焊縫；
[0020]H、以上步驟均完成后，采用超聲波金屬探測(cè)儀對(duì)所有焊縫進(jìn)行探測(cè)；
[0021]1、最后，將套管、環(huán)繞焊縫、側(cè)焊縫、上、下表面對(duì)接焊縫及被加固節(jié)點(diǎn)主、支管的表面均噴涂油漆。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果是:該實(shí)用新型可以對(duì)服役期內(nèi)焊接管桁架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固及節(jié)點(diǎn)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)也可以對(duì)計(jì)劃建設(shè)管桁架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加工制作，且可有效提高管節(jié)點(diǎn)靜力性能及改善節(jié)點(diǎn)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】
[0023]圖1是加固相貫管節(jié)點(diǎn)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是圖1的側(cè)視圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型環(huán)口套管的立體圖。
[0026]圖中:1、套管，2、側(cè)焊縫，3、上表面對(duì)接焊縫，4，下表面對(duì)接焊縫，5、環(huán)繞焊縫，6、被加固節(jié)點(diǎn)主管，7、被加固節(jié)點(diǎn)支管，8、孔口?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
[0028]如圖1至圖3所示，一種用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其包括兩個(gè)半圓形的套管1，且每個(gè)套管I的一條直線邊中部開設(shè)有與被加固節(jié)點(diǎn)主管6和被加固節(jié)點(diǎn)支管7相貫處相吻合的孔口 8，且兩個(gè)孔口 8對(duì)接成一個(gè)圓孔；所述被加固節(jié)點(diǎn)支管7焊接在被加固節(jié)點(diǎn)主管6上，并形成T型管節(jié)點(diǎn)；所述兩個(gè)套管I分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)主管6上，且兩個(gè)套管I的孔口 8分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)支管7上；所述兩個(gè)套管I對(duì)接在一起形成一條上表面對(duì)接焊縫3和一條下表面對(duì)接焊縫4，兩個(gè)孔口 8與被加固節(jié)點(diǎn)支管7表面焊接形成一個(gè)環(huán)繞焊縫5，且兩個(gè)套管I套接在被加固節(jié)點(diǎn)主管6上形成兩條側(cè)焊縫2。
[0029]所述被加固節(jié)點(diǎn)主管6和被加固節(jié)點(diǎn)支管7均為圓鋼管；所述兩個(gè)套管I為長度是被加固節(jié)點(diǎn)支管7直徑的兩倍長的半圓形鋼管，且套管I的厚度大于或者等于被加固節(jié)點(diǎn)主管6的厚度，所述套管I的半圓內(nèi)徑與被加固節(jié)點(diǎn)主管6的半圓外徑相同。
[0030]所述兩個(gè)套管I的兩個(gè)孔口 8的曲邊與被加固節(jié)點(diǎn)支管7的距離是被加固節(jié)點(diǎn)支管7厚度的I?2倍。
[0031]所述兩個(gè)套管I的上表面對(duì)接焊縫3與下表面對(duì)接焊縫4的寬度為被加固節(jié)點(diǎn)主管6厚度的I?2倍。
[0032]所述套管I的鋼材屈服強(qiáng)度大于或等于被加固節(jié)點(diǎn)主管6的鋼材屈服強(qiáng)度。
[0033]所述的側(cè)焊縫2、上表面對(duì)接焊縫3、下表面對(duì)接焊縫4以及環(huán)繞焊縫5的焊縫強(qiáng)度大于或者等于被加固節(jié)點(diǎn)主管6的鋼材強(qiáng)度。
[0034]所述兩個(gè)套管I的長度為被加固節(jié)點(diǎn)支管7直徑的2?3倍。
[0035]一種用環(huán)口套管加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的方法，包括以下步驟:
[0036]A、首先加工套管1:將一段圓鋼管從中間沿軸線方向等分切開，形成兩個(gè)半圓形套管，然后在每個(gè)半圓形套管的一條直線邊中部開設(shè)一個(gè)與被加固節(jié)點(diǎn)主管6和被加固節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)主管6的外徑相同，且套管I的長度是支管直徑的2?3倍；
[0037]B、用砂紙或者電動(dòng)鐵刷打磨被加固節(jié)點(diǎn)主管6表面的加固區(qū)域，確保其表面沒有明顯的浮銹；
[0038]C、將兩個(gè)加工好的套管I分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)主管6上，且兩個(gè)套管I的孔口8分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)支管7的周圍；
[0039]D、然后用點(diǎn)焊將套管I的圓弧邊與被加固節(jié)點(diǎn)主管6表面進(jìn)行初步焊接；
[0040]E、通過側(cè)焊縫連接形式將套管I的半圓弧邊與被加固節(jié)點(diǎn)主管6表面焊接在一起，并形成兩條側(cè)焊縫2 ；
[0041]F、通過環(huán)繞焊縫連接形式將被加固節(jié)點(diǎn)主管6和被加固節(jié)點(diǎn)支管7表面與套管I的孔口 8部位焊接在一起，并形成環(huán)繞焊縫5 ；
[0042]G、通過對(duì)接焊縫形式將兩套管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(duì)接焊縫3和下表面對(duì)接焊縫4 ；
[0043]H、以上步驟均完成后，采用超聲波金屬探測(cè)儀對(duì)所有焊縫進(jìn)行探測(cè)；[0044]1、最后，將套管1、環(huán)繞焊縫5、側(cè)焊縫2、上、下表面對(duì)接焊縫3、4及被加固節(jié)點(diǎn)主、支管6、7的表面均噴涂油漆。
[0045]該實(shí)用新型可以對(duì)服役期內(nèi)焊接管桁架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固及節(jié)點(diǎn)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)也可以對(duì)計(jì)劃建設(shè)管桁架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加工制作，且可有效提高管節(jié)點(diǎn)靜力性能及改善節(jié)點(diǎn)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】
1.一種用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其特征在于:包括兩個(gè)半圓形的套管(1)，且每個(gè)套管(I)的一條直線邊中部開設(shè)有與被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)和被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)相貫處相吻合的孔口(8)，且兩個(gè)孔口(8)對(duì)接成一個(gè)圓孔；所述被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)焊接在被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)上，并形成T型管節(jié)點(diǎn)；所述兩個(gè)套管(I)分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)上，且兩個(gè)套管(I)的孔口(8)分別對(duì)卡在被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)上；所述兩個(gè)套管(I)對(duì)接在一起形成一條上表面對(duì)接焊縫(3 )和一條下表面對(duì)接焊縫(4 )，兩個(gè)孔口( 8 )與被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)表面焊接形成一個(gè)環(huán)繞焊縫(5)，且兩個(gè)套管(I)套接在被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)上形成兩條側(cè)焊縫(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其特征在于:所述被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)和被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)均為圓鋼管；所述兩個(gè)套管(I)為長度是被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)直徑的兩倍長的半圓形鋼管，且套管(I)的厚度大于或者等于被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)的厚度，所述套管(I)的半圓內(nèi)徑與被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)的半圓外徑相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其特征在于:所述兩個(gè)套管(I)的兩個(gè)孔口(8)的曲邊與被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)的距離是被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)厚度的I?2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其特征在于:所述兩個(gè)套管(I)的上表面對(duì)接焊縫(3)與下表面對(duì)接焊縫(4)的寬度為被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)厚度的I?2倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其特征在于:所述套管(I)的鋼材屈服強(qiáng)度大于或等于被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)的鋼材屈服強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其特征在于:所述的側(cè)焊縫(2 )、上表面對(duì)接焊縫(3 )、下表面對(duì)接焊縫(4 )以及環(huán)繞焊縫(5 )的焊縫強(qiáng)度大于或者等于被加固節(jié)點(diǎn)主管(6)的鋼材強(qiáng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于加固鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的環(huán)口套管，其特征在于:所述兩個(gè)套管(I)的長度為被加固節(jié)點(diǎn)支管(7)直徑的2?3倍。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK203684403SQ201320745843
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)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(qǐng)人:江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院