一種既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法，綴條式格構(gòu)鋼柱由4根方鋼管柱和綴條組成，既有梁穿過綴條式格構(gòu)鋼柱的中心。為使既有梁順利穿過綴條式格構(gòu)鋼柱的中心，在相碰節(jié)點(diǎn)處綴條式格構(gòu)鋼柱上不設(shè)置綴條，因此相碰節(jié)點(diǎn)處的抗剪剛度在一定程度上被削弱。利用加強(qiáng)鋼板與綴條式格構(gòu)鋼柱的各方鋼管柱形成箱型補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系以增強(qiáng)相碰節(jié)點(diǎn)處綴條式格構(gòu)鋼柱的抗剪剛度和強(qiáng)度。該技術(shù)能夠有效地提高綴條式格構(gòu)鋼柱在與既有梁相碰節(jié)點(diǎn)處的抗剪受力性能，且該節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)傳力體系明確、受力合理、便于現(xiàn)場施工。
【專利說明】一種既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)工程擴(kuò)建工程領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于既有梁和綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程在生產(chǎn)生活中得到廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)工程中，長期使用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)缺陷、生產(chǎn)工藝發(fā)生改變、自然災(zāi)害導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損傷等因素使結(jié)構(gòu)不能滿足安全性、適用性等要求，這就需要對相應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行加固和改建。
[0003]在鋼結(jié)構(gòu)加固和擴(kuò)建工程中，既有梁穿越新立結(jié)構(gòu)柱的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，相交節(jié)點(diǎn)的受力性能直接影響著結(jié)構(gòu)體系的承載能力和穩(wěn)定性。格構(gòu)式鋼柱不僅具有受力合理、抗側(cè)剛度大、經(jīng)濟(jì)、美觀等優(yōu)點(diǎn)，又能夠在既有柱不受影響的情況下在原柱位新立格構(gòu)式鋼柱進(jìn)行加固和改擴(kuò)建。同時(shí)綴條式格構(gòu)柱的強(qiáng)度強(qiáng)于較綴板式格構(gòu)柱，其經(jīng)濟(jì)性能也優(yōu)于綴板式格構(gòu)柱，這就使綴條式格構(gòu)鋼柱在鋼結(jié)構(gòu)工程具有廣泛的應(yīng)用前景。在現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)工程中，較少涉及到既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法，因此合理的相碰節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對鋼結(jié)構(gòu)的加固和擴(kuò)建工程有著重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法，該方法包括以下步驟:
(O由第一方鋼管柱、第二方鋼管柱、第三方鋼管柱、第四方鋼管柱和綴條構(gòu)成綴條式格構(gòu)鋼柱。方鋼管柱之間通過方鋼管梁和綴條連接以加強(qiáng)綴條式格構(gòu)鋼柱之間的協(xié)同受力。既有梁從綴條式格構(gòu)鋼柱的中心穿過。
[0006](2)在第一方鋼管柱和第二方鋼管柱之間的既有梁穿過的兩根方鋼管梁的內(nèi)側(cè)與外側(cè)對應(yīng)位置處分別對接焊接第一加強(qiáng)鋼板和第二加強(qiáng)鋼板。第一加強(qiáng)鋼板和第二加強(qiáng)鋼板由U型加強(qiáng)鋼板對接焊接形成封閉的環(huán)形加強(qiáng)鋼板，均具有方形中心孔。為便于現(xiàn)場焊接施工，第二加強(qiáng)鋼板的方形中心孔的寬度比第一加強(qiáng)鋼板的方形中心孔寬度寬，且寬度差大于第三加強(qiáng)鋼板的厚度。在第一加強(qiáng)鋼板和第二加強(qiáng)鋼板的方形中心孔的左側(cè)與右側(cè)角焊接縱向的第三加強(qiáng)鋼板，第三加強(qiáng)鋼板與第一加強(qiáng)鋼板和第二加強(qiáng)鋼板角焊接連接；在第一加強(qiáng)鋼板和第二加強(qiáng)鋼板的方形中心孔的上側(cè)與下側(cè)角焊接橫向的第四加強(qiáng)鋼板。第一加強(qiáng)鋼板、第二加強(qiáng)鋼板、第三加強(qiáng)鋼板和第四加強(qiáng)鋼板的厚度相同。
[0007](3)在第三方鋼管柱和第四方鋼管柱之間的既有梁穿過的兩根方鋼管梁的內(nèi)側(cè)與外側(cè)對應(yīng)位置處分別對接焊接第五加強(qiáng)鋼板和第六加強(qiáng)鋼板。第五加強(qiáng)鋼板和第六加強(qiáng)鋼板由U型加強(qiáng)鋼板對接焊接形成封閉的環(huán)形加強(qiáng)鋼板，均具有方形中心孔。為便于現(xiàn)場焊接施工，第六加強(qiáng)鋼板的方形中心孔的寬度比第五加強(qiáng)鋼板的方形中心孔寬度寬，且寬度差大于第七加強(qiáng)鋼板的厚度。在第五加強(qiáng)鋼板和第六加強(qiáng)鋼板的方形中心孔的左側(cè)與右側(cè)角焊接縱向的第七加強(qiáng)鋼板，第七加強(qiáng)鋼板與第五加強(qiáng)鋼板和第六加強(qiáng)鋼板角焊接連接；在第五加強(qiáng)鋼板和第六加強(qiáng)鋼板的方形中心孔的上側(cè)與下側(cè)角焊接橫向的第八加強(qiáng)鋼板。第五加強(qiáng)鋼板、第六加強(qiáng)鋼板、第七加強(qiáng)鋼板和第八加強(qiáng)鋼板的厚度相同。焊接后的加強(qiáng)鋼板形成了箱型補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系，箱型補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系在一定程度上提高了相碰節(jié)點(diǎn)處綴條式格構(gòu)鋼柱的抗剪剛度，有效地防止了綴條式格構(gòu)鋼柱在相碰節(jié)點(diǎn)處連接強(qiáng)度的局部削弱，從而改善了相碰節(jié)點(diǎn)處綴條式格構(gòu)鋼柱的整體受力性能。
[0008]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明中采用的綴條式格構(gòu)鋼柱不僅具有抗側(cè)剛度大、經(jīng)濟(jì)等性能，同時(shí)在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的加固和擴(kuò)建工程中可以在不影響既有柱的情況下在原柱位新立格構(gòu)式鋼柱。本發(fā)明為既有梁和綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)提供的補(bǔ)強(qiáng)方法中形成的連接節(jié)點(diǎn)傳力路徑明確，能夠有效地增強(qiáng)相碰節(jié)點(diǎn)的抗剪剛度，防止綴條式格構(gòu)鋼柱在相碰節(jié)點(diǎn)處由于抗剪剛度被削弱而產(chǎn)生的破壞，且相碰節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)現(xiàn)場施工方便，是一種可以廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)工程中既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)主視圖；
圖2為本發(fā)明既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)后視圖；
圖3為圖1的A-A剖面圖；
圖4為圖1的B-B剖面圖；
圖5為圖1的C-C剖面圖；
圖6為封閉的環(huán)形加強(qiáng)鋼板；
圖中，第一方鋼管柱11、第二方鋼管柱12、第三方鋼管柱13、第四方鋼管柱14、綴條2、既有梁3、方鋼管梁4、第一加強(qiáng)鋼板51、第二加強(qiáng)鋼板52、第三加強(qiáng)鋼板53、第四加強(qiáng)鋼板54、第五加強(qiáng)鋼板55、第六加強(qiáng)鋼板56、第七加強(qiáng)鋼板57、第八加強(qiáng)鋼板58。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為使既有梁順利穿過綴條式格構(gòu)鋼柱中心，在綴條式格構(gòu)鋼柱上與既有梁相碰位置處不能設(shè)置綴條，因此相碰節(jié)點(diǎn)處綴條式格構(gòu)鋼柱的抗剪剛度在一定程度上受到削弱，這就需要對相碰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)。本發(fā)明一種既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法，包括以下步驟:
1、如圖3所示，由第一方鋼管柱11、第二方鋼管柱12、第三方鋼管柱13、第四方鋼管柱14和綴條2構(gòu)成綴條式格構(gòu)鋼柱。方鋼管柱之間通過方鋼管梁4和綴條2連接以加強(qiáng)綴條式格構(gòu)鋼柱之間的協(xié)同受力。
[0011]如圖1所示，既有梁3從綴條式格構(gòu)鋼柱的中心穿過。
[0012]2、如圖1所示，在第一方鋼管柱11和第二方鋼管柱12之間的既有梁3穿過的兩根方鋼管梁4的內(nèi)側(cè)與外側(cè)對應(yīng)位置處分別對接焊接第一加強(qiáng)鋼板51和第二加強(qiáng)鋼板52。第一加強(qiáng)鋼板51和第二加強(qiáng)鋼板52由U型加強(qiáng)鋼板對接焊接形成封閉的環(huán)形加強(qiáng)鋼板，均具有方形中心孔，形狀如圖6所示。[0013]如圖4所示，為便于現(xiàn)場焊接施工，第二加強(qiáng)鋼板52的方形中心孔的寬度比第一加強(qiáng)鋼板51的方形中心孔寬度寬，且寬度差大于第三加強(qiáng)鋼板53的厚度。
[0014]如圖1所示，在第一加強(qiáng)鋼板51和第二加強(qiáng)鋼板52的方形中心孔的左側(cè)與右側(cè)角焊接縱向的第三加強(qiáng)鋼板53，第三加強(qiáng)鋼板53與第一加強(qiáng)鋼板51和第二加強(qiáng)鋼板52角焊接連接；在第一加強(qiáng)鋼板51和第二加強(qiáng)鋼板52的方形中心孔的上側(cè)與下側(cè)角焊接橫向的第四加強(qiáng)鋼板54，上側(cè)和下側(cè)的第四加強(qiáng)鋼板54的形狀如圖3和圖5所示。第一加強(qiáng)鋼板51、第二加強(qiáng)鋼板52、第三加強(qiáng)鋼板53和第四加強(qiáng)鋼板54的厚度相同。
[0015]3、如圖2所示，在第三方鋼管柱13和第四方鋼管柱14之間的既有梁3穿過的兩根方鋼管梁4的內(nèi)側(cè)與外側(cè)對應(yīng)位置處分別對接焊接第五加強(qiáng)鋼板55和第六加強(qiáng)鋼板56。第五加強(qiáng)鋼板55和第六加強(qiáng)鋼板56由U型加強(qiáng)鋼板對接焊接形成封閉的環(huán)形加強(qiáng)鋼板，均具有方形中心孔，形狀如圖6所示。
[0016]如圖4所示，為便于現(xiàn)場焊接施工，第六加強(qiáng)鋼板56的方形中心孔的寬度比第五加強(qiáng)鋼板55的方形中心孔寬度寬，且寬度差大于第七加強(qiáng)鋼板57的厚度。
[0017]如圖2所示，在第五加強(qiáng)鋼板55和第六加強(qiáng)鋼板56的方形中心孔的左側(cè)與右側(cè)角焊接縱向的第七加強(qiáng)鋼板57，第七加強(qiáng)鋼板57與第五加強(qiáng)鋼板55和第六加強(qiáng)鋼板56角焊接連接；在第五加強(qiáng)鋼板55和第六加強(qiáng)鋼板56的方形中心孔的上側(cè)與下側(cè)角焊接橫向的第八加強(qiáng)鋼板58，上側(cè)和下側(cè)的第八加強(qiáng)鋼板58的形狀如圖3和圖5所示。第五加強(qiáng)鋼板55、第六加強(qiáng)鋼板56、第七加強(qiáng)鋼板57和第八加強(qiáng)鋼板58的厚度相同。
[0018]焊接后的加強(qiáng)鋼板形成了箱型補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系，箱型補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系在一定程度上提高了相碰節(jié)點(diǎn)處綴條式格構(gòu)鋼柱的抗剪剛度，有效地防止了綴條式格構(gòu)鋼柱在相碰節(jié)點(diǎn)處連接強(qiáng)度的局部削弱，從而改善了相碰節(jié)點(diǎn)處綴條式格構(gòu)鋼柱的整體受力性能。
【權(quán)利要求】
1.一種既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (O由第一方鋼管柱(11)、第二方鋼管柱(12)、第三方鋼管柱(13)、第四方鋼管柱(14)和綴條(2)構(gòu)成綴條式格構(gòu)鋼柱；第一方鋼管柱(11)與第二方鋼管柱(12)之間、第二方鋼管柱(12)和第三方鋼管柱(13)之間、第三方鋼管柱(13)和第四方鋼管柱(14)之間以及第四方鋼管柱(14)和第一方鋼管柱(11)之間均通過方鋼管梁(4)和綴條(2)連接以加強(qiáng)綴條式格構(gòu)鋼柱之間的協(xié)同受力；既有梁3從綴條式格構(gòu)鋼柱的中心穿過； (2)在第一方鋼管柱(11)和第二方鋼管柱(12)之間的既有梁(3)穿過的兩根方鋼管梁(4)的內(nèi)側(cè)與外側(cè)對應(yīng)位置處分別對接焊接第一加強(qiáng)鋼板(51)和第二加強(qiáng)鋼板(52);第一加強(qiáng)鋼板(51)和第二加強(qiáng)鋼板(52)由U型加強(qiáng)鋼板對接焊接形成封閉的環(huán)形加強(qiáng)鋼板，且均具有方形中心孔；第二加強(qiáng)鋼板(52)的方形中心孔的寬度比第一加強(qiáng)鋼板(51)的方形中心孔寬度寬，且寬度差大于第三加強(qiáng)鋼板(53)的厚度；在第一加強(qiáng)鋼板(51)和第二加強(qiáng)鋼板(52)的方形中心孔的左側(cè)與右側(cè)角焊接縱向的第三加強(qiáng)鋼板(53)，第三加強(qiáng)鋼板(53)與第一加強(qiáng)鋼板(51)和第二加強(qiáng)鋼板(52)角焊接連接；在第一加強(qiáng)鋼板(51)和第二加強(qiáng)鋼板(52)的方形中心孔的上側(cè)與下側(cè)角焊接橫向的第四加強(qiáng)鋼板(54);第一加強(qiáng)鋼板(51)、第二加強(qiáng)鋼板(52)、第三加強(qiáng)鋼板(53)和第四加強(qiáng)鋼板(54)的厚度相同； (3)在第三方鋼管柱(13)和第四方鋼管柱(14)之間的既有梁(3)穿過的兩根方鋼管梁(4)的內(nèi)側(cè)與外側(cè)對應(yīng)位置處分別對接焊接第五加強(qiáng)鋼板(55)和第六加強(qiáng)鋼板(56);第五加強(qiáng)鋼板(55)和第六加強(qiáng)鋼板(56)由U型加強(qiáng)鋼板對接焊接形成封閉的環(huán)形加強(qiáng)鋼板，且均具有方形中心孔；第六加強(qiáng)鋼板(56)的方形中心孔的寬度比第五加強(qiáng)鋼板(55)的方形中心孔寬度寬，且寬度差大于第七加強(qiáng)鋼板(57)的厚度；在第五加強(qiáng)鋼板(55)和第六加強(qiáng)鋼板(56)的方形中心孔的左側(cè)與右側(cè)角焊接縱向的第七加強(qiáng)鋼板(57)，第七加強(qiáng)鋼板(57)與第五加強(qiáng)鋼板(55)和第六加強(qiáng)鋼板(56)角焊接連接；在第五加強(qiáng)鋼板(55)和第六加強(qiáng)鋼板(56)的方形中心孔的上側(cè)與下側(cè)角焊接橫向的第八加強(qiáng)鋼板(58);第五加強(qiáng)鋼板(55)、第六加強(qiáng)鋼板(56)、第七加強(qiáng)鋼板(57)和第八加強(qiáng)鋼板(58)的厚度相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述既有梁與綴條式格構(gòu)鋼柱相碰節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)方法，其特征在于，第一加強(qiáng)鋼板(51)、第二加強(qiáng)鋼板(52)、第五加強(qiáng)鋼板(55)和第六加強(qiáng)鋼板(56)均可以由兩個(gè)U型加強(qiáng)鋼板對接焊接而成密閉的環(huán)形加強(qiáng)鋼板。
【文檔編號】E04G23/02GK103806672SQ201410025606
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】龔順風(fēng), 程鵬, 程波, 任曉閣, 樓志杰, 邱鶴 申請人:浙江天地環(huán)保工程有限公司, 浙江大學(xué)