局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，包括主管、支管、內(nèi)管、固定桿及混凝土填層；支管焊接于主管表面形成桁架結(jié)構(gòu)中的T型管節(jié)點(diǎn)；內(nèi)管通過(guò)若干根固定桿固定于主管內(nèi)表面；且固定桿一端焊接于主管的內(nèi)表面，另一端焊接于內(nèi)管的端部邊緣處；主管與內(nèi)管之間形成了中空夾層，且中空夾層中填有混凝土填層。該相貫節(jié)點(diǎn)可在不對(duì)節(jié)點(diǎn)部位造成次損傷的前提下，有效提高相貫節(jié)點(diǎn)的靜力性能和改善節(jié)點(diǎn)的抗震及抗疲勞性能，進(jìn)而保證桁架結(jié)構(gòu)中的相貫節(jié)點(diǎn)具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長(zhǎng)久的使用壽命。
【專利說(shuō)明】局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，適用于建設(shè)管桁架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)的加工，屬于結(jié)構(gòu)工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]焊接管桁架結(jié)構(gòu)以其優(yōu)美的造型及優(yōu)越的力學(xué)性能廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程中(海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)等)。相貫節(jié)點(diǎn)是管桁架結(jié)構(gòu)組成的基本單元，由于在節(jié)點(diǎn)的相貫處應(yīng)力集中現(xiàn)象較明顯、殘余應(yīng)力分布復(fù)雜且主管的徑向剛度遠(yuǎn)小于支管的軸向剛度，因此，此部位也成為管桁架結(jié)構(gòu)中最薄弱、最易發(fā)生破壞的位置。為了遵循“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件”的基本設(shè)計(jì)原則，一般需要對(duì)管桁架結(jié)構(gòu)中的相貫節(jié)點(diǎn)部位進(jìn)行必要的加強(qiáng)措施，來(lái)改善管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象和提高主管徑向剛度，進(jìn)而提升節(jié)點(diǎn)的抗震性能和靜力性能。目前對(duì)于管節(jié)點(diǎn)采用的加強(qiáng)方法大致可以分為兩種:內(nèi)置加固法和外置加固法。內(nèi)置加固法主要包括:內(nèi)置加勁環(huán)、內(nèi)置插板及局部加厚等加強(qiáng)措施，以上所述的內(nèi)置加強(qiáng)方法均需要在主管內(nèi)部進(jìn)行大量的焊接操作，不但大大增加了此部位的焊接殘余應(yīng)力，也對(duì)此部位的主管強(qiáng)度造成了削弱，同時(shí)由于內(nèi)部大量焊接操作較困難，也大大增加了節(jié)點(diǎn)的制作成本。內(nèi)置加固法主要包括:墊板、環(huán)口板及外加勁肋板等加固措施，以上所述方法盡管施工比較簡(jiǎn)單，但是也需要在主管表面進(jìn)行大量的焊接操作，增大節(jié)點(diǎn)區(qū)域的焊接殘余應(yīng)力及削弱主管強(qiáng)度，同時(shí)還會(huì)影響結(jié)構(gòu)的美觀甚至影響結(jié)構(gòu)的使用空間。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)使用壽命長(zhǎng)、抗震能力強(qiáng)。
[0004]本實(shí)用新型為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，包括主管、支管、內(nèi)管、固定桿及混凝土填層；所述支管焊接于主管表面形成桁架結(jié)構(gòu)中的T型管節(jié)點(diǎn)；所述內(nèi)管通過(guò)若干根固定桿固定于主管內(nèi)表面；且固定桿一端焊接于主管的內(nèi)表面，另一端焊接于內(nèi)管的端部邊緣處；所述主管與內(nèi)管之間形成了中空夾層，且中空夾層中填有混凝土填層。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述被加固相貫節(jié)點(diǎn)的主管和支管為圓鋼管。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)管為一固定長(zhǎng)度的圓鋼管，其長(zhǎng)度約為支管直徑的3-5倍；內(nèi)管直徑約為主管直徑的0.5-0.8倍；內(nèi)管厚度約為主管厚度的0.3-0.8倍；內(nèi)管的軸線與主管軸線重合，且其軸線中間位置恰好位于主、支管軸線的交點(diǎn)處。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述固定桿為圓鋼柱，其直徑約為5mm，其長(zhǎng)度為主管內(nèi)半徑與內(nèi)管內(nèi)半徑之差。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述固定桿的數(shù)量為六根，且在內(nèi)管兩端分別布置三根固定桿，同側(cè)的三根固定桿彼此間的夾角為120° ;固定桿兩端分別與主管內(nèi)表面及內(nèi)管端部邊緣部位均通過(guò)點(diǎn)焊形式焊接在一起。[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的混凝土填層為高強(qiáng)速凝自密實(shí)混凝土，其強(qiáng)度不低于C50。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)管的屈服強(qiáng)度大于或等于被加固節(jié)點(diǎn)主管的鋼材屈服強(qiáng)度
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:該實(shí)用新型節(jié)點(diǎn)可在不對(duì)節(jié)點(diǎn)部位造成次損傷的前提下，有效提高相貫節(jié)點(diǎn)的靜力性能和改善節(jié)點(diǎn)的抗震及抗疲勞性能，進(jìn)而保證桁架結(jié)構(gòu)中的相貫節(jié)點(diǎn)具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長(zhǎng)久的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0013]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0014]圖中，1、主管，2、支管，3、內(nèi)管，4、固定桿，5、混凝土填層。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖實(shí)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。
[0016]如圖1和圖2所示，一種局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，包括主管1、支管2、內(nèi)管3、固定桿4及混凝土填層5 ;所述支管2焊接于主管I表面形成桁架結(jié)構(gòu)中的T型管節(jié)點(diǎn)；所述內(nèi)管3通過(guò)若干根固定桿4固定于主管I內(nèi)表面；且固定桿4 一端焊接于主管I的內(nèi)表面,另一端焊接于內(nèi)管3的端部邊緣處；所述主管I與內(nèi)管3之間形成了中空夾層，且中空夾層中填有混凝土填層5。
[0017]所述被加固相貫節(jié)點(diǎn)的主管I和支管2為圓鋼管。
[0018]所述內(nèi)管3為一固定長(zhǎng)度的圓鋼管，其長(zhǎng)度約為支管2直徑的3-5倍；內(nèi)管3直徑約為主管I直徑的0.5-0.8倍；內(nèi)管3厚度約為主管I厚度的0.3-0.8倍；內(nèi)管3的軸線與主管I軸線重合，且其軸線中間位置恰好位于主、支管1、2軸線的交點(diǎn)處。
[0019]所述固定桿4為圓鋼柱，其直徑約為5mm，其長(zhǎng)度為主管I內(nèi)半徑與內(nèi)管3內(nèi)半徑之差。
[0020]所述固定桿4的數(shù)量為六根，且在內(nèi)管3兩端分別布置三根固定桿4，同側(cè)的三根固定桿4彼此間的夾角為120° ;固定桿4兩端分別與主管I內(nèi)表面及內(nèi)管3端部邊緣部位均通過(guò)點(diǎn)焊形式焊接在一起。
[0021]所述的混凝土填層5為高強(qiáng)速凝自密實(shí)混凝土，其強(qiáng)度不低于C50。
[0022]所述內(nèi)管3的屈服強(qiáng)度大于或等于被加固節(jié)點(diǎn)主管I的鋼材屈服強(qiáng)度。
[0023]該相貫節(jié)點(diǎn)可在不對(duì)節(jié)點(diǎn)部位造成次損傷的前提下，有效提高相貫節(jié)點(diǎn)的靜力性能和改善節(jié)點(diǎn)的抗震及抗疲勞性能，進(jìn)而保證桁架結(jié)構(gòu)中的相貫節(jié)點(diǎn)具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長(zhǎng)久的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于:包括主管(I)、支管(2)、內(nèi)管(3)、固定桿(4)及混凝土填層(5);所述支管(2)焊接于主管(I)表面形成桁架結(jié)構(gòu)中的T型管節(jié)點(diǎn)；所述內(nèi)管(3)通過(guò)若干根固定桿(4)固定于主管(I)內(nèi)表面；且固定桿(4)一端焊接于主管(I)的內(nèi)表面，另一端焊接于內(nèi)管(3)的端部邊緣處；所述主管(I)與內(nèi)管(3 )之間形成了中空夾層，且中空夾層中填有混凝土填層(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述被加固相貫節(jié)點(diǎn)的主管(I)和支管(2)為圓鋼管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述內(nèi)管(3)為一固定長(zhǎng)度的圓鋼管，其長(zhǎng)度約為支管(2)直徑的3-5倍；內(nèi)管(3)直徑約為主管(I)直徑的0.5-0.8倍；內(nèi)管(3)厚度約為主管(I)厚度的0.3-0.8倍；內(nèi)管(3)的軸線與主管(I)軸線重合，且其軸線中間位置恰好位于主、支管(1、2)軸線的交點(diǎn)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述固定桿(4)為圓鋼柱，其直徑約為5mm，其長(zhǎng)度為主管(I)內(nèi)半徑與內(nèi)管(3)內(nèi)半徑之差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述固定桿(4)的數(shù)量為六根，且在內(nèi)管(3)兩端分別布置三根固定桿(4)，同側(cè)的三根固定桿(4)彼此間的夾角為120° ;固定桿(4)兩端分別與主管(I)內(nèi)表面及內(nèi)管(3)端部邊緣部位均通過(guò)點(diǎn)焊形式焊接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的混凝土填層(5)為高強(qiáng)速凝自密實(shí)混凝土，其強(qiáng)度不低于C50。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的局部中空夾層鋼管混凝土加固型相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述內(nèi)管(3)的屈服強(qiáng)度大于或等于被加固節(jié)點(diǎn)主管(I)的鋼材屈服強(qiáng)度。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK203701292SQ201420053688
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27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