专利名称：一种钢管节点环口贴板包角加强的方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管节点环口贴板包角加强的方法，适用于已有焊接钢管结构的节点加固及修复补强，也适用于新建钢管结构的加强型节点的加工，属建工技术领域。
背景技术：
钢管结构在塔架、桥梁、大跨公共建筑、中高层建筑和高耸结构中的应用非常广泛。直接焊接是钢管结构杆件之间最常用的连接方式之一，然而焊缝部位应力集中明显、残余应力分布复杂，存在很大的破坏风险。为保证钢结构“强节点弱杆件”的基本准则，进而改善钢管结构的抗震延性性能，对焊接节点部位的加强非常必要。目前，常用的钢管焊接节点加强方法有内焊加劲肋法、外焊加劲肋法、主管局部加厚法、直接贴板法等。上述方法中，内焊加劲肋法及主管局部加厚法施工较复杂,并且对主管有切口或焊缝损伤；外焊加劲肋法施工简单，但影响结构的美观；直接贴板法和环口贴板法施工方便，对结构外观影响较小，应用较为广泛。然而，直接贴板法和环口贴板法用于方形或矩形钢管节点的加固并不容易实现，因为方形或矩形主管表面宽度有限，特别当支管宽度与主管宽度相差不大时，主管表面没有焊接贴板的空间，无法达到加强效果；另外，已有的表面加强方法不能同时兼顾对主管表面和侧壁的加强，需要改进。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足之处，提供一种钢管节点环口贴板包角加强的方法，所述方法是将环口贴板与被加强节点主管表面贴合，通过焊缝连接；将环口贴板一侧切开与支管形状吻合的孔口，与支管焊接；L形环口贴板对称布置于被加强节点两侧，将支管包围，将被加强节点主管包角半包围。该方法适应已有焊接钢管结构的节点加固及修复补强，以及钢管结构的加强型节点的加工，可有效改善节点的抗震性能和延性，提高节点的承载力，保护钢管根部的焊缝不出现脆性破坏，进而保证空间刚架或桁架结构具有良好的抗震延性性能。本发明是以如下技术方案实现的一种钢管节点环口贴板包角加强的方法，所述钢管节点包括被加强节点主管及支管，其特征是所述被加强节点主管与支管之间通过焊接贴合有环口贴板，环口贴板一侧开有与支管形状相同的孔口通过环绕焊缝连接；L形环口贴板对称布置于被加强节点两侧，将支管包围，将被加强节点主管包角半包围。所述被加强节点主管与环口贴板之间通过侧焊缝、正表面焊缝连接；所述被加强节点主管、支管与环口贴板之间通过上表面环绕焊缝连接。所述被加强节点主管为方形或矩形钢管；所述支管为矩形或圆形钢管；所述环口贴板的断面为L形，可直接从与被加固节点主管截面相同的方形或矩形钢管上裁取。所述支管为矩形钢管时，环口贴板与支管相连一侧所开孔口为U形，孔口与支管的间隙大小取支管壁厚的1-2倍；所述支管为圆形钢管时，环口贴板与支管相连一侧所开孔口为半圆形，孔口与支管的间隙大小取支管壁厚的1-2倍。
所述环口贴板采用屈服强度大于或等于被加强节点主管屈服强度的钢材；所述环口贴板的厚度取大于或等于被加强节点主管的厚度。本发明的优点是该方法适应已有焊接钢管结构的节点加固及修复补强，以及钢管结构的加强型节点的加工，可有效改善节点的抗震性能和延性，提高节点的承载力，保护钢管根部的焊缝不出现脆性破坏，进而保证空间刚架或桁架结构具有良好的抗震延性性倉泛。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明图I是本发明结构示意图；图2是图I的俯视图；
图3是图I中环口贴板切口示意图。图中1、环口贴板，2、被加强节点主管，3、侧焊缝，4、上表面焊缝，5、正表面焊缝，6、支管，7、孔口，8、环绕焊缝。
具体实施例方式如图所示一种钢管节点环口贴板包角加强的方法，所述钢管节点包括被加强节点主管2及支管6，所述被加强节点主管与支管之间通过焊接贴合有环口贴板1，环口贴板一侧开有与支管6形状相同的孔口 7，通过环绕焊缝8连接；环口贴板对称布置于被加强节点两侧，将支管6包围，将被加强节点主管2包角半包围。所述被加强节点主管与环口贴板之间通过侧焊缝3、上表面焊缝4、正表面焊缝5连接；所述被加强节点主管、支管与环口贴板之间通过环绕焊缝8连接。所述被加强节点主管2为方形或矩形钢管；所述支管6为矩形或圆形钢管；所述环口贴板I的断面为L形，可直接从与被加固节点主管2截面相同的方形或矩形钢管上裁取。所述支管6为矩形钢管时，环口贴板I与支管6相连一侧所开孔口 7为U形，孔口与支管的间隙大小取支管壁厚的1-2倍；所述支管为圆形钢管时，环口贴板I与支管6相连一侧所开孔口 7为半圆形，孔口与支管的间隙大小取支管壁厚的1-2倍。所述环口贴板I采用屈服强度大于或等于被加强节点主管屈服强度的钢材；所述环口贴板I的厚度取大于或等于被加强节点主管2的厚度。钢管节点环口贴板包角加强的方法的工艺要求(I)环口贴板采用屈服强度大于或等于被加强节点主管屈服强度的钢材；(2)环口贴板与支管的环绕焊缝必须全焊透，环口贴板与被加强节点主管的连接可根据需要仅焊接主管上表面的焊缝及侧焊缝；(3)环口贴板与支管相连一侧所开孔口与支管管壁间应留有支管壁厚的1-2倍的间隙；(4)所述环口贴板的厚度取不小于被加强节点的主管管壁厚度；(5)环口贴板与支管及主管的连接焊缝的尺寸按构造要求确定；(6)环口贴板长度L按构造取为主管宽度的I. 5倍。
权利要求
1.一种钢管节点环口贴板包角加强的方法，所述钢管节点包括被加强节点主管(2)及支管(6)，其特征是所述被加强节点主管与支管之间通过焊接贴合有环口贴板(I )，环口贴板一侧开有与支管(6)形状相同的孔口(7)，通过环绕焊缝(8)连接；环口贴板对称布置于被加强节点两侧，将支管(6)包围，将被加强节点主管(2)包角半包围。
2.根据权利要求I所述的钢管节点环口贴板包角加强的方法，其特征是所述被加强节点主管与环口贴板之间通过侧焊缝(3)、上表面焊缝(4)、正表面焊缝(5)连接；所述被加强节点主管、支管与环口贴板之间通过环绕焊缝(8)连接。
3.根据权利要求I所述的钢管节点环口贴板包角加强的方法，其特征是所述被加强节点主管(2)为方形或矩形钢管；所述支管(6)为矩形或圆形钢管。
4.根据权利要求I所述的钢管节点环口贴板包角加强的方法，其特征是所述被加强节点主管(2)为方形或矩形钢管，环口贴板(I)的断面为L形，可直接从与被加固节点主管(2)截面相同的方形或矩形钢管上裁取。
5.根据权利要求I所述的钢管节点环口贴板包角加强的方法，其特征是所述支管(6)为矩形钢管时，环口贴板(I)与支管(6)相连一侧所开孔口(7)为U形，孔口(7)与支管(6)的间隙大小取支管(6)壁厚的1-2倍；所述支管(6)为圆形钢管时，环口贴板(I)与支管(6)相连一侧所开孔口(7)为半圆形，孔口(7)与支管(6)的间隙大小取支管(6)壁厚的1-2倍。
6.根据权利要求I所述的钢管节点环口贴板包角加强的方法，其特征是所述环口贴板(I)采用屈服强度大于或等于被加强节点主管(2)屈服强度的钢材；所述环口贴板(I)的厚度取大于或等于被加强节点主管(2)的厚度。
全文摘要
本发明涉及一种钢管节点环口贴板包角加强的方法，适用于已有焊接钢管结构的节点加固及修复补强，也适用于新建钢管结构的加强型节点的加工，属建工技术领域。所述方法是将环口贴板与被加强节点主管表面贴合，通过焊缝连接；将环口贴板一侧切开与支管形状吻合的孔口，与支管焊接；L形环口贴板对称布置于被加强节点两侧，将支管包围，将被加强节点主管包角半包围。该方法适应已有焊接钢管结构的节点加固及修复补强，以及钢管结构的加强型节点的加工，可有效改善节点的抗震性能和延性，提高节点的承载力，保护钢管根部的焊缝不出现脆性破坏，进而保证空间刚架或桁架结构具有良好的抗震延性性能。
文档编号E04B1/58GK102926466SQ20121044897
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者常鸿飞, 夏军武, 陆亚萍, 常虹, 张风杰, 魏义波 申请人:中国矿业大学