一种用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法
【专利摘要】本发明公开了一种用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，其包括两个半圆形的套管，且每个套管的一条直线边中部开设有与被加固节点主管和支管相贯处相吻合的孔口，且两个孔口对接成一个圆孔；被加固节点支管焊接在被加固节点主管上，并形成T型管节点；两个套管分别对卡在被加固节点主管上，且两个孔口分别对卡在被加固节点支管上；两个套管对接在一起分别形成一条上、下表面对接焊缝，两个孔口与被加固节点支管表面焊接形成一个环绕焊缝，且两个套管套接在被加固节点主管上形成两条侧焊缝。其可有效提高管节点静力性能及改善节点的抗震和抗疲劳性能，进而保证管桁架结构具有更高的承载能力、更好的抗震性能和更长久的使用寿命。
【专利说明】—种用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，特别涉及一种适用于服役期内焊接管桁架结构的节点加固和修复补强，以及计划建设管桁架结构的加强型节点的加工，属于建筑工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，焊接相贯管节点由于其优美的造型及优越的性能已经广泛应用于海洋平台结构、桥梁结构及体育馆等大型结构工程中。对于典型的桁架相贯节点，其支管一般承受轴向力、弯矩及组合力作用，因此桁架节点相贯处的主管则承受支管传来的径向荷载、弯矩荷载及其组合荷载，由于节点主管的径向刚度远远小于支管的轴向刚度，再加上焊趾部位存在较大的应力集中及复杂的残余应力，因此在桁架节点相贯部位的主管是破坏最易出现的位置。为了遵循“强节点弱杆件”的基本原则，一般需要对桁架节点的主支管相贯部位进行加固，来改善管节点的抗震性能和提高其静力性能。目前，对于管节点常用的加固方法有:内置加劲环加固、内置插板加固、局部加厚加固、垫板加固、环口板加固及外加劲肋板加固
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[0003]上述方法大致可分为内置加固法和外置加固法，内置加固法施工比较困难，并且对主管有切口或者焊缝损伤；外置加固法尽管施工比较简单，但是影响结构的美观甚至影响结构的使用空间；对于垫板加固法只能在节点制作初期进行焊接，不适用于结构节点后期的加固及维护；对于环口板加固尽管施工较简单、也不影响结构美观，但是对于由于节点主管径向刚度较弱发生破坏的加强效果不是很明显，同时由于环口板的加固面积较小，不能兼顾对主管侧壁的加强。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，该加固方法可有效提高管节点静力性能及改善节点的抗震和抗疲劳性能，进而保证管桁架结构具有更高的承载能力、更好的抗震性能和更长久的使用寿命。
[0005]为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为:一种用于加固钢管桁架相贯节点的环口套管，其包括两个半圆形的环口套管，且每个环口套管的一条直线边中部开设有与被加固节点主管和被加固节点支管相贯处相吻合的孔口，且两个孔口对接成一个圆孔；所述被加固节点支管焊接在被加固节点主管上，并形成T型管节点；所述两个环口套管分别对卡在被加固节点主管上，且两个环口套管的孔口分别对卡在被加固节点支管上；所述两个环口套管对接在一起形成一条上表面对接焊缝和一条下表面对接焊缝，两个孔口与被加固节点支管表面焊接形成一个环绕焊缝，且两个环口套管套接在被加固节点主管上形成两条侧焊缝。
[0006]一种用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，包括以下步骤:
[0007]A、首先加工环口套管:将一段圆钢管从中间沿轴线方向等分切开，形成两个半圆形套管，然后在每个半圆形套管的一条直线边中部开设一个与被加固节点主管和被加固节点支管相贯处相吻合的孔口，所述孔口的半径比被加固节点支管的外圆半径大I?2倍；所述被加工的圆钢管其内径与被加固节点主管的外径相同，且环口套管的长度是支管直径的2?3倍；
[0008]B、用砂纸或者电动铁刷打磨被加固节点主管表面的加固区域，确保其表面没有明显的浮锈；
[0009]C、将两个加工好的环口套管分别对卡在被加固节点主管上，且两个环口套管的孔口分别对卡在被加固节点支管的周围；
[0010]D、然后用点焊将环口套管的圆弧边与被加固节点主管表面进行初步焊接；
[0011]E、通过侧焊缝连接形式将环口套管的半圆弧边与被加固节点主管表面焊接在一起，并形成两条侧焊缝；
[0012]F、通过环绕焊缝连接形式将被加固节点主管和被加固节点支管表面与环口套管的孔口部位焊接在一起，并形成环绕焊缝；
[0013]G、通过对接焊缝形式将两环口套管上部相邻直线边和下部相邻直线边分别焊接在一起，并分别形成一条上表面对接焊缝和下表面对接焊缝；
[0014]H、以上步骤均完成后，采用超声波金属探测仪对所有焊缝进行探测；
[0015]1、最后，将环口套管、环绕焊缝、侧焊缝、上、下表面对接焊缝及被加固节点主、支管的表面均喷涂油漆。
[0016]所述环口套管管材的屈服强度大于或等于被加固节点主管管材的屈服强度。
[0017]所述环绕焊缝采用熔透焊，所述环口套管与被加固节点主管之间的连接仅需焊接被加固节点主管表面的上、下表面对接焊缝及侧焊缝。
[0018]所述环口套管的管材厚度大于等于被加固节点主管的管材厚度。
[0019]所述环口套管的孔口与被加固节点支管表面之间的间距为被加固节点支管壁厚的I?2倍；且两个环口套管彼此相邻的上下直线边之间的间距为被加固节点主管壁厚的I?2倍。
[0020]本发明的有益效果是:该发明可以对服役期内焊接管桁架结构的节点进行加固及节点修复补强，同时也可以对计划建设管桁架结构的加强型节点进行加工制作，且该加固方法加工简单、施工方便；可有效提高管节点静力性能及改善节点的抗震和抗疲劳性能，进而保证管桁架结构具有更高的承载能力、更好的抗震性能和更长久的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是加固相贯管节点整体结构示意图；
[0022]图2是图1的侧视图；
[0023]图3是本发明环口套管的立体图。
[0024]图中:1、环口套管，2、侧焊缝，3、上表面对接焊缝，4，下表面对接焊缝，5、环绕焊缝，6、被加固节点主管，7、被加固节点支管，8、孔口。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步详述。[0026]如图1至图3所示，一种用于加固钢管桁架相贯节点的环口套管，其包括两个半圆形的环口套管1，且每个环口套管I的一条直线边中部开设有与被加固节点主管6和被加固节点支管7相贯处相吻合的孔口 8，且两个孔口 8对接成一个圆孔；所述被加固节点支管7焊接在被加固节点主管6上，并形成T型管节点；所述两个环口套管I分别对卡在被加固节点主管6上，且两个环口套管I的孔口 8分别对卡在被加固节点支管7上；所述两个环口套管I对接在一起形成一条上表面对接焊缝3和一条下表面对接焊缝4，两个孔口 8与被加固节点支管7表面焊接形成一个环绕焊缝5，且两个环口套管I套接在被加固节点主管6上形成两条侧焊缝2。
[0027]—种用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，包括以下步骤:
[0028]A、首先加工环口套管1:将一段圆钢管从中间沿轴线方向等分切开，形成两个半圆形套管，然后在每个半圆形套管的一条直线边中部开设一个与被加固节点主管6和被加固节点支管7相贯处相吻合的孔口 8，所述孔口 8的半径比被加固节点支管7的外圆半径大I?2倍；所述被加工的圆钢管其内径与被加固节点主管6的外径相同，且环口套管I的长度是支管直径的2?3倍；
[0029]B、用砂纸或者电动铁刷打磨被加固节点主管6表面的加固区域，确保其表面没有明显的浮锈；
[0030]C、将两个加工好的环口套管I分别对卡在被加固节点主管6上，且两个环口套管I的孔口 8分别对卡在被加固节点支管7的周围；
[0031]D、然后用点焊将环口套管I的圆弧边与被加固节点主管6表面进行初步焊接；
[0032]E、通过侧焊缝连接形式将环口套管I的半圆弧边与被加固节点主管6表面焊接在一起，并形成两条侧焊缝2 ；
[0033]F、通过环绕焊缝连接形式将被加固节点主管6和被加固节点支管7表面与环口套管I的孔口 8部位焊接在一起，并形成环绕焊缝5 ；
[0034]G、通过对接焊缝形式将两环口套管I上部相邻直线边和下部相邻直线边分别焊接在一起，并分别形成一条上表面对接焊缝3和下表面对接焊缝4 ；
[0035]H、以上步骤均完成后，采用超声波金属探测仪对所有焊缝进行探测；
[0036]1、最后，将环口套管1、环绕焊缝5、侧焊缝2、上、下表面对接焊缝3、4及被加固节点主、支管6、7的表面均喷涂油漆。
[0037]所述环口套管I管材的屈服强度大于或等于被加固节点主管6管材的屈服强度。
[0038]所述环绕焊缝5采用熔透焊，所述环口套管I与被加固节点主管6之间的连接仅需焊接被加固节点主管6表面的上、下表面对接焊缝3、4及侧焊缝2。
[0039]所述环口套管I的管材厚度大于等于被加固节点主管6的管材厚度。
[0040]所述环口套管I的孔口 8与被加固节点支管7表面之间的间距为被加固节点支管7壁厚的I?2倍；且两个环口套管I彼此相邻的上下直线边之间的间距为被加固节点主管6壁厚的I?2倍。
[0041]该加固方法加工简单、施工方便；可有效提高管节点静力性能及改善节点的抗震和抗疲劳性能，进而保证管桁架结构具有更高的承载能力、更好的抗震性能和更长久的使用寿命。
【权利要求】
1.一种用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，其特征在于:包括以下步骤: A、首先加工环口套管(I):将一段圆钢管从中间沿轴线方向等分切开，形成两个半圆形套管，然后在每个半圆形套管的一条直线边中部开设一个与被加固节点主管(6)和被加固节点支管(7)相贯处相吻合的孔口(8)，所述孔口(8)的半径比被加固节点支管(7)的外圆半径大I?2倍；所述被加工的圆钢管其内径与被加固节点主管(6)的外径相同，且环口套管(I)的长度是支管直径的2?3倍； B、用砂纸或者电动铁刷打磨被加固节点主管(6)表面的加固区域，确保其表面没有明显的浮锈； C、将两个加工好的环口套管(I)分别对卡在被加固节点主管(6)上，且两个环口套管(O的孔口(8)分别对卡在被加固节点支管(7)的周围； D、然后用点焊将环口套管(I)的圆弧边与被加固节点主管(6)表面进行初步焊接； E、通过侧焊缝连接形式将环口套管(I)的半圆弧边与被加固节点主管(6)表面焊接在一起，并形成两条侧焊缝(2); F、通过环绕焊缝连接形式将被加固节点主管(6)和被加固节点支管(7)表面与环口套管(I)的孔口( 8 )部位焊接在一起，并形成环绕焊缝(5 ); G、通过对接焊缝形式将两环口套管(I)上部相邻直线边和下部相邻直线分别焊接在一起，并分别形成一条上表面对接焊缝(3)和下表面对接焊缝(4)； H、以上步骤均完成后，采用超声波金属探测仪对所有焊缝进行探测； 1、最后，将环口套管(I)、环绕焊缝(5)、侧焊缝(2)、上、下表面对接焊缝(3、4)及被加固节点主、支管(6、7)的表面均喷涂油漆。
2.根据权利要求1所述的用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，其特征在于:所述环口套管(I)管材的屈服强度大于或等于被加固节点主管(6)管材的屈服强度。
3.根据权利要求2所述的用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，其特征在于:所述环绕焊缝(5)采用熔透焊，所述环口套管(I)与被加固节点主管(6)之间的连接仅需焊接被加固节点主管(6 )表面的上、下表面对接焊缝(3、4 )及侧焊缝(2 )。
4.根据权利要求3所述的用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，其特征在于:所述环口套管(I)的管材厚度大于或等于被加固节点主管(6)的管材厚度。
5.根据权利要求3所述的用环口套管加固钢管桁架相贯节点的方法，其特征在于:所述环口套管(I)的孔口(8)与被加固节点支管(7)表面之间的间距为被加固节点支管(7)壁厚的I?2倍；且两个环口套管(I)彼此相邻的上下直线边之间的间距为被加固节点主管(6)壁厚的I?2倍。
【文档编号】E04G23/02GK103669898SQ201310596740
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】宋生志, 魏建军, 袁宏志 申请人:江苏建筑职业技术学院