[實(shí)用新型]一種矩形鋼管結(jié)構(gòu)的T形平面防屈曲相貫節(jié)點(diǎn)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420059591.5
• 申請日: 2014-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN203701298U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建鋒;周天華;康佳琦
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/58
• 分類號(hào): E04B1/58
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種相貫節(jié)點(diǎn)，尤其是涉及一種矩形鋼管結(jié)構(gòu)的T形平面防屈曲相貫節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

近二十年來，鋼管結(jié)構(gòu)在我國迅猛發(fā)展，由于其質(zhì)量輕，施工方便，管件截面的對稱性有利于單一桿件的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，因此廣泛應(yīng)用于體育館、航站樓、展覽館、辦公樓等建筑中；同時(shí)，伴隨著計(jì)算機(jī)數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，相貫節(jié)點(diǎn)以其連接簡單、加工方便、美觀以及節(jié)省鋼材等優(yōu)點(diǎn)成為鋼管結(jié)構(gòu)中較為常用的節(jié)點(diǎn)形式之一；純鋼管相貫節(jié)點(diǎn)當(dāng)支管內(nèi)力較大，或節(jié)點(diǎn)處支管匯集較多時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中嚴(yán)重，受力狀況復(fù)雜，在主管管壁易發(fā)生局部屈曲，變形較大，易導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)先于構(gòu)件破壞，不能充分發(fā)揮鋼管良好的承載性能，從而降低鋼管結(jié)構(gòu)整體的承載能力；為此，國內(nèi)外學(xué)者也提出了一些解決方案。

T形鋼管相貫節(jié)點(diǎn)是鋼框架、鋼桁架結(jié)構(gòu)中常用節(jié)點(diǎn)類型之一，多見于框架柱梁節(jié)點(diǎn)以及桁架豎腹桿（支管）與弦桿（主管）相交節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)有的T形鋼管相貫節(jié)點(diǎn)，為提高節(jié)點(diǎn)承載力，避免節(jié)點(diǎn)破壞先于構(gòu)件，通常采用如下加強(qiáng)方式：

（1）在主管內(nèi)設(shè)置加勁肋。此方法雖然能夠在一定程度上對管節(jié)點(diǎn)起到加強(qiáng)作用，并能緩解節(jié)點(diǎn)區(qū)的應(yīng)力集中，在理論分析中不失為一種行之有效地加固方案，但是考慮到實(shí)際工程的需要，這樣的方法在實(shí)際的施工過程中，工藝復(fù)雜，操作不便，尤其對成品鋼管內(nèi)設(shè)加勁肋，需在管壁開槽，工藝要求高，加工成本大。

（2）使用環(huán)口板加固。此方法沿主支管相貫線，在主管焊縫熱影響區(qū)設(shè)置環(huán)板加固，以增強(qiáng)主管在焊接部位的強(qiáng)度及剛度，既能夠提高節(jié)點(diǎn)的靜力強(qiáng)度，又能增大節(jié)點(diǎn)在破壞前的變形能力。這種加固方式，將未加固節(jié)點(diǎn)在焊縫周圍的破壞轉(zhuǎn)移到在焊縫熱影響區(qū)以外環(huán)口板周圍的破壞，改變了節(jié)點(diǎn)的破壞模式，但是這種方式又會(huì)使結(jié)構(gòu)在環(huán)口板邊緣的剛度發(fā)生突變，產(chǎn)生應(yīng)力集中，不利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

（3）插板連接。此方法的本質(zhì)是在節(jié)點(diǎn)連接處設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，在鋼管截面上開槽，將連接板插入預(yù)開槽中焊接；節(jié)點(diǎn)加工復(fù)雜，施工焊接量大，且插板與鋼管截面極易發(fā)生剪切滯后及局部屈曲現(xiàn)象。

（4）主管內(nèi)整體灌混凝土。此方法是向主管中澆灌混凝土，混凝土凝結(jié)后能夠提供很好的抗壓承載力，并對管壁提供側(cè)向約束，能夠在很大程度上限制管節(jié)點(diǎn)處主管的屈曲變形，使節(jié)點(diǎn)承載能力大大提高。但是這種整體澆灌混凝土的加固方法在很大程度上增加了結(jié)構(gòu)的自重，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載增大，延長施工周期，而且使材料產(chǎn)生了不必要的浪費(fèi)。

傳統(tǒng)的加固方法在一定程度上提高了T形鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的承載力，但是卻也或多或少的存在著一些相應(yīng)的問題；為此，針對工程中常用的矩形鋼管結(jié)構(gòu)，通過研究分析，改進(jìn)加固方法，提出一種新型矩形鋼管結(jié)構(gòu)的T形平面防屈曲相貫節(jié)點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種矩形鋼管結(jié)構(gòu)的T形平面防屈曲相貫節(jié)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷，通過加固角鋼加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗拉和抗彎承載力，通過襯管不僅能夠使主管延長，也能夠增加主管管口處的承載能力，通過對主管局部澆灌混凝土，不僅增加了節(jié)點(diǎn)的承載能力，而且能夠避免主管因整體灌漿自重增加，工作穩(wěn)定性高，使用壽命長，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種矩形鋼管結(jié)構(gòu)的T形平面防屈曲相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于：包括主管和支管，所述支管垂直設(shè)置在所述主管上，所述支管與所述主管連接處設(shè)置加固角鋼；第一襯管和第二襯管的一端分別插入所述主管內(nèi)部，所述第一襯管和第二襯管的外表面均與所述主管的內(nèi)表面緊密接觸，所述第一襯管位于所述主管內(nèi)一端設(shè)置第一封口板，所述第一封口板的中間位置處開有灌漿孔，所述第二襯管位于所述主管內(nèi)一端設(shè)置第二封口板，所述第二封口板的中間位置處開有排氣孔，所述主管內(nèi)通過所述灌漿孔澆灌混凝土；所述第一封口板和第二封口板分別位于所述支管沿主管軸向設(shè)置的管壁外側(cè)，所述第一封口板與所述支管管壁之間的距離和第二封口板與所述支管管壁之間的距離相等，所述混凝土的澆灌長度與所述第一封口板和第二封口板之間的距離相等。

上述的一種矩形鋼管結(jié)構(gòu)的T形平面防屈曲相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述灌漿孔的孔徑為40mm，所述排氣孔的孔徑為20mm。

上述的一種矩形鋼管結(jié)構(gòu)的T形平面防屈曲相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述混凝土為C30強(qiáng)度的微脹細(xì)石混凝土。

上述的一種矩形鋼管結(jié)構(gòu)的T形平面防屈曲相貫節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述第一封口板與所述支管對應(yīng)一側(cè)的距離為200mm～500mm之間。