[發(fā)明專利]一種方管與圓管的連接方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211486372.0
• 申請(qǐng)日: 2022-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN115748966A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁毅;吳陽;石玉燦;王碧波;彭最;黃煌;樂銳;李榮華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E04B1/24
• 分類號(hào): E04B1/24;E04B1/58
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 董婕

本發(fā)明公開了一種方管與圓管的連接方法及裝置，通過傳力構(gòu)件將支管固定連接于主管上，傳力構(gòu)件包括第一翼緣板、第二翼緣板、腹板、腹板加勁肋和承壓圓管，方法包括：確定兩塊翼緣板的形狀、尺寸及間距；確定腹板、腹板加勁肋的形狀、尺寸并將腹板、腹板加勁肋連接于兩塊翼緣板之間；腹板與腹板加勁肋垂直連接，以腹板和腹板加勁肋的交線為承壓圓管的軸線將承壓圓管連接于腹板上；以承壓圓管的軸線為基準(zhǔn)，將圓形支管連接于第一翼緣板上。本連接方法在施工時(shí)，先將傳力構(gòu)件連接于主管上，再在傳力構(gòu)件上連接支管，對(duì)于施工人員來說更方便于操作，且能夠保證連接后的節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，且通過本連接方法得到的裝置連接穩(wěn)固，尺寸較小，更方便于運(yùn)輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼管的連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種方管與圓管的連接方法及裝置。

背景技術(shù)

連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，目前，不同鋼管之間的連接節(jié)點(diǎn)常采用相貫節(jié)點(diǎn)的形式，相貫節(jié)點(diǎn)是指不同管件按一定角度相互連接時(shí)，支管件按照其端部與主管件的相貫線(兩管件相交時(shí)，它們表面所形成的交線)形狀加工后，直接焊接在主管件的表面的節(jié)點(diǎn)形式。傳統(tǒng)的相貫節(jié)點(diǎn)，其支管的內(nèi)力全部由焊縫傳遞到主管，因此對(duì)焊縫質(zhì)量要求較高，為保證施焊條件，滿足受力性能要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通常要求采用熔透焊縫進(jìn)行連接。

目前，針對(duì)相貫節(jié)點(diǎn)的研究已較為成熟，且形成了相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，中國規(guī)范《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)相貫節(jié)點(diǎn)的承載力給出了計(jì)算方法，同時(shí)也規(guī)定了適用范圍：管-管軸線間夾角不宜小于30°。但在工程設(shè)計(jì)中，不可避免的會(huì)遇到小角度(夾角小于30°)的管-管連接情況。

但小角度的管-管連接節(jié)點(diǎn)若采用傳統(tǒng)的相貫節(jié)點(diǎn)形式將存在以下缺陷：小角度的相貫節(jié)點(diǎn)，其主管與支管相交處的空間狹小，難以滿足施焊要求，導(dǎo)致焊縫質(zhì)量難以保證；且當(dāng)管-管軸線間夾角很小時(shí)，主管與支管相貫線較長，為保證相貫線范圍內(nèi)主管節(jié)段的完整性(即主管節(jié)段的分段線不出現(xiàn)在相貫線范圍內(nèi))，主管節(jié)段的尺寸需設(shè)計(jì)的較大，從而使構(gòu)件運(yùn)輸、安裝工作難度加大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題為：對(duì)于小角度方管-圓管的連接，如何設(shè)計(jì)連接方法及其裝置，確保連接施工過程的相對(duì)方便，保證連接質(zhì)量，并減少運(yùn)輸和安裝的難度。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種方管與圓管的連接方法，通過傳力構(gòu)件將支管固定連接于主管上，傳力構(gòu)件包括第一翼緣板、第二翼緣板、腹板、腹板加勁肋和承壓圓管；

連接方法包括步驟A：按照指定的間距將第一翼緣板與第二翼緣板分別基本垂直連接于主管上；將腹板和腹板加勁肋分別連接于第一翼緣板與第二翼緣板之間，且腹板加勁肋與腹板基本垂直連接；承壓圓管選用為兩塊相同的半圓管，以腹板和腹板加勁肋的交線為承壓圓管的軸線位置，將半圓管連接于腹板上，并保證半圓管的端面均連接于第一翼緣板的內(nèi)側(cè)面；以承壓圓管的軸線為基準(zhǔn)，將圓形支管連接于第一翼緣板的外側(cè)面。

優(yōu)選地，所述支管的截面形狀限定為圓形，所述主管的截面形狀能夠選用方形、箱型或工字型，所述主管的軸線不限于直線，曲線或折線也能夠選用。

優(yōu)選地，在所述步驟A之前還包括步驟B：確定兩塊翼緣板的形狀和尺寸并制備；確定腹板和腹板加勁肋的形狀并制備；確定承壓圓管的形狀和尺寸并制備。

優(yōu)選地，所述兩塊翼緣板的形狀均選用為基本矩形+基本半圓形的組合形狀，半圓形的下底邊與矩形的上邊相連接，半圓形直徑與矩形的寬度均選用為D+2△，△取值范圍為10～50mm，設(shè)第一翼緣板的矩形高度為H1，第二翼緣板的矩形高度為H2，則H1的高度取值范圍選用為0.5～1.5D，H2的高度取值范圍選用為0～0.5D。

優(yōu)選地，所述腹板的形狀選用基本梯形，梯形的上底邊長與第二翼緣板的中軸高度相等，梯形的下底邊長與第一翼緣板的中軸高度相等，高度為第一翼緣板與第二翼緣板之間的間距相等；腹板加勁肋的形狀選用矩形，設(shè)圓形支管的內(nèi)徑為d，則矩形的寬度為d/2，長度與腹板的梯形腰長相等。