專利名稱：鍋爐鋼架箱型截面梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域的鋼架結(jié)構(gòu)，具體是一種鍋爐鋼架箱型截面梁、柱、 斜撐的連接節(jié)點(diǎn)，本發(fā)明還涉及該連接節(jié)點(diǎn)的施工方法。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)構(gòu)是由鋼構(gòu)件通過(guò)一定的節(jié)點(diǎn)連接形成的整體結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)部位應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和延性，以保證被連接構(gòu)件位置正確，滿足承載和使用要求，保證結(jié)構(gòu)在使用中的整體性。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的安全可靠性，合理的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法可以提高整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。在工程中，節(jié)點(diǎn)連接的加工和安裝也比較復(fù)雜費(fèi)工，因此選擇合適的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。我國(guó)目前還沒(méi)有專門的鍋爐鋼架連接規(guī)范，僅在《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)于梁柱連接給出一般規(guī)定，而大型鍋爐鋼架中多含有斜撐，且由于現(xiàn)場(chǎng)吊裝設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)焊接條件的限制，使得實(shí)際工程中的大型鋼架節(jié)點(diǎn)十分復(fù)雜。例如(1)由于大型鍋爐鋼架構(gòu)件截面厚，現(xiàn)場(chǎng)要避免采用焊接連接，只能采用螺栓連接。(2)由于鍋爐鋼架梁、柱、斜撐剛接于一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，將造成連接節(jié)點(diǎn)尺寸龐大，達(dá)到 4-5米之巨，造成運(yùn)輸困難。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有塔式鍋爐鋼架結(jié)構(gòu)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前所設(shè)計(jì)的梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)， 多為三個(gè)構(gòu)件剛接于一個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接方式，連接尺寸大，難以滿足公路和鐵路運(yùn)輸?shù)囊蟆?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的首先是針對(duì)現(xiàn)有鍋爐鋼架梁、柱、斜撐連接節(jié)點(diǎn)尺寸過(guò)大的不足，提供一種能夠滿足運(yùn)輸要求的塔式鍋爐鋼架梁、柱、斜撐連接節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明首先采用的技術(shù)方案是一種鍋爐鋼架箱型截面梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)， 包括與斜撐焊接固定的節(jié)點(diǎn)板；焊接固定在所述節(jié)點(diǎn)板上的柱端板，所述柱端板與柱螺栓連接；焊接固定在所述節(jié)點(diǎn)板上的梁端板，所述梁端板與梁螺栓連接；焊接固定在所述梁上的連接端板，所述連接端板與柱螺栓連接。本發(fā)明其次是要針對(duì)上述鍋爐鋼架箱型截面梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)提出一種對(duì)應(yīng)的施工方法。本發(fā)明其次采用的技術(shù)方案是一種如上所述連接節(jié)點(diǎn)的施工方法，包括如下步驟(1)將斜撐與節(jié)點(diǎn)板焊接連接；(2)將節(jié)點(diǎn)板分別與柱端板和梁端板焊接連接；(3)將與節(jié)點(diǎn)板相連的梁端板與梁采用螺栓連接；(4)將與節(jié)點(diǎn)板相連的柱端板與柱采用螺栓連接；(5)將梁與連接端板焊接連接；
(6)將與梁相連的連接端板與柱采用螺栓連接。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是由于工程需要，塔式鍋爐鋼架所有焊縫均在工廠完成，工地現(xiàn)場(chǎng)只能進(jìn)行螺栓的連接施工。原有螺栓連接型式，造成運(yùn)輸尺寸極大，只能采取船運(yùn)的方式。本發(fā)明的連接節(jié)點(diǎn)由于各端板是斷開(kāi)的，節(jié)點(diǎn)尺寸大大減小?？蓾M足其他運(yùn)輸工具的要求，減少運(yùn)輸成本。該連接節(jié)點(diǎn)將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中三種構(gòu)件連接于一塊節(jié)點(diǎn)板上，改為節(jié)點(diǎn)板加連接端板，而節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能并無(wú)改變的設(shè)計(jì)原則，不會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)原則的改變。


通過(guò)附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的更具體說(shuō)明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。圖1是梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)詳圖；圖2是圖1中A-A方向的剖面圖；圖3是圖1中B-B方向的剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，為箱型截面鋼架中梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)詳圖，圖中包括需要被連接的梁1、柱2、斜撐3，所述梁1為箱型截面梁、所述柱2為箱型截面柱、所述斜撐3為箱型截面斜撐。從整體而言，上述三個(gè)部件的連接關(guān)系為斜撐3的截面腹板上焊接固定連接有節(jié)點(diǎn)板4，所述節(jié)點(diǎn)板4上焊接固定連接有梁端板6以及柱端板5。所述梁端板6與梁1高強(qiáng)螺栓連接，如圖2所示，它是圖1的A-A方向剖面圖，顯示了梁端板6與梁1的連接截面構(gòu)造。所述柱端板5與柱2高強(qiáng)螺栓連接，如圖3所示，它是圖1的B-B方向剖面圖，顯示了柱端板5與柱2的連接截面構(gòu)造。結(jié)合圖1、圖2以及圖3，上述梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)還包括焊接固定連接在所述梁1上的連接端板7，所述連接端板7與柱2高強(qiáng)螺栓。為滿足螺栓的安裝要求，所述連接端板7上與梁1對(duì)應(yīng)部分開(kāi)有滿足施工要求的人孔9。由于結(jié)構(gòu)受力很大，僅梁1的截面大小的連接端板7滿足不了受力要求，連接端板 7要向梁1的下方延伸，延伸長(zhǎng)度根據(jù)計(jì)算確定，所述梁1的底部具有向下增加的附加腹板 8，所述延伸部分的連接端板7與梁1的附加腹板8焊接固定，并與柱2高強(qiáng)螺栓連接。通過(guò)節(jié)點(diǎn)板4使得所述斜撐3與梁1以及柱2連接的端板分開(kāi)設(shè)置，有利于減小節(jié)點(diǎn)尺寸。并且，斜撐3與節(jié)點(diǎn)板4的連接采用全熔透坡口焊，梁端板6以及柱端板5與節(jié)點(diǎn)板4的連接采用坡口焊，梁1與連接端板7的焊接連接同樣采用坡口焊。參見(jiàn)圖2，所述梁端板6在與梁1連接時(shí)，所采用的高強(qiáng)螺栓在梁端板6內(nèi)均勻布置。參見(jiàn)圖3，所述柱端板5在與柱2連接時(shí)，所采用的高強(qiáng)螺栓在柱端板5上沿節(jié)點(diǎn)板4 兩側(cè)均勻布置，每一側(cè)可以為單行均勻布置；在柱端板5上下邊緣單行均勻布置。同樣，所述連接端板7在與柱2連接時(shí)，所采用的高強(qiáng)螺栓在連接端板7上沿梁1以及附加腹板8兩側(cè)均勻布置，每一側(cè)可以為單行均勻布置；在梁1以及附加腹板8上下邊緣單行均勻布置。上述梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)施工方法如下(1)用焊縫將斜撐3與節(jié)點(diǎn)板4如圖1所示焊接連接；(2)用焊縫將節(jié)點(diǎn)板4分別與柱端板5和梁端板6如圖1所示焊接連接；(3)將與節(jié)點(diǎn)板4相連的梁端板6與梁1采用高強(qiáng)螺栓連接，螺栓排列如圖2所示；(4)將與節(jié)點(diǎn)板4相連的柱端板5與柱2采用高強(qiáng)螺栓連接，螺栓連接如圖3所示；(5)用焊縫將梁1與連接端板7如圖1所示與梁1焊接連接；(6)將與梁1相連的連接端板7與柱2采用高強(qiáng)螺栓連接，螺栓連接如圖3所示，實(shí)施(5)、(6)時(shí)，如果通過(guò)計(jì)算，連接端板7在梁1范圍內(nèi)布置與柱2連接的螺栓不能滿足受力要求，將梁1端部向下增加附加腹板8，如圖1、圖3所示，連接端板7向梁1 的下方延伸，延伸部分的連接端板7與附加腹板8焊接連接，與柱2螺栓連接。該種節(jié)點(diǎn)形式在河南省新密市某電廠塔式鍋爐鋼結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用，該鍋爐鋼架共五層，高113米，原設(shè)計(jì)構(gòu)件運(yùn)輸尺寸超過(guò)6米。不能滿足公路運(yùn)輸要求，應(yīng)用該種節(jié)點(diǎn)后， 實(shí)現(xiàn)了由上海通過(guò)公路將構(gòu)件運(yùn)往新密市的要求，節(jié)約運(yùn)輸成本500萬(wàn)元以上。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鍋爐鋼架箱型截面梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括與斜撐焊接固定的節(jié)點(diǎn)板；焊接固定在所述節(jié)點(diǎn)板上的柱端板，所述柱端板與柱螺栓連接；焊接固定在所述節(jié)點(diǎn)板上的梁端板，所述梁端板與梁螺栓連接；焊接固定在所述梁上的連接端板，所述連接端板與柱螺栓連接。
2.如權(quán)利要求1所述連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述連接端板上與梁對(duì)應(yīng)部分開(kāi)有人孔。
3.如權(quán)利要求1所述連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述梁的底部具有向下增加的附加腹板， 所述連接端板向梁的下方延伸，所述延伸部分的連接端板與梁的附加腹板焊接固定，并與柱螺栓連接。
4.如權(quán)利要求1所述連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于斜撐與節(jié)點(diǎn)板之間采用全熔透坡口焊，梁端板以及柱端板與節(jié)點(diǎn)板之間采用坡口焊，梁與連接端板之間采用坡口焊。
5.如權(quán)利要求1所述連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述梁端板與梁連接時(shí)，所采用的螺栓在梁端板內(nèi)均勻布置。
6.如權(quán)利要求1所述連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述柱端板與柱連接時(shí)，所采用的螺栓在柱端板上沿節(jié)點(diǎn)板兩側(cè)均勻布置，在柱端板上下邊緣單行均勻布置。
7.如權(quán)利要求1所述連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述連接端板與柱連接時(shí)，所采用的螺栓在連接端板上沿梁兩側(cè)均勻布置，在梁上下邊緣單行均勻布置。
8.如權(quán)利要求3所述連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述連接端板與附加腹板連接時(shí)，所采用的螺栓在連接端板上沿梁兩側(cè)均勻布置，在梁上下邊緣單行均勻布置。
9.一種如權(quán)利要求1所述的連接節(jié)點(diǎn)的施工方法，其特征在于包括如下步驟(1)將斜撐與節(jié)點(diǎn)板焊接連接；(2)將節(jié)點(diǎn)板分別與柱端板和梁端板焊接連接；(3)將與節(jié)點(diǎn)板相連的梁端板與梁采用螺栓連接；(4)將與節(jié)點(diǎn)板相連的柱端板與柱采用螺栓連接；(5)將梁與連接端板焊接連接；(6)將與梁相連的連接端板與柱采用螺栓連接。
10.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于述梁的底部具有向下增加的附加腹板，所述連接端板向梁的下方延伸，所述步驟(5)中還包括延伸部分的連接端板與附加腹板焊接連接，步驟(6)中還包括延伸部分的連接端板與柱螺栓連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍋爐鋼架箱型截面梁、柱、斜撐的連接節(jié)點(diǎn)，及該連接節(jié)點(diǎn)的施工方法。所述連接節(jié)點(diǎn)，包括與斜撐焊接固定的節(jié)點(diǎn)板；焊接固定在所述節(jié)點(diǎn)板上的柱端板，所述柱端板與柱螺栓連接；焊接固定在所述節(jié)點(diǎn)板上的梁端板，所述梁端板與梁螺栓連接；焊接固定在所述梁上的連接端板，所述連接端板與柱螺栓連接。在施工時(shí)，先完成節(jié)點(diǎn)板、柱端板、梁端板的焊接，然后進(jìn)行柱端板、梁端板的螺栓連接；之后完成連接端板的焊接與螺栓連接。本發(fā)明可使得節(jié)點(diǎn)尺寸大大減小，滿足其他運(yùn)輸工具的要求，減少運(yùn)輸成本。
文檔編號(hào)E04B1/58GK102392491SQ201110217598
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者姜靜, 王毅, 蘇剛 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué), 上海鍋爐廠有限公司