CN102392491A - 锅炉钢架箱型截面梁、柱、斜撑的连接节点及施工方法 - Google Patents

锅炉钢架箱型截面梁、柱、斜撑的连接节点及施工方法 Download PDF

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姜静
苏刚
王毅
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Abstract

本发明涉及一种锅炉钢架箱型截面梁、柱、斜撑的连接节点，及该连接节点的施工方法。所述连接节点，包括与斜撑焊接固定的节点板；焊接固定在所述节点板上的柱端板，所述柱端板与柱螺栓连接；焊接固定在所述节点板上的梁端板，所述梁端板与梁螺栓连接；焊接固定在所述梁上的连接端板，所述连接端板与柱螺栓连接。在施工时，先完成节点板、柱端板、梁端板的焊接，然后进行柱端板、梁端板的螺栓连接；之后完成连接端板的焊接与螺栓连接。本发明可使得节点尺寸大大减小，满足其他运输工具的要求，减少运输成本。

Description

锅炉钢架箱型截面梁、柱、斜撑的连接节点及施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域的钢架结构，具体是一种锅炉钢架箱型截面梁、柱、斜撑的连接节点，本发明还涉及该连接节点的施工方法。
背景技术
钢结构是由钢构件通过一定的节点连接形成的整体结构，节点部位应具有足够的强度、刚度和延性，以保证被连接构件位置正确，满足承载和使用要求，保证结构在使用中的整体性。在钢结构设计中，节点设计是一项重要环节，关系到整体结构的安全可靠性，合理的节点设计方法可以提高整个结构设计的经济效益。在工程中，节点连接的加工和安装也比较复杂费工，因此选择合适的节点设计方法是钢结构设计中的重要环节。
我国目前还没有专门的锅炉钢架连接规范，仅在《钢结构设计规范》中对于梁柱连接给出一般规定，而大型锅炉钢架中多含有斜撑，且由于现场吊装设备及现场焊接条件的限制，使得实际工程中的大型钢架节点十分复杂。例如：
(1)由于大型锅炉钢架构件截面厚，现场要避免采用焊接连接，只能采用螺栓连接。
(2)由于锅炉钢架梁、柱、斜撑刚接于一个节点上，将造成连接节点尺寸庞大，达到4-5米之巨，造成运输困难。
经对现有塔式锅炉钢架结构的调查发现，目前所设计的梁、柱、斜撑的连接节点，多为三个构件刚接于一个节点的连接方式，连接尺寸大，难以满足公路和铁路运输的要求。
发明内容
本发明的目的首先是针对现有锅炉钢架梁、柱、斜撑连接节点尺寸过大的不足，提供一种能够满足运输要求的塔式锅炉钢架梁、柱、斜撑连接节点。
本发明首先采用的技术方案是：一种锅炉钢架箱型截面梁、柱、斜撑的连接节点，包括与斜撑焊接固定的节点板；焊接固定在所述节点板上的柱端板，所述柱端板与柱螺栓连接；焊接固定在所述节点板上的梁端板，所述梁端板与梁螺栓连接；焊接固定在所述梁上的连接端板，所述连接端板与柱螺栓连接。
本发明其次是要针对上述锅炉钢架箱型截面梁、柱、斜撑的连接节点提出一种对应的施工方法。
本发明其次采用的技术方案是：一种如上所述连接节点的施工方法，包括如下步骤：
(1)将斜撑与节点板焊接连接；
(2)将节点板分别与柱端板和梁端板焊接连接；
(3)将与节点板相连的梁端板与梁采用螺栓连接；
(4)将与节点板相连的柱端板与柱采用螺栓连接；
(5)将梁与连接端板焊接连接；
(6)将与梁相连的连接端板与柱采用螺栓连接。
本发明所达到的有益效果是：由于工程需要，塔式锅炉钢架所有焊缝均在工厂完成，工地现场只能进行螺栓的连接施工。原有螺栓连接型式，造成运输尺寸极大，只能采取船运的方式。本发明的连接节点由于各端板是断开的，节点尺寸大大减小。可满足其他运输工具的要求，减少运输成本。该连接节点将传统设计中三种构件连接于一块节点板上，改为节点板加连接端板，而节点力学性能并无改变的设计原则，不会导致设计原则的改变。
附图说明
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是梁、柱、斜撑的连接节点详图；
图2是图1中A-A方向的剖面图；
图3是图1中B-B方向的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，为箱型截面钢架中梁、柱、斜撑的连接节点详图，图中包括需要被连接的梁1、柱2、斜撑3，所述梁1为箱型截面梁、所述柱2为箱型截面柱、所述斜撑3为箱型截面斜撑。从整体而言，上述三个部件的连接关系为：斜撑3的截面腹板上焊接固定连接有节点板4，所述节点板4上焊接固定连接有梁端板6以及柱端板5。
所述梁端板6与梁1高强螺栓连接，如图2所示，它是图1的A-A方向剖面图，显示了梁端板6与梁1的连接截面构造。
所述柱端板5与柱2高强螺栓连接，如图3所示，它是图1的B-B方向剖面图，显示了柱端板5与柱2的连接截面构造。
结合图1、图2以及图3，上述梁、柱、斜撑的连接节点还包括焊接固定连接在所述梁1上的连接端板7，所述连接端板7与柱2高强螺栓。为满足螺栓的安装要求，所述连接端板7上与梁1对应部分开有满足施工要求的人孔9。
由于结构受力很大，仅梁1的截面大小的连接端板7满足不了受力要求，连接端板7要向梁1的下方延伸，延伸长度根据计算确定，所述梁1的底部具有向下增加的附加腹板8，所述延伸部分的连接端板7与梁1的附加腹板8焊接固定，并与柱2高强螺栓连接。
通过节点板4使得所述斜撑3与梁1以及柱2连接的端板分开设置，有利于减小节点尺寸。并且，斜撑3与节点板4的连接采用全熔透坡口焊，梁端板6以及柱端板5与节点板4的连接采用坡口焊，梁1与连接端板7的焊接连接同样采用坡口焊。
参见图2，所述梁端板6在与梁1连接时，所采用的高强螺栓在梁端板6内均匀布置。参见图3，所述柱端板5在与柱2连接时，所采用的高强螺栓在柱端板5上沿节点板4两侧均匀布置，每一侧可以为单行均匀布置；在柱端板5上下边缘单行均匀布置。同样，所述连接端板7在与柱2连接时，所采用的高强螺栓在连接端板7上沿梁1以及附加腹板8两侧均匀布置，每一侧可以为单行均匀布置；在梁1以及附加腹板8上下边缘单行均匀布置。
上述梁、柱、斜撑的连接节点施工方法如下：
(1)用焊缝将斜撑3与节点板4如图1所示焊接连接；
(2)用焊缝将节点板4分别与柱端板5和梁端板6如图1所示焊接连接；
(3)将与节点板4相连的梁端板6与梁1采用高强螺栓连接，螺栓排列如图2所示；
(4)将与节点板4相连的柱端板5与柱2采用高强螺栓连接，螺栓连接如图3所示；
(5)用焊缝将梁1与连接端板7如图1所示与梁1焊接连接；
(6)将与梁1相连的连接端板7与柱2采用高强螺栓连接，螺栓连接如图3所示，
实施(5)、(6)时，如果通过计算，连接端板7在梁1范围内布置与柱2连接的螺栓不能满足受力要求，将梁1端部向下增加附加腹板8，如图1、图3所示，连接端板7向梁1的下方延伸，延伸部分的连接端板7与附加腹板8焊接连接，与柱2螺栓连接。
该种节点形式在河南省新密市某电厂塔式锅炉钢结构中得到应用，该锅炉钢架共五层，高113米，原设计构件运输尺寸超过6米。不能满足公路运输要求，应用该种节点后，实现了由上海通过公路将构件运往新密市的要求，节约运输成本500万元以上。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种锅炉钢架箱型截面梁、柱、斜撑的连接节点，其特征在于：包括与斜撑焊接固定的节点板；焊接固定在所述节点板上的柱端板，所述柱端板与柱螺栓连接；焊接固定在所述节点板上的梁端板，所述梁端板与梁螺栓连接；焊接固定在所述梁上的连接端板，所述连接端板与柱螺栓连接。
2.如权利要求1所述连接节点，其特征在于：所述连接端板上与梁对应部分开有人孔。
3.如权利要求1所述连接节点，其特征在于：所述梁的底部具有向下增加的附加腹板，所述连接端板向梁的下方延伸，所述延伸部分的连接端板与梁的附加腹板焊接固定，并与柱螺栓连接。
4.如权利要求1所述连接节点，其特征在于：斜撑与节点板之间采用全熔透坡口焊，梁端板以及柱端板与节点板之间采用坡口焊，梁与连接端板之间采用坡口焊。
5.如权利要求1所述连接节点，其特征在于：所述梁端板与梁连接时，所采用的螺栓在梁端板内均匀布置。
6.如权利要求1所述连接节点，其特征在于：所述柱端板与柱连接时，所采用的螺栓在柱端板上沿节点板两侧均匀布置，在柱端板上下边缘单行均匀布置。
7.如权利要求1所述连接节点，其特征在于：所述连接端板与柱连接时，所采用的螺栓在连接端板上沿梁两侧均匀布置，在梁上下边缘单行均匀布置。
8.如权利要求3所述连接节点，其特征在于：所述连接端板与附加腹板连接时，所采用的螺栓在连接端板上沿梁两侧均匀布置，在梁上下边缘单行均匀布置。
9.一种如权利要求1所述的连接节点的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将斜撑与节点板焊接连接；
(2)将节点板分别与柱端板和梁端板焊接连接；
(3)将与节点板相连的梁端板与梁采用螺栓连接；
(4)将与节点板相连的柱端板与柱采用螺栓连接；
(5)将梁与连接端板焊接连接；
(6)将与梁相连的连接端板与柱采用螺栓连接。
10.如权利要求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，所述连接端板向梁的下方延伸，所述步骤(5)中还包括延伸部分的连接端板与附加腹板焊接连接，步骤(6)中还包括延伸部分的连接端板与柱螺栓连接。
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