CN113565209A - 一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点 - Google Patents

一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑钢结构设计技术领域，且公开了一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点。本发明包括铸钢件和钢构件，所述钢构件的连接端头设置管内封头板，封头板与钢构件采用全熔透连接焊缝，通过端铣将构件的端头铣出企口，所述企口宽度不小于铸钢件的壁厚加上焊接衬板的厚度之和，所述铸钢件通过企口和钢构件焊接固定。通过在钢构件的连接端头处设置封头板，并通过端铣设置企口加大钢构件一侧连接焊缝的厚度与铸钢件连接端头管件壁厚一致，以此来实现铸钢件与钢构件之间的等强连接。

Description

一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点
技术领域
本发明涉及建筑钢结构设计技术领域，具体为一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点。
背景技术
节点作为钢结构建筑中最重要的组成部分，其安全性、可靠性及安装便利性直接影响到建筑钢结构的安全及施工的效率。近年来，大量异形钢结构建筑的出现使得一种非常规的钢结构节点获得了空前发展—铸钢节点。
铸钢节点因其采用的是整体浇筑工艺制作，故其可以满足各类异形节点的外观要求。但由于铸钢材质的强度与常规钢材(Q355、Q390、Q460等)的强度具有较大差异，故铸钢件与常规钢构件之间的连接节点很难做到等强连接，因而连接处常常成为结构的安全薄弱点而存在。这于钢结构设计中“强连接，弱构件”的原则相悖，故设计一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点具有巨大的现实意义。
发明内容
本发明为解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，包括铸钢件和钢构件，所述钢构件的连接端头内侧设置焊接衬板，所述钢构件的连接端头内部固定设置封头板，所述封头板的顶面高出钢构件的连接端头顶面，在所述钢构件的连接端头和封头板上设置企口，所述企口宽度不小于铸钢件的壁厚加上焊接衬板的厚度之和，所述铸钢件通过企口和钢构件焊接固定。通过在钢构件的连接端头处设置封头板，并通过设置企口加大钢构件一侧连接焊缝的厚度与铸钢件连接端头管件壁厚一致，以此来实现铸钢件与钢构件之间的等强连接。
优选的，封头板的厚度不小于钢构件最大板件厚度。
优选的，所述企口通过端铣形成。
优选的，端铣前，所述封头板的上顶面低于钢构件的连接端头顶面，所述封头板的上顶面距钢构件的连接端头上顶面的距离不小于封头板的板厚。将封头板设置在钢构件的内部，通过端铣，削掉钢构件高出封头板的部分，一直削到钢构件的连接端头和封头板平齐，再继续削，削出企口。
优选的，所述封头板和钢构件的内部通过焊接固定。
优选的，所述封头板与钢构件之间采用全熔透焊缝连接。
优选的，所述铸钢件与钢构件采用全熔透焊缝连接。
优选的，所述铸钢件通过企口和钢构件焊接固定时，铸钢件的连接端头与钢构件的企口水平面预留1～3mm的焊接间隙，施焊过程中采用多层多道的焊接工艺。减小热输入量，减小变形，降低产生缺陷的概率。
本发明的有益效果：
(1)本发明对节点连接的两个主体铸钢件及钢构件连接端头分别进行加工处理，处理方式简洁，易于操作，成本较低；
(2)本发明利用的焊接措施较少，仅包含一块封头板及部分焊接衬板；
(3)本发明解决当下极难解决的铸钢件与钢构件的等强连接问题，实现了钢结构设计原则中的“强节点，弱杆件”要求；
(4)采用此发明可大大节约节点区域的用钢量，降低材料使用成本；
(5)本发明适用范围广，适用于所有的封闭截面构件与铸钢件等强连接节点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明铸钢件的结构示意图；
图3为本发明钢构件的结构示意图。
图中：1、铸钢件；3、钢构件；4、封头板；5、全熔透焊缝；6、焊接衬板；7、企口；8、焊接剖口。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，如图1-3所示，包括铸钢件和钢构件，一般在设计阶段，铸钢件的连接端头壁厚应根据钢构件的板件壁厚及材料强度进行设计，保证铸钢件的连接端头截面强度与钢构件的连接端头截面强度一致；在对铸钢件和钢构件加工时，对节点连接的两个主体铸钢件及钢构件连接端头分别进行加工处理，在钢构件的连接端头内部固定设置封头板，封头板距钢构件的端头距离不小于封头板板厚，封头板厚度不小于钢构件最大板件厚度，采用全熔透焊接，封头板的两端设置角度为 30°～45°的焊接剖口，底部设置焊接衬板，所述封头板的上顶面距钢构件的连接端头上顶面的距离不小于封头板的板厚，将封头板设置在钢构件的内部，通过端铣，削掉钢构件高出封头板的部分，一直削到钢构件的连接端头和封头板平齐，再继续削，削出企口，企口宽度不小于铸钢件的壁厚加上焊接衬板的厚度之和，一般宽度为8-10mm，高度为5-10mm，企口的高度即封头板高出钢构件的连接端头顶面的高度，铸钢件同样在连接端头处设置焊接剖口，角度30°～45°，连接端头处内壁上设置焊接衬板；现场安装时，铸钢件的连接端头与钢构件的企口水平面预留1～3mm的焊接间隙，采用全熔透焊接，施焊过程中采用多层多道的焊接工艺。
本发明通过在钢构件的连接端头处设置封头板，并通过端铣技术加大钢构件一侧连接焊缝的厚度与铸钢件连接端头管件壁厚一致，以此来实现铸钢件与钢构件之间的等强连接。此方法易加工、可操作性强，成本低等优点，利于实际工程采用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，其特征在于：包括铸钢件和钢构件，所述钢构件的连接端头内侧设置焊接衬板，所述钢构件的连接端头内部设置封头板，在所述钢构件的连接端头和封头板上设置企口，所述企口宽度不小于铸钢件的壁厚加上焊接衬板的厚度之和，所述铸钢件通过企口和钢构件焊接固定。
2.根据权利要求1所述的一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，其特征在于：所述封头板的厚度不小于钢构件最大板件厚度。
3.根据权利要求1所述的一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，其特征在于：所述企口通过端铣形成。
4.根据权利要求3所述的一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，其特征在于：端铣前，所述封头板的上顶面低于钢构件的连接端头顶面，所述封头板的上顶面距钢构件的连接端头上顶面的距离不小于封头板的板厚。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，其特征在于：所述封头板和钢构件的内部通过焊接固定。
6.根据权利要求5所述的一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，其特征在于：所述封头板与钢构件之间采用全熔透焊缝连接。
7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，其特征在于：所述铸钢件与钢构件采用全熔透焊缝连接。
8.根据权利要求1所述的一种铸钢件与常规钢构件等强连接节点，其特征在于：所述铸钢件通过企口和钢构件焊接固定时，铸钢件的连接端头与钢构件的企口水平面预留1～3mm的焊接间隙，施焊过程中采用多层多道的焊接工艺。
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