CN204112503U - 一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点 - Google Patents

一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点 Download PDF

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王海涛
厉亚宁
蔡建光
孙毅
张伟乾
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Abstract

本实用新型为一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,包括梁和柱;梁垂直于柱,且梁的一端与柱焊接固定;节点还包括上盖板、下盖板以及连接角钢;上盖板和下盖板分别与梁的上下表面紧贴并焊接固定,且上盖板和下盖板分别沿梁的长度方向分布;上盖板和下盖板的至少三条边与柱的内壁围焊固定;连接角钢设置在上盖板和下盖板之间,并设置在梁和柱的垂直面交界处,连接角钢分别与梁和柱焊接固定;在地震作用下,其余盖板及连接角钢仍能起到连接和支承作用,仍然保持一定的刚度和承载力,破坏前有较明显的强度退化过程,提高节点的变形能力、延性和耗能能力,保证不出现由于节点的突然断裂导致的加热炉炉体结构的垮塌。

Description

一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种加热炉钢结构,尤其涉及一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点。
背景技术
[0002] 加热炉钢框架结构中的节点形式和具体构造独特,与我国民用钢框架结构中常用的栓焊混接节点(即梁上下翼缘采用全熔透对接焊缝与柱翼缘连接,梁腹板采用摩擦型高强螺栓与焊接在柱翼缘上的连接板连接)和全焊接节点(即梁上下翼缘和腹板均与柱翼缘焊接)不同,其节点的抗震性能以往并没有系统的研究,尚未形成完整成熟的抗震性能的评价和设计方法。
实用新型内容
[0003] 本实用新型为解决现有的加热炉钢结构抗震性能不佳的问题,提供了一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,在保证节点区强度、刚度的基础上,提高了节点在地震作用下的延性、变形能力和耗能能力。
[0004] 本实用新型的技术方案如下:
[0005] 一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,包括梁和柱;所述柱包括柱翼缘I和柱腹板2,所述梁包括梁上翼缘5、梁下翼缘7以及梁腹板6 ;所述梁垂直于柱,且所述梁的一端与所述柱焊接固定;
[0006] 所述节点还包括上盖板3、下盖板8以及连接角钢4 ;
[0007] 所述上盖板3与所述梁上翼缘5的上表面紧贴并焊接固定,所述下盖板8与所述梁下翼缘7的下表面紧贴并焊接固定,且所述上盖板3和下盖板8分别沿所述梁的长度方向分布;所述上盖板3和下盖板8的至少三条边与所述柱的内壁围焊固定;
[0008] 所述连接角钢4设置在所述上盖板3和下盖板8之间,并设置在所述梁腹板6和柱腹板2的垂直面交界处,所述连接角钢4分别与所述梁腹板6和柱腹板2焊接固定。
[0009] 为了提升焊点的稳定性,盖板的厚度及长度依据焊脚高度按上、下翼缘受拉、压力反算得出。
[0010] 进一步地,所述上盖板3与所述梁上翼缘5的上表面长度方向之间通过第一角焊缝9固定连接;
[0011] 所述下盖板8与所述梁下翼缘7的下表面长度方向之间通过第二角焊缝10固定连接。
[0012] 进一步地,所述上盖板3与所述柱内壁之间通过第一坡口焊缝13固定连接;
[0013] 所述下盖板8与所述柱内壁之间通过第二坡口焊缝14固定连接。
[0014] 为了进一步实现盖板与梁有效的连接效果,所述上盖板3和/或下盖板8表面设置有焊接槽,所述焊接槽的开设方向与所述梁的轴线方向一致。
[0015] 上盖板3开槽目的是通过第一角焊缝9与梁翼缘连接,下盖板8通过角焊缝10与梁连接。在焊缝长度计算不够的情况下,上翼缘两侧与盖板接触的地方也可焊接。下盖板开槽也可以,这样在第二角焊缝10计算不够的情况下可以增加焊缝长度。
[0016] 在具体实施中,焊接槽的长度依据焊脚高度按上、下翼缘受拉、压力反算可得。
[0017] 进一步地,所述连接角钢4与所述梁之间通过第三角焊缝11固定连接;
[0018] 所述连接角钢4与所述柱之间通过第四角焊缝12固定连接。
[0019] 在具体实施中:
[0020] 所述连接角钢4的形状为L形或矩形。
[0021] 所述梁的数量为一对,其对称分布在所述柱的两侧;
[0022] 一对所述梁中包含相同的所述上盖板3、下盖板8以及所述连接角钢4结构。
[0023] 所述梁上翼缘5、梁下翼缘7以及梁腹板6通过坡口与所述柱翼缘I及柱腹板2全熔透焊接。
[0024] 现有的加热炉钢结构多为梁与柱之间采用熔透焊接,且梁与柱的强轴方向连接,破坏形式多为梁翼缘上下焊缝处撕裂,或裂缝沿梁腹板斜向扩展;本实用新型的结构破坏首先在盖板与立柱翼缘边缘位置,盖板撕裂后梁还能继续承载,有很大的变形能力;
[0025] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:在地震作用下节点区破坏后,尤其是梁端上、下盖板焊缝完全开裂至梁翼缘位置后,其余盖板及连接角钢仍能起到连接和支承作用,仍然保持一定的刚度和承载力,破坏前有较明显的强度退化过程,提高节点的变形能力、延性和耗能能力,保证不出现由于节点的突然断裂导致的加热炉炉体结构的垮塌。
附图说明
[0026] 图1为本实用新型的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点的立体图;
[0027] 图2为本实用新型的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点的主视图;
[0028] 图3为本实用新型的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点的俯视剖面图;
[0029] 图4为本实用新型的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点的仰视图;
[0030] 附图标号说明:
[0031] 1-柱翼缘;2_柱腹板;3_上盖板;4_连接角钢;5_梁上翼缘;6_梁腹板;7_梁下翼缘;8_下盖板;9_第一角焊缝;10_第二角焊缝;11_第三角焊缝;12_第四角焊缝;13_第一坡口焊缝;14-第二坡口焊缝;
[0032] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明,本实用新型的保护范围不局限于下述的具体实施方式。
具体实施方式
[0033] 如图1、图2、图3、图4所示,一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,包括梁和柱;所述梁的数量为一对,其对称分布在所述柱的两侧,且所述梁的一端与所述柱焊接固定;
[0034] 所述柱为工字型结构,其包括两个柱翼缘I和一个柱腹板2 ;所述两个柱翼缘和一个柱腹板2分别沿垂直方向布置,且所述两个柱翼缘I彼此平行布置,所述柱腹板2设置在所述两个柱翼缘I之间,并分别与所述两个柱翼缘I垂直。
[0035] 所述梁为工字型结构,其包括上梁翼缘5、下梁翼缘7以及梁腹板6 ;所述上梁翼缘5和下梁翼缘7分别沿水平方向上下平行分布,所述梁腹板6设置在所述上梁翼缘5和下梁翼缘7之间,并分别与所述所述上梁翼缘5和下梁翼缘7垂直;所述梁腹板6 —端的侧部边缘与所述柱腹板2 —侧表面垂直连接。
[0036] 所述节点还包括上盖板3、下盖板8以及连接角钢4 ;
[0037] 所述上盖板3沿所述梁上翼缘5上表面的长度方向分布,且二者之间通过所述第一角焊缝9固定连接;
[0038] 所述下盖板8沿所述梁下翼缘7下表面的长度方向分布,且二者之间通过所述第二角焊缝10固定连接;
[0039] 所述上盖板3的三条边通过第一坡口焊缝13与所述柱腹板2以及一对所述柱翼缘I围成的内壁固定连接;所述下盖板8的三条边通过第二坡口焊缝14与所述柱腹板2以及一对所述柱翼缘I围成的内壁焊接固定。
[0040] 所述上盖板3表面设置有焊接槽,所述焊接槽的开设方向与所述梁的轴线方向一致。
[0041] 所述连接角钢4为L型钢,其设置在所述上盖板3和下盖板8之间,并设置在所述梁和柱的垂直面交界处;所述连接角钢4与所述柱腹板2之间通过第三角焊缝11固定连接,所述连接角钢4与所述梁腹板6之间通过第四角焊缝12固定连接。
[0042] 所述梁上翼缘5、梁下翼缘7以及梁腹板6通过坡口与所述柱翼缘I及柱腹板2全熔透焊接。
[0043] 上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本实用新型公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本实用新型上述具体实施方式所描述的结构,因此前面描述的方式只是优选地,而并不具有限制性的意义。

Claims (8)

1.一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,包括梁和柱,所述柱包括柱翼缘(I)和柱腹板(2),所述梁包括梁上翼缘(5)、梁下翼缘(7)以及梁腹板¢);所述梁垂直于柱,且所述梁的一端与所述柱焊接固定; 其特征在于: 所述节点还包括上盖板(3)、下盖板(8)以及连接角钢(4); 所述上盖板(3)与所述梁上翼缘(5)的上表面紧贴并焊接固定,所述下盖板(8)与所述梁下翼缘(7)的下表面紧贴并焊接固定,且所述上盖板(3)和下盖板(8)分别沿所述梁的长度方向分布;所述上盖板(3)和下盖板(8)的至少三条边与所述柱的内壁围焊固定;所述连接角钢(4)设置在所述上盖板(3)和下盖板(8)之间,并设置在所述梁腹板(6)和柱腹板(2)的垂直面交界处,所述连接角钢(4)分别与所述梁腹板(6)和柱腹板(2)焊接固定。
2.根据权利要求1所述的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,其特征在于: 所述上盖板(3)与所述梁上翼缘(5)的上表面长度方向之间通过第一角焊缝(9)固定连接; 所述下盖板(8)与所述梁下翼缘(7)的下表面长度方向之间通过第二角焊缝(10)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,其特征在于: 所述上盖板(3)与所述柱内壁之间通过第一坡口焊缝(13)固定连接; 所述下盖板(8)与所述柱内壁之间通过第二坡口焊缝(14)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,其特征在于: 所述上盖板(3)和/或下盖板(8)表面设置有焊接槽,所述焊接槽的开设方向与所述梁的轴线方向一致。
5.根据权利要求1所述的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,其特征在于: 所述连接角钢(4)与所述梁之间通过第三角焊缝(11)固定连接; 所述连接角钢(4)与所述柱之间通过第四角焊缝(12)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,其特征在于: 所述连接角钢(4)的形状为L形或矩形。
7.根据权利要求6所述的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,其特征在于: 所述梁的数量为一对,其对称分布在所述柱的两侧; 一对所述梁中包含相同的所述上盖板(3)、下盖板(8)以及所述连接角钢(4)结构。
8.根据权利要求1〜7之一所述的一种加热炉钢结构框架梁柱抗震节点,其特征在于: 所述梁上翼缘(5)、梁下翼缘(7)以及梁腹板(6)通过坡口与所述柱翼缘(I)及柱腹板(2)全熔透焊接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105297916A (zh) * 2015-10-09 2016-02-03 哈尔滨工业大学(威海) 一种柱端全铰接空间支撑框架结点
CN110453780A (zh) * 2019-07-09 2019-11-15 中国华冶科工集团有限公司 一种钢柱对接用定位板及钢柱焊接安装方法

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