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CN113235731B - 一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置 - Google Patents

一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，包括上部套箍构件、下部套箍构件、外肋板组件、钢垫片及摩擦型高强螺栓；上部套箍构件固定在空心球顶部，下部套箍构件固定在空心球的底部；上部、下部套箍构件通过钢垫片和摩擦型高强螺栓紧固；外肋板组件设置在空心球的外表面上，上部、下部套箍构件分别是由上、下板和连接板焊接而成，外肋板组件由外肋板及卡扣焊接组成；卡扣相应位置预留螺栓孔，与套箍构件上、下板设置的槽口对应。本发明为装配式，所有构件均易于加工和安装，且耳板、垫片均为通用构件，安装加固装置时可节约大量成本。本发明构造简单，安装难度小，可极大地节约施工成本，经济效益好。

Description

一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置
技术领域
本发明涉及一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，属于结构工程技术领域。
背景技术
焊接空心球节点作为一种经济且适用性强的节点形式被广泛使用在我国的大跨结构中。但随着使用时间的增长，焊接空心球节点会出现焊缝开裂、球体锈蚀等现象，导致球体的相对壁厚变薄，降低节点的承载力，严重的将发生剪切破坏。
现有焊接空心球节点加固方法多采用焊接外肋板来实现，而现场焊接存在着如施工时间较长、焊缝质量无法保证、施焊难度大等诸多问题，从而影响施工质量。同时节点处已存在多条焊缝，不宜再次施焊。因此，现亟须一种现场安装方便、不需二次施焊且能保证施工质量的加固方式。
发明内容
本发明旨在提供一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，该装置不仅可以实现节点加固构件的装配化从而避免二次施焊、节约施工成本、提高施工质量，还可以提高在复杂节点下的适用性。
本发明提供了一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，包括上部套箍构件、下部套箍构件、外肋板组件、钢垫片及摩擦型高强螺栓；上部套箍构件固定在空心球顶部，下部套箍构件固定在空心球的底部；上部、下部套箍构件通过钢垫片和摩擦型高强螺栓紧固；外肋板组件可根据节点处具体情况安插在空心球的外表面上，根据加固需求设置外肋板组件数量，每个节点一般设置两组外肋板组件，宜做到沿球面均匀布置。
上部、下部套箍构件分别是由上、下板和连接板在工厂焊接而成，中空形成卡槽，用于固定外肋板及根据现场情况调整外肋板位置；外肋板组件由外肋板及卡扣组成，卡扣用于外肋板与套箍的连接，并提前在工厂焊接完成；卡扣相应位置预留螺栓孔，与套箍构件上、下板设置的槽口对应，二者采用摩擦型高强螺连接。
进一步地，上部、下部套箍构件分别由两个半圆环拼接而成，拼接处焊有耳板并预留螺栓孔，通过螺栓将两块半圆环套箍组合成一个圆环。
进一步地，外肋板组件是由外肋板和两个卡扣焊接而成的，外肋板的底部和顶部设有卡扣，两个卡扣上分别开有螺栓孔，且与套箍的槽口位置对应。更进一步地，外肋板为一块弧形板，紧贴空心球的外表面设置，外肋板组件中的卡扣与套箍构件配套使用，卡扣嵌入套箍组件上、下板形成的卡槽内，卡扣的螺栓孔与套箍的槽口对应设置，用摩擦型高强螺栓将二者紧固。
外肋板上下端部存在突起部分，一方面方便与卡扣焊接；另一方面考虑到下盖板厚度，为其留出空间。但突起部分高度不宜过高，防止局部屈曲的发生。
进一步地，钢垫片主要用于套箍安装时对套箍与管件间隙进行微调处理。所述钢垫片设置在两个半圆环套箍拼接处，适当调节套箍与管件间隙，以使套箍与管件周边紧密贴合形成有效的摩擦区域。
本发明提供了上述肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置的装配方法，首先根据焊接空心球节点处的具体情况选择合适的位置安插外肋板组件，使其能将空心球完整包络；确定外肋板组件位置后，将卡扣插入套箍上下板形成的卡槽中，使外肋板组件与上、下套箍相结合；然后，将钢垫片放置于套箍拼接处，通过加入钢垫片的个数，来微调套箍与管件的间隙使其紧密结合，微调结束后，使用摩擦型高强螺栓通过耳板将套箍完成拼接；最后将摩擦型高强螺栓穿过套箍槽口与卡扣预留的螺栓孔，拧紧完成加固装置的安装。
本发明的有益效果：
（1）本发明为装配式，所有构件均易于加工和安装，且耳板、垫片均为通用构件，安装加固装置时可节约大量成本。
（2）本发明可根据现场实际的管球相对位置关系来确定外肋板安装位置，极大地扩展了加固装置的适用范围。
（3）本发明构造简单，安装难度小，可极大地节约施工成本，经济效益好，是一种适用性强、安装快捷、性能卓越的焊接空心球节点加固装置。
附图说明
图1为本发明一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置的整体三维示意图。
图2为本发明一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置的组装详图。
图3为本发明一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置的套箍详图。
图4为本发明一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置的外肋板组件详图。
图中：1为上部套箍构件，2为下部套箍构件，3为钢垫片，4为摩擦型高强螺栓，5为空心球，6为上板，7为下板，8为连接板，9为外肋板，10为卡扣，11为螺栓孔，12为槽口，13为耳板。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1：
如图1~4所示，一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，包括上部套箍构件1、下部套箍构件2、外肋板组件、钢垫片3及摩擦型高强螺栓4；上部套箍构件1固定在空心球5顶部，下部套箍构件2固定在空心球5的底部；上部、下部套箍构件通过钢垫片3和摩擦型高强螺栓4紧固；外肋板组件设置在空心球5的外表面上，外肋板组件可根据节点处具体情况安插在空心球的外表面上，根据加固需求设置外肋板组件数量，每个节点一般设置两组外肋板组件，宜做到沿球面均匀布置。
上部、下部套箍构件分别是由上板6、下板7和连接板8在工厂焊接而成，中空形成卡槽，用于固定外肋板及根据现场情况调整外肋板位置；外肋板组件由外肋板9及卡扣10组成，卡扣10用于外肋板9与套箍的连接，并提前在工厂焊接完成；卡扣相应位置预留螺栓孔11，与套箍构件上、下板设置的槽口12对应，二者采用摩擦型高强螺栓4连接。
进一步地，上部、下部套箍构件分别由两个半圆环拼接而成，拼接处焊有耳板13并预留螺栓孔，通过螺栓将两块半圆环套箍组合成一个圆环。
进一步地，外肋板组件是由外肋板和两个卡扣焊接而成的，外肋板的底部和顶部设有卡扣，两个卡扣上分别开有螺栓孔，且与套箍的槽口位置对应。更进一步地，外肋板为一块弧形板，紧贴空心球的外表面设置，外肋板组件中的卡扣与套箍构件配套使用，卡扣嵌入套箍组件上、下板形成的卡槽内，卡扣的螺栓孔与套箍的槽口对应设置，用摩擦型高强螺栓将二者紧固。
外肋板上下端部存在突起部分，一方面方便与卡扣焊接；另一方面考虑到下盖板厚度，为其留出空间。但突起部分高度不宜过高，防止局部屈曲的发生。
进一步地，钢垫片3主要用于套箍安装时对套箍与管件间隙进行微调处理。所述钢垫片设置在两个半圆环套箍拼接处，适当调节套箍与管件间隙，以使套箍与管件周边紧密贴合形成有效的摩擦区域。
上述加固装置的具体安装过程为：首先根据焊接空心球节点处的具体情况选择合适的位置安插外肋板组件，使其能将空心球完整包络；确定外肋板组件位置后，将卡扣插入套箍上下板形成的卡槽中，使外肋板组件与上、下套箍相结合；下一步，将钢垫片放置于套箍拼接处，通过加入钢垫片的个数，来微调套箍与管件的间隙使其紧密结合，微调结束后，使用摩擦型高强螺栓通过耳板将套箍完成拼接；最后将摩擦型高强螺栓穿过套箍槽口与卡扣预留的螺栓孔，拧紧完成加固装置的安装。

Claims (6)

1.一种肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，其特征在于：包括上部套箍构件、下部套箍构件、外肋板组件、钢垫片及摩擦型高强螺栓；上部套箍构件固定在空心球顶部，下部套箍构件固定在空心球的底部；上部、下部套箍构件通过钢垫片和摩擦型高强螺栓紧固；外肋板组件根据节点处具体情况安插在空心球的外表面上，根据加固需求设置外肋板组件数量，每个节点一般设置两组外肋板组件，沿球面均匀布置；
上部、下部套箍构件分别是由上、下半径不同的两块板和连接板焊接而成，中空形成卡槽，用于固定外肋板及根据现场情况调整外肋板位置；外肋板组件由外肋板及卡扣焊接组成，外肋板为一块弧形板，紧贴空心球的外表面设置，卡扣用于外肋板与套箍连接；卡扣预留螺栓孔，与套箍构件上、下板设置的槽口对应，二者采用摩擦型高强螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，其特征在于：上部、下部套箍构件分别由两个半圆环拼接而成，拼接处焊有耳板并预留螺栓孔，通过螺栓将两块半圆环套箍组合成一个整体圆环。
3.根据权利要求1所述的肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，其特征在于：外肋板组件是由外肋板和两个卡扣焊接而成，外肋板的底部和顶部设有卡扣，两个卡扣上分别开有螺栓孔，且与套箍的槽口位置对应。
4.根据权利要求3所述的肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，其特征在于：外肋板组件中的卡扣与套箍构件配套使用，卡扣嵌入套箍组件上、下板形成的卡槽内，卡扣的螺栓孔与套箍的槽口对应设置，用摩擦型高强螺栓将二者紧固。
5.根据权利要求1所述的肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置，其特征在于：所述钢垫片设置在两个半圆环套箍拼接处，适当调节套箍与管件间隙，以使套箍与管件周边紧密贴合形成有效的摩擦区域。
6.一种权利要求1~5任一项所述的肋板位置可调的装配式焊接空心球节点加固装置的装配方法，其特征在于包括以下步骤：
首先根据焊接空心球节点处的具体情况选择合适的位置安插外肋板组件，使其能将空心球完整包络；确定外肋板组件位置后，将卡扣插入套箍上下板形成的卡槽中，使外肋板组件与上、下套箍相结合；然后，将钢垫片放置于套箍拼接处，通过加入钢垫片的个数，来微调套箍与管件的间隙使其紧密结合，微调结束后，使用摩擦型高强螺栓通过耳板将套箍完成拼接；最后将摩擦型高强螺栓穿过套箍槽口与卡扣预留的螺栓孔，拧紧完成加固装置的安装。
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球外加肋加固既有网架焊接空心球节点的非线性数值分析;张志勇等;《建筑科学》;20120920(第09期);全文 *
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