[发明专利]一种既有梁与缀条式格构钢柱相碰节点的补强方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢结构工程扩建工程领域，尤其涉及一种适用于既有梁和缀条式格构钢柱相碰节点的补强方法。

背景技术

随着国民经济的发展，钢结构工程在生产生活中得到广泛应用。在现有钢结构工程中，长期使用产生的结构缺陷、生产工艺发生改变、自然灾害导致的结构损伤等因素使结构不能满足安全性、适用性等要求，这就需要对相应钢结构工程进行加固和改建。

在钢结构加固和扩建工程中，既有梁穿越新立结构柱的节点设计是结构设计的一个重要环节，相交节点的受力性能直接影响着结构体系的承载能力和稳定性。格构式钢柱不仅具有受力合理、抗侧刚度大、经济、美观等优点，又能够在既有柱不受影响的情况下在原柱位新立格构式钢柱进行加固和改扩建。同时缀条式格构柱的强度强于较缀板式格构柱，其经济性能也优于缀板式格构柱，这就使缀条式格构钢柱在钢结构工程具有广泛的应用前景。在现有的钢结构工程中，较少涉及到既有梁与缀条式格构钢柱相碰节点的设计方法，因此合理的相碰节点的结构设计对钢结构的加固和扩建工程有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种既有梁与缀条式格构钢柱相碰节点的补强方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种既有梁与缀条式格构钢柱相碰节点的补强方法，该方法包括以下步骤：

（1）由第一方钢管柱、第二方钢管柱、第三方钢管柱、第四方钢管柱和缀条构成缀条式格构钢柱。方钢管柱之间通过方钢管梁和缀条连接以加强缀条式格构钢柱之间的协同受力。既有梁从缀条式格构钢柱的中心穿过。

（2）在第一方钢管柱和第二方钢管柱之间的既有梁穿过的两根方钢管梁的内侧与外侧对应位置处分别对接焊接第一加强钢板和第二加强钢板。第一加强钢板和第二加强钢板由U型加强钢板对接焊接形成封闭的环形加强钢板，均具有方形中心孔。为便于现场焊接施工，第二加强钢板的方形中心孔的宽度比第一加强钢板的方形中心孔宽度宽，且宽度差大于第三加强钢板的厚度。在第一加强钢板和第二加强钢板的方形中心孔的左侧与右侧角焊接纵向的第三加强钢板，第三加强钢板与第一加强钢板和第二加强钢板角焊接连接；在第一加强钢板和第二加强钢板的方形中心孔的上侧与下侧角焊接横向的第四加强钢板。第一加强钢板、第二加强钢板、第三加强钢板和第四加强钢板的厚度相同。

（3）在第三方钢管柱和第四方钢管柱之间的既有梁穿过的两根方钢管梁的内侧与外侧对应位置处分别对接焊接第五加强钢板和第六加强钢板。第五加强钢板和第六加强钢板由U型加强钢板对接焊接形成封闭的环形加强钢板，均具有方形中心孔。为便于现场焊接施工，第六加强钢板的方形中心孔的宽度比第五加强钢板的方形中心孔宽度宽，且宽度差大于第七加强钢板的厚度。在第五加强钢板和第六加强钢板的方形中心孔的左侧与右侧角焊接纵向的第七加强钢板，第七加强钢板与第五加强钢板和第六加强钢板角焊接连接；在第五加强钢板和第六加强钢板的方形中心孔的上侧与下侧角焊接横向的第八加强钢板。第五加强钢板、第六加强钢板、第七加强钢板和第八加强钢板的厚度相同。焊接后的加强钢板形成了箱型补强结构体系，箱型补强结构体系在一定程度上提高了相碰节点处缀条式格构钢柱的抗剪刚度，有效地防止了缀条式格构钢柱在相碰节点处连接强度的局部削弱，从而改善了相碰节点处缀条式格构钢柱的整体受力性能。

本发明的有益效果是，本发明中采用的缀条式格构钢柱不仅具有抗侧刚度大、经济等性能，同时在现有结构的加固和扩建工程中可以在不影响既有柱的情况下在原柱位新立格构式钢柱。本发明为既有梁和缀条式格构钢柱相碰节点提供的补强方法中形成的连接节点传力路径明确，能够有效地增强相碰节点的抗剪刚度，防止缀条式格构钢柱在相碰节点处由于抗剪刚度被削弱而产生的破坏，且相碰节点的设计现场施工方便，是一种可以广泛应用于钢结构工程中既有梁与缀条式格构钢柱相碰节点的补强方法，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明既有梁与缀条式格构钢柱相碰节点补强主视图；

图2为本发明既有梁与缀条式格构钢柱相碰节点补强后视图；

图3为图1的A-A剖面图；

图4为图1的B-B剖面图；

图5为图1的C-C剖面图；

图6为封闭的环形加强钢板；

图中，第一方钢管柱11、第二方钢管柱12、第三方钢管柱13、第四方钢管柱14、缀条2、既有梁3、方钢管梁4、第一加强钢板51、第二加强钢板52、第三加强钢板53、第四加强钢板54、第五加强钢板55、第六加强钢板56、第七加强钢板57、第八加强钢板58。