[发明专利]一种钢管节点

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢管节点，具体讲涉及一种输电线路钢管塔的钢管节点。

背景技术

圆钢管有着独特的优越性，被广泛地应用到空间桁架结构中，钢管的连接即节点设计是最关键的环节之一。以输电线路钢管塔为例，不同轴线的钢管构件之间的连接常采用相贯节点形式，即将腹杆直接焊接在弦杆的外表面，常用于主斜材连接、塔腿斜材与塔身横隔连接以及交叉斜材等部位的连接。

不同轴线的钢管构件之间的连接常采用相贯节点形式，即将腹杆直接焊接在弦杆的外表面。钢管相贯节点具有传力路径明确，受力性能好，构造简单，次要构件连接简便，外形美观等诸多优点。这种相贯节点全部由焊缝传递作用力，对焊缝要求极高，为了保证施焊条件，需要将焊根熔透，根据《钢结构设计规范》GB50017-2003规定，主管和支管、或两根支管之间的夹角不得小于30°，限制了这种结构的使用。

由于荷载从支管直接传递，受力集中，导致主管相贯部位的应力和变形较大，降低了节点主管的承载能力；为了解决这个问题，工程中不得不在支管与主管之间、支管与主管之间焊接纵向加劲肋，在主管上焊接环形加劲肋等措施以增加节点的刚度和强度，然而，这些加劲肋大大增了焊接工作量，大量焊缝又进一步引起残余应力，同时增大了迎风面积。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种钢管节点，结构布置更加合理，克服了传统相贯节点的缺点，改善了焊缝施焊条件，显著改善了节点的承载能力和受力状态。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供的一种钢管节点，包括主管和支管，所述支管的轴线与主管的轴线相交，所述主管与所述支管均为钢管，其改进之处在于：所述主管与支管之间设有垫板。

其中，所述垫板为沿所述主管设置的弧形板。

其中，所述垫板覆盖所述主管的弧度介于90°～360°之间。

其中，所述垫板覆盖所述主管的弧度为90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°、360°。

其中，所述支管与所述主管的夹角介于30°～150°之间。

其中，所述述支管与所述主管的夹角为30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°。

其中，制备所述主管材料按重量百分比计为，C≤0.20％，Mn：1.00～1.70％，Si≤0.55%，P≤0.045％，S≤0.045％，V：0.02～0.20%，Nb：0.015～0.060%，Ti：0.02～0.20%，Cr：≤0.40%，Ni：≤0.70%，铁为余量。

其中，制备所述主管材料按重量百分比计为，C：0.15％，Mn：1.46％，Si：0.33%，P：0.022％，S：0.023％，V：0.17%，Nb：0.048%，Ti：0.14%，Cr：0.28%，Ni：0.39%，铁为余量。

其中，所述垫板与主管之间为焊接。

其中，所述垫板与主管之间为螺栓连接。

其中，所述支管与垫板之间为焊接。

其中，所述支管与垫板之间为螺栓连接。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、解决支管和主管夹角过小，无法保证焊接条件的约束；

2、支管的荷载通过垫板传递到主管上，接触面积大，分布均匀，垫板增大了节点刚度，改善了节点主管的受力分布和变形，起到了加固作用，局部屈曲的临界荷载随节点刚度的增大而提高，提高了整体承载性能；

3、因为2的有利作用，可以减少加劲板的使用，从而减少焊缝的数量和由此产生焊接残余应力，改善节点的受力状态；

4、减少加劲板的使用，降低了节点的迎风面积，减少了风荷载；

5、垫板的厚度，使支管端部的间隙增大，减小发生支管搭接的概率，改善节点的承载性能；

6、充分考虑钢管相贯焊连接节点的受力特点和加工工艺，结构布置简洁合理，可以改善焊缝质量，减小节点主管变形，减少加劲板，减少迎风面积，避免受力不利的搭接。

附图说明

图1是：本发明提供的钢管节点的结构示意图；

图2是：传统输电线路铁塔钢管平面节点的正视图；

图3是：传统输电线路铁塔钢管平面节点的侧视图；

图4是：传统输电线路铁塔钢管平面节点的正视图；

图5是：传统输电线路铁塔钢管平面节点的侧视图；

图6是：传统输电线路铁塔钢管平面节点的正视图；

图7是：传统输电线路铁塔钢管平面节点的侧视图；