[发明专利]一种高承载力钢管节点的制作方法

说明书

一种高承载力钢管塔节点的制作方法，用于连接钢管铁塔的主管和多个支管，主管上沿母线方向在支管与主管形成的平面上焊接有作为传力和防止环板面外失稳构件的节点板，在节点板区域内布置有多个作为主要承力构件的承力圆形环板，各个圆形环板与主管及节点板垂直并焊接；所述的制作方法是：制作一个将多个钢管连接的节点时，首先需确定将一根管径较大的主要承力构件作为主管，而将其它待连接的钢管作为支管；考虑主管和数个支管形成的平面，在该平面内，沿主管外壁的母线方向焊接节点板，该节点板的大小应使得能够容纳需连接的各个支管，且支管之间相互并不重叠；支管和主管轴线的交汇点，需在节点板范围内；本发明大大提高钢管塔节点的承载能力。

技术领域

本发明涉及的是一种一种高承载力钢管节点的制作方法，更具体的说是涉及一种架空输电线路钢管铁塔的钢管主管和支管相连接时的钢管节点及相关计算方法，属于高承载力钢管节点及计算技术领域。

背景技术

随着输电线路输送容量和电压等级的不断提高、输电杆塔的高度和荷载的不断增加，钢管塔得到了越来越多的应用。与之相对应的、更大的荷载对节点承载力的要求越来越高。钢管塔中的节点是钢管塔结构中的重要组成部分，节点的破坏会导致整个结构的倒塌，因此一个安全可靠、经济合理的节点形式直接决定着大荷载输电铁塔结构的安全稳定性和经济性。

传统输电钢管塔节点具有承载力相对较低、节点板容易失稳等缺点。近年来采用的单环板加劲节点可以提高承载力，但需将其环板布置在合力作用点位置，一旦布置在非合力作用点处时，由于缺乏承载力计算方法，无法在工程上应用。工程实践表明，单环板加劲节点还具有以下缺点：

1)单环板加劲节点应用于复杂节点时，支管和环板之间的传力距离过长，易造成节点板失稳，而加厚的节点板虽然可以防止失稳，但会引起材料浪费，焊接加工困难等问题；

2)单环环板节点需辅以构造环板以防止节点板失稳，但无法发挥构造环板的承载作用，造成不必要的浪费；

3)主承载力环板承载力不够时，需通过增加环板高度和环板厚度提高承载力，而高度的增加容易导致环板的面外失稳，太厚的环板导致环板带来了焊接制作上的困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构合理、适用性强、承载力高、安全可靠的高承载力钢管节点的制作方法。

为了解决以上问题，本发明采用如下技术方案：一种高承载力钢管塔节点，用于连接钢管铁塔的主管和多个支管，主管上沿母线方向在支管与主管形成的平面上焊接有作为传力和防止环板面外失稳构件的节点板，在节点板区域内布置有多个作为主要承力构件的承力圆形环板，各个圆形环板与主管及节点板垂直并焊接。

作为优选：所述的支管和节点板之间通过焊接、U型插板或十字插板形式连接；所述的节点板保持为连续的板，而环板则在节点板处通过先切割再焊接的方式固定于节点板上，所述的环板位置位于支管轴线和主管外壁相交点的附近，并且环板位置自由分布于节点板各个部位。

一种如上所述高承载力钢管塔节点的制作方法，该制作方法是：

在钢管塔中，制作一个将多个钢管连接的节点时，首先需确定将一根管径较大的主要承力构件作为主管，而将其它待连接的钢管作为支管；考虑主管和数个支管形成的平面，在该平面内，沿主管外壁的母线方向焊接节点板，该节点板的大小应使得能够容纳需连接的各个支管，且支管之间相互并不重叠；支管和主管轴线的交汇点，需在节点板范围内。

作为优选：所述支管和节点板之间的连接形式包括：直接焊接、插板连接(十字或U型插板)、或压扁支管端部并配合螺栓连接；连接时要求支管的轴线需和节点板在同一平面；

根据节点的承载力计算公式确定环板尺寸参数、位置和数量，将各个圆形环板按照与主管轴线和节点板平面垂直的原则焊接于主管和节点板上，具体的焊接加工过程为：先将圆形环板切割成两个半圆形的环板，再根据设计的位置要求，将两个半环对称地焊接在主管和节点板上，以重新形成一个圆环，即环板。