本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)建筑，尤其是涉及一種鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)及其加工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，對(duì)建筑立面造型要求越來(lái)越高。鋼結(jié)構(gòu)分叉柱可以貼合建筑表面做成多種形式，同時(shí)得益于分叉柱優(yōu)秀的豎向空間擴(kuò)展能力，有效地提高了空間的利用率，被越來(lái)越多應(yīng)用到大型公共建筑中。

2、目前鋼管結(jié)構(gòu)分叉柱的主、肢桿的分叉節(jié)點(diǎn)，除連接特別復(fù)雜時(shí)采用鑄鋼節(jié)點(diǎn)或大型焊接空心球節(jié)點(diǎn)，大多數(shù)工程還是采用多管直接相貫焊接的方式，這種做法主、肢桿的相貫部位應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，為受力薄弱部位，且為保證可靠性，各桿件截面往往設(shè)計(jì)得又大又厚，影響了經(jīng)濟(jì)性和美觀性。

3、公告號(hào)為cn?220080512?u的實(shí)用新型專利提供了一種鋼結(jié)構(gòu)y型鋼管柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，包括支撐柱、分叉柱，分叉柱為兩排，兩排分叉柱分別沿y型鋼管柱的兩個(gè)分叉方向設(shè)置；其特征在于：還包括豎向插板和水平插板；豎向插板的下端內(nèi)嵌于支撐柱的上端中固定；豎向插板位于兩排分叉柱之間，并與下分管、中分管和上分管固定連接；水平插板固定在豎向插板的上端，且水平插板的兩端分別與兩排分叉柱的上分管固定。該技術(shù)方案解決現(xiàn)有分叉柱的加工缺陷以及空間受限下的制作質(zhì)量難以控制的問(wèn)題，同時(shí)滿足切角斜面的空間建筑效果。相較于現(xiàn)有的采用端板進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換的分叉節(jié)點(diǎn)，本節(jié)點(diǎn)可保證管壁的連續(xù)性和傳力路徑的簡(jiǎn)潔，確保節(jié)點(diǎn)承載能力滿足設(shè)計(jì)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、由于現(xiàn)有技術(shù)存在上述缺陷，本發(fā)明提供了一種倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)及其加工方法。分叉柱由下至上經(jīng)過(guò)變徑管與插板結(jié)合的截面變換，由兩個(gè)較小的圓管柱合并為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓管柱，兩根較小圓管柱的中心線與較大圓管柱中心線相交于一點(diǎn)，傳力路徑明確，上部較大標(biāo)準(zhǔn)圓管柱的荷載可清晰地傳遞至下部?jī)筛A管柱。此外分叉柱均由鋼板拼接制作，避免了鑄鋼工藝的使用，可減少節(jié)點(diǎn)制作費(fèi)用和加工周期。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)，包括第一下分叉管柱、第二下分叉管柱和上圓管柱；其特征在于：所述第一下分叉管柱或第二下分叉管柱的直徑小于所述上圓管柱；所述第一下分叉管柱、第二下分叉管柱的中心線與上圓管柱的中心線相交于一點(diǎn)；

3、所述上圓管柱的下端沿徑向?qū)ΨQ切角；

4、所述第一下分叉管柱由下至上通過(guò)第一圓臺(tái)管和第一切角異形圓管連接所述上圓管柱一邊切角；

5、所述第二下分叉管柱由下至上通過(guò)第二圓臺(tái)管和第二切角異形圓管連接所述上圓管柱另一邊切角；

6、所述第一切角異形圓管和第二切角異形圓管的中間交接處固定連接有插板；所述第一下分叉管柱或第二下分叉管柱與所述上圓管柱的夾角均為150°。

7、進(jìn)一步的，所述插板為圓彈頭形，其圓頭部與所述第一切角異形圓管和第二切角異形圓管焊接，平直部設(shè)于所述上圓管柱內(nèi)部。

8、進(jìn)一步的，所述第一圓臺(tái)管和第二圓臺(tái)管的錐度為1：7。

9、進(jìn)一步的，所述第一圓臺(tái)管和第二圓臺(tái)管兩端的管柱邊界處均設(shè)置第一環(huán)向勁板。

10、進(jìn)一步的，所述第一切角異形圓管和第二切角異形圓管內(nèi)部在樓層鋼梁位置設(shè)置第二環(huán)向勁板和豎向勁板。

11、另一方面，本發(fā)明提供一種鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)的加工方法，其特征在于，對(duì)如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加工，包括以下步驟：

12、s1、根據(jù)圖紙尺寸加工下分叉管柱；

13、s2、加工圓臺(tái)管：根據(jù)圓臺(tái)管展開圖，進(jìn)行排版下料，下料完成后卷制焊接成型；

14、s3、加工切角異形圓管：根據(jù)切角異形圓管的展開圖，進(jìn)行排版下料，下料完成后卷制焊接成型；

15、s4、根據(jù)圖紙尺寸，下料插板；

16、s5、根據(jù)上圓管柱的展開圖，進(jìn)行排版下料，下料完成后卷制焊接成型；根據(jù)插板安裝位置，在上圓管柱上切割出塞槽位置；

17、s6、將兩個(gè)切角異形圓管對(duì)接至插板上，焊接完成后，將上圓管柱對(duì)位安裝至切角異形圓管上，并將內(nèi)、外部焊縫焊接完成；將兩個(gè)圓臺(tái)管分別對(duì)位安裝至切角異形圓管焊接完成，然后將兩個(gè)下分叉管柱對(duì)位安裝至兩個(gè)圓臺(tái)管上，焊接完成后，節(jié)點(diǎn)加工完成。

18、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，所述圓臺(tái)管內(nèi)兩端均裝配第一環(huán)向勁板。

19、進(jìn)一步的，所述步驟s3中，所述切角異形圓管內(nèi)部裝配第二環(huán)向勁板和豎向勁板。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

21、(1)本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)利用變徑管和插板進(jìn)行截面變換，傳力路徑清晰，根據(jù)調(diào)整管柱截面積及壁厚可承擔(dān)不同程度的荷載；而且可設(shè)計(jì)充足的施焊加工空間，利于提高節(jié)點(diǎn)加工質(zhì)量；

22、(2)本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)利用鋼板進(jìn)行焊接組裝，避免了鑄鋼工藝的使用，減少節(jié)點(diǎn)制作費(fèi)用及加工周期，可節(jié)省工程造價(jià)并加快項(xiàng)目工期；

23、(3)本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)采用分段預(yù)制、分段焊接、廠內(nèi)預(yù)拼裝的方案實(shí)施，減少了現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量，加快項(xiàng)目工期；

24、(4)本發(fā)明通過(guò)兩柱合一柱的倒y型分叉柱節(jié)點(diǎn)，達(dá)到減少柱數(shù)量、提高建筑使用空間的目的。當(dāng)對(duì)分叉柱受力要求較高時(shí)，分叉管柱內(nèi)部可焊接栓釘并內(nèi)灌自密實(shí)混凝土，使其成為鋼管混凝土柱，進(jìn)一步提高整體穩(wěn)定性和承載力。

技術(shù)特征：

1.鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)，包括第一下分叉管柱(11)、第二下分叉管柱(12)和上圓管柱(5)；其特征在于：所述第一下分叉管柱(11)或第二下分叉管柱(12)的直徑小于所述上圓管柱(5)；所述第一下分叉管柱(11)、第二下分叉管柱(12)的中心線與上圓管柱(5)的中心線相交于一點(diǎn)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述插板(4)為圓彈頭形，其圓頭部與所述第一切角異形圓管(31)和第二切角異形圓管(32)焊接，平直部設(shè)于所述上圓管柱(5)內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一圓臺(tái)管(21)和第二圓臺(tái)管(22)的錐度為1：7。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一圓臺(tái)管(21)和第二圓臺(tái)管(22)兩端的管柱邊界處均設(shè)置第一環(huán)向勁板(23)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一切角異形圓管(31)和第二切角異形圓管(32)內(nèi)部在樓層鋼梁位置設(shè)置第二環(huán)向勁板(33)和豎向勁板(34)。

6.鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)的加工方法，其特征在于，對(duì)如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加工，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)的加工方法，其特征在于，所述步驟s2中，所述圓臺(tái)管內(nèi)兩端均裝配第一環(huán)向勁板(23)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的鋼結(jié)構(gòu)倒y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)的加工方法，其特征在于，所述步驟s3中，所述切角異形圓管內(nèi)部裝配第二環(huán)向勁板(33)和豎向勁板(34)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了鋼結(jié)構(gòu)倒Y型分叉圓管柱節(jié)點(diǎn)及其加工方法。所述節(jié)點(diǎn)的上圓管柱的下端沿徑向?qū)ΨQ切角；下分叉管柱由下至上通過(guò)圓臺(tái)管和切角異形圓管連接上圓管柱一邊切角；兩個(gè)切角異形圓管的中間交接處固定連接有插板；下分叉管柱與上圓管柱的夾角均為150°。本發(fā)明的分叉柱由下至上經(jīng)過(guò)變徑管與插板結(jié)合的截面變換，由兩個(gè)較小的圓管柱合并為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓管柱，兩根較小圓管柱的中心線與較大圓管柱中心線相交于一點(diǎn)，傳力路徑明確，上部較大標(biāo)準(zhǔn)圓管柱的荷載可清晰地傳遞至下部?jī)筛A管柱。此外，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)均由鋼板拼接制作，避免了鑄鋼工藝的使用，可減少節(jié)點(diǎn)制作費(fèi)用和加工周期。

技術(shù)研發(fā)人員：楊亮,蔣國(guó)明,許克,劉廣帥,周鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶（上海）鋼結(jié)構(gòu)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14