專利名稱：一種波浪腹板門式剛架牛腿連接節點的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型波浪腹板門式剛架牛腿連接節點，屬于結構工程技術領域。
背景技術：
波浪腹板工形構件是一種新型高效型材，其發源于歐洲，近年來在德國、奧地利、 美國、瑞典、澳大利亞等國家的門式剛架輕型房屋鋼結構中有廣泛應用。此類構件由波折形的腹板與平翼緣通過高頻連續焊接組成。按腹板波折形式和翼緣截面形狀的不同，可分為多種形式腹板分為正弦波形腹板、梯形波形腹板、三角形波形腹板等，翼緣分為平翼緣和箱形翼緣等。波浪腹板工形構件為平翼緣且腹板為正弦波形的工形構件。波浪腹板構件在輕型鋼結構中具有廣泛的應用前景，主要從以下方面考慮(1) 由于波浪腹板具有較大的面外剛度，即使腹板高寬比突破《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102中規定腹板高厚比限制250^/235//y，也能具有足夠強的運輸與吊裝剛度；(2)
波浪腹板工形構件抗剪受力性能優越，研究表明波浪腹板抗剪屈曲荷載與同厚度的平腹板構件相比可以超出幾倍到幾十倍，但腹板截面在法向應力作用下會退出工作。作為梁構件，由于采用較薄的波浪腹板可以大大提高腹板的高度，其本身抗剪屈曲荷載也大大提高， 盡管采用波浪腹板犧牲了其本身承受彎矩的能力，但薄而高的腹板大大提高了構件的整體抗彎剛度。作為壓彎構件，由于波浪腹板也承受剪應力，其受力機理與梁是類似的。對于軸心受壓構件，波浪腹板失去了承擔軸向應力的能力，但采用薄而高的波浪腹板，不僅節約腹板的用材，而且大大提高了截面的抗彎剛度，進而提高了構件的整體承載力；C3)采用波浪腹板工形構件設計的門式剛架比普通平腹板門式剛架降低20%的用鋼量，具有良好的經濟效益。此外，波浪腹板工形構件規避了傳統的平腹板焊接工形構件為采用較薄的腹板而需要設置大量橫向加勁肋的問題。在平腹板門式剛架中，牛腿連接節點做法是將牛腿直接與柱一側翼緣連接，在柱與牛腿焊接位置內側設置上下共四塊水平加勁肋，加勁肋與柱翼緣及腹板采用角焊縫圍焊連接，當柱腹板抗剪能力不夠時，常需設置斜向加勁肋以傳遞剪力。傳統平腹板牛腿連接節點構造簡單，傳力路徑也十分明確，得到廣泛采用。采用波浪腹板柱構件來替代以往使用的平腹板柱構件，則牛腿位置節點設計與之前常規牛腿節點存在較大差異。當波浪腹板在牛腿位置不斷開處理且按照平腹板柱那樣設計加勁肋時，波浪腹板不足以承受牛腿節點域中的復雜受力，致使節點承載力下降乃至破壞。倘若將波浪腹板在牛腿位置斷開處理，同時采用平腹板來代替波浪腹板承受牛腿節點域中剪力則使得構件加工十分困難，大大延長構件加工周期及生產成本。為克服上述問題，本發明專利提出了一種新型波浪腹板門式剛架牛腿連接節點形式。
發明內容
本發明專利提出的牛腿連接節點由波浪腹板柱構件、牛腿、水平加勁肋及豎向蓋板組成。波浪腹板柱構件由兩塊平翼緣板與一塊波浪腹板通過高頻連續焊接而成，構件通長布置，無需截斷處理。牛腿為工形截面梁，由三塊平鋼板焊接而成，在吊車梁位置設置豎向加勁肋，牛腿與柱翼緣焊接連接。四塊水平加勁肋設置在波浪腹板柱構件內且與牛腿上下翼緣齊平位置，兩側與柱翼緣板焊接連接，一側與柱腹板焊接連接；水平加勁肋長度與波浪腹板高度相同，寬度按照波幅實際尺寸下料，水平加勁肋外側與柱翼緣板外側平齊。兩塊豎向蓋板尺寸相同，置于水平加勁肋與波浪腹板柱構件圍成的區域，豎向蓋板兩側分別與波浪腹板緊貼；豎向蓋板左右與柱翼緣板焊接連接，上下與水平加勁肋焊接連接，在蓋板角部位置不施焊且不切角。本發明提出的一種波浪腹板門式剛架牛腿連接節點，其特征在于，由以下部件組成波浪腹板柱構件、牛腿、水平加勁肋及豎向蓋板；所述波浪腹板柱構件由兩塊平翼緣板與一塊波浪腹板通過高頻連續焊接組成的波浪腹板柱，構件通長布置，無需截斷處理；所述牛腿為變截面或等截面的工形梁，由三塊平鋼板焊接而成，在吊車梁位置設置豎向加勁肋； 牛腿與柱翼緣焊接連接；所述水平加勁肋共四塊，分別置于波浪腹板柱構件內且與牛腿上下翼緣齊平位置，水平加勁肋兩側與柱翼緣板焊接連接，另一側與柱腹板焊接連接；水平加勁肋長度與波浪腹板高度相同，水平加勁肋寬度按照波幅實際尺寸下料，水平加勁肋外側與柱翼緣板外側平齊；所述豎向蓋板共兩塊，其尺寸相同，豎向蓋板水平向尺寸與波浪腹板高度相同，豎向尺寸與上下兩塊水平加勁肋間距相同；豎向蓋板置于水平加勁肋與波浪腹板柱構件圍成的區域內，與波浪腹板緊貼布置；豎向蓋板左右與柱翼緣板焊接連接，上下與水平加勁肋焊接連接，在蓋板角部位置不施焊且不切角。本發明的優點主要表現在以下幾個方面1、波浪腹板柱構件通長布置，無需截斷處理，制造工藝簡單，成本低、效率高；2、牛腿連接節點在工廠加工制作，質量及精度容易控制；3、牛腿處鋼柱范圍內采用兩側加豎向蓋板的做法實現牛腿連接節點，不僅板件構造簡單，節點傳力路徑明確、可靠，而且節點承載力大大提高；4、補充了現有波浪腹板連接節點形式，使波浪腹板節點設計有更大選擇范圍，推動波浪腹板構件在國內的使用。
圖1為一種新型波浪腹板門式剛架牛腿連接節點三維分解圖；圖2為一種新型波浪腹板門式剛架牛腿連接節點三維圖；圖3為一種新型波浪腹板門式剛架牛腿連接節點正視圖；圖4為一種新型波浪腹板門式剛架牛腿連接節點1-1剖面圖；圖5為一種新型波浪腹板門式剛架牛腿連接節點2-2剖面具體實施例方式下面結合附圖1 4，詳細說明本發明的實施方式。1——波浪腹板柱構件；2——牛腿；3——水平加勁肋；4——豎向蓋板；
5——牛腿豎向加勁肋；6——波浪腹板柱構件翼緣板；7——波浪腹板柱構件波浪腹板；8——牛腿翼緣板；9——牛腿腹板；如圖2、3、4所示，波浪腹板柱構件(1)由兩塊平翼緣板(6)與一塊波浪腹板(7) 通過高頻連續焊接組成，構件通長布置，無需截斷處理；如圖1、2所示，牛腿(2)為變截面或等截面的工形梁，由三塊平鋼板⑶(9)焊接而成，在吊車梁位置設置豎向加勁肋(5)；牛腿O)與柱翼緣(6)焊接連接；如圖1、2、3、4所示，水平加勁肋(3)共四塊，分別置于波浪腹板柱構件⑴內且與牛腿上下翼緣(6)齊平位置，水平加勁肋C3)兩側與柱翼緣板(6)焊接連接，另一側與柱腹板(7)焊接連接；水平加勁肋(3)長度與波浪腹板(7)高度相同，寬度按照波幅實際尺寸下料，水平加勁肋C3)外側與柱翼緣板(6)外側平齊；如圖1、4所示，豎向蓋板(4)共兩塊，其尺寸相同。豎向蓋板⑷水平向尺寸與波浪腹板(7)高度相同，豎向尺寸與兩塊水平加勁肋C3)間距相同；豎向蓋板(4)置于水平加勁肋⑶與波浪腹板柱構件⑴圍成的區域內，與波浪腹板(7)緊貼布置；豎向蓋板⑷左右與柱翼緣板(6)焊接連接，上下與水平加勁肋C3)焊接連接，在蓋板角部位置不施焊且不切角；對這種新型波浪腹板門式剛架牛腿連接節點的設計包括以下兩個方面1、水平加勁肋厚度要求水平加勁肋需有足夠厚度，保證牛腿水平力在波浪腹板柱構件中的有效傳遞，同時水平加勁肋設置可增強節點域剛度，防止板件發生局部失穩破壞。水平加勁肋厚度可取與牛腿翼緣板相同；2、豎向蓋板厚度要求豎向蓋板厚度主要考慮節點域抗剪及板件自身穩定性而
定，豎向蓋板須有足夠強度和厚度以保證牛腿連接節點在吊車荷載組合工況作用下不發生
破壞。板件厚度可由下式獲得 M
權利要求
1. 一種波浪腹板門式剛架牛腿連接節點，其特征在于，由以下部件組成波浪腹板柱構件、牛腿、水平加勁肋及豎向蓋板；所述波浪腹板柱構件由兩塊平翼緣板與一塊波浪腹板通過高頻連續焊接組成的波浪腹板柱，構件通長布置，無需截斷處理；所述牛腿為變截面或等截面的工形梁，由三塊平鋼板焊接而成，在吊車梁位置設置豎向加勁肋；牛腿與柱翼緣焊接連接；所述水平加勁肋共四塊，分別置于波浪腹板柱構件內且與牛腿上下翼緣齊平位置， 水平加勁肋兩側與柱翼緣板焊接連接，另一側與柱腹板焊接連接；水平加勁肋長度與波浪腹板高度相同，水平加勁肋寬度按照波幅實際尺寸下料，水平加勁肋外側與柱翼緣板外側平齊；所述豎向蓋板共兩塊，其尺寸相同，豎向蓋板水平向尺寸與波浪腹板高度相同，豎向尺寸與上下兩塊水平加勁肋間距相同；豎向蓋板置于水平加勁肋與波浪腹板柱構件圍成的區域內，與波浪腹板緊貼布置；豎向蓋板左右與柱翼緣板焊接連接，上下與水平加勁肋焊接連接，在蓋板角部位置不施焊且不切角。
全文摘要
一種波浪腹板門式剛架牛腿連接節點，由波浪腹板柱構件、牛腿、水平加勁肋及豎向蓋板組成。波浪腹板柱構件由兩塊平翼緣板與一塊波浪腹板通過高頻連續焊接而成，構件通長布置，無需截斷處理。四塊水平加勁肋設置在波浪腹板柱構件內且與牛腿上下翼緣齊平位置，周邊與柱翼緣及腹板焊接連接；長度與波浪腹板高度相同，寬度按照波幅實際尺寸下料，外側與柱翼緣板外側平齊。兩塊豎向蓋板尺寸相同，置于水平加勁肋與波浪腹板柱構件圍成的區域，與波浪腹板緊貼；蓋板四周與柱翼緣板及水平加勁肋焊接連接，蓋板角部處不施焊且不切角。該新型牛腿連接節點，通過在牛腿處鋼柱范圍內增補豎向蓋板，不僅使制造工藝更為簡單，而且節點承載力也大大提高。
文檔編號E04B1/38GK102345326SQ201110191848
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月8日 優先權日2011年7月8日
發明者劉峰, 姜子欽, 郭彥林 申請人:清華大學