用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點，其包括被加固節點主、支管，被加固節點支管焊接在被加固節點主管上，且形成相貫節點;還包括若干塊碳纖維布，其由纖維束和塑料編織線編織而成且沿著環向和縱向交疊多層的粘貼在被加固節點主管上，位于被加固節點主、支管相貫節點處的碳纖維布的兩條短邊上分別開設有與被加固節點主、支管相貫節點相吻合的相貫線輪廓，被加固節點主管上其余部位的環向的碳纖維布均采用首尾相連的封閉式粘貼，縱向的碳纖維布均勻粘貼在被加固節點主管的加固區域內。提高了管節點靜力性能及改善節點的抗震和抗疲勞性能，保證了管桁架結構具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長久的使用壽命。
【專利說明】用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種碳纖維布(CFRP)加固的鋼管桁架相貫節點，該加固節點適用于服役期內焊接管桁架結構的節點加固及節點修復補強，屬于建筑工程【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，焊接相貫管節點由于其優美的造型及優越的性能已經廣泛應用于海洋平臺結構、橋梁結構及體育館等大型結構工程中。對于典型的桁架相貫節點，其支管一般承受軸向力、彎矩及組合力作用，因此桁架節點相貫處的主管則承受支管傳來的徑向荷載、彎矩荷載及其組合荷載，由于節點主管的徑向剛度遠遠小于支管的軸向剛度，再加上焊趾部位存在較大的應力集中及復雜的殘余應力，因此在桁架節點相貫部位的主管是破壞最易出現的位置。為了遵循“強節點弱桿件”的基本原則，一般需要對桁架節點的主支管相貫部位進行加固，來改善管節點的抗震性能和提高其靜力性能。目前，對于管節點常用的加固方法有:內置加勁環加固、內置插板加固、局部加厚加固、墊板加固、環口板加固及外加勁肋板加固
坐寸ο
[0003]以上加固措施均存在明顯的缺點，主要體現在:
[0004]1、均需要與被加固節點構件進行焊接，會給節點造成次損傷、殘余應力及應力集中等影響；
[0005]2、內置加固法施工難度比較大，且需要將加固節點主管切開，會削弱主管強度；
[0006]3、外置加固法盡管施工比較簡單，但是會影響結構的美觀甚至影響結構的使用空間。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是提供一種用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點，其操作簡單、施工方便、成本較低、適合在狹小空間施工，且不會對節點造成次損傷。
[0008]為了解決上述問題，本實用新型采用的技術方案為:一種用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點，其包括被加固節點主管和被加固節點支管，所述被加固節點支管焊接在被加固節點主管上，且形成相貫節點，還包括若干塊碳纖維布，所述碳纖維布是由纖維束和塑料編織線編織而成的長方形布型；所述碳纖維布沿著被加固節點主管的環向和縱向交疊多層的粘貼在被加固節點主管上，位于被加固節點主管和被加固節點支管相貫節點處的碳纖維布的兩條短邊上分別開設有與被加固節點主管和被加固節點支管相貫節點相吻合的相貫線輪廓，所述被加固節點主管上其余部位的環向的碳纖維布均采用首尾相連的封閉式粘貼，所述縱向的碳纖維布均勻粘貼在被加固節點主管的加固區域內，且所述加固區域的長度為被加固節點支管直徑的3?4倍。
[0009]進一步的，所述被加固節點主管和被加固節點支管為圓鋼管或者矩形鋼管。
[0010]進一步的，所述的相貫線輪廓為弧形缺口。
[0011]進一步的，所述環向的碳纖維布的長度均比被加固節點主管外徑圓周長長30mm。[0012]本實用新型的有益效果是:該實用新型可以對服役期內焊接管桁架結構的節點進行加固及節點修復補強，此加固節點的操作簡單、施工方便、成本較低、適合在狹小空間施工且不會對加固節點產生損傷、殘余應力及應力集中的影響；可有效提高管節點靜力性能及改善節點的抗震和抗疲勞性能，進而保證管桁架結構具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長久的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是加固相貫管節點整體結構示意圖；
[0014]圖2是碳纖維布(CFRP)示意圖；
[0015]圖3是支管正下方部位碳纖維布(CFRP)加工示意圖。
[0016]圖中:1、被加固節點主管；2、被加固節點支管；3、碳布纖維；4、纖維束；5、塑料編織線，6、相貫線輪廓。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0018]如圖1至圖3所示，一種用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點，其包括被加固節點主管I和被加固節點支管2，所述被加固節點支管2焊接在被加固節點主管I上，且形成相貫節點，還包括若干塊碳纖維布3，所述碳纖維布3是由纖維束4和塑料編織線5編織而成的長方形布型；所述碳纖維布3沿著被加固節點主管I的環向和縱向交疊多層的粘貼在被加固節點主管I上，位于被加固節點主管I和被加固節點支管2相貫節點處的碳纖維布3的兩條短邊上分別開設有與被加固節點主管I和被加固節點支管2相貫節點相吻合的相貫線輪廓6，所述被加固節點主管I上其余部位的環向的碳纖維布3均采用首尾相連的封閉式粘貼，所述縱向的碳纖維布3均勻粘貼在被加固節點主管I的加固區域內，且所述加固區域的長度為被加固節點支管2直徑的3?4倍。
[0019]所述被加固節點主管I和被加固節點支管2為圓鋼管或者矩形鋼管。
[0020]所述的相貫線輪廓6為弧形缺口。
[0021]所述環向的碳纖維布3的長度均比被加固節點主管I外徑圓周長長30mm。
[0022]其加固方法為:
[0023](I)首先準備配套或調制合適強度的結構膠，并裁剪好所需長度的縱向的碳纖維布3和環向的碳纖維布3 ;所述縱向的碳纖維布3其長度由被加固節點主管I所需的加固長度決定；所述環向的碳纖維布3的長度均比被加固節點主管I外徑圓周長長30mm，且在被加固節點支管2正下方部位的環向的碳纖維布3，需將其兩端部位剪裁出與被加固節點主管I和被加固節點支管2相貫線吻合的環口型缺口，如圖3所示；
[0024](2)用砂紙或者電動鐵刷打磨被加固節點主管I表面，將其表面的浮銹打磨干凈，再用丙酮擦拭被打磨區域，待其干燥；
[0025](3)用毛刷將結構膠均勻涂抹到被加固節點主管I表面的被加固區域，所述結構膠的涂抹厚度約為Imm ；
[0026](4)按其纖維束4的走向沿被加固節點主管I軸向的方向粘貼到被加固節點主管I被加固區域表面，每一片縱向碳纖維布3彼此相鄰邊緣部位需交疊IOmm,將整個被加固節點主管I加固區域貼滿；
[0027](5)所述每一片縱向碳纖維布3粘貼好后，立即用塑料刮板順著纖維束4的方向多次反復用力刮，趕出氣泡且使結構膠滲透到碳纖維布3纖維束4中去；
[0028](6)在已貼好的縱向碳纖維布3表面再涂一層結構膠，將被加固節點支管2兩側的環向的碳纖維布3繞被加固節點主管I一周首尾相接粘在已貼好的縱向碳纖維布3表面；在被加固節點支管2的正下方，將環向的碳纖維布3的環口型缺口部位與被加固節點主、支管I和2相貫線位置吻合好后，繞過被加固節點主管I底部，即從被加固節點的一側鞍點處到另一側鞍點處，粘在已貼好的縱向被加固節點主表面；
[0029](7)所述每一片環向碳纖維布3粘貼好后，立即用塑料刮板順著纖維束4的方向多次反復用力刮，趕出氣泡且使結構膠滲透到碳纖維布3的纖維束4中去；
[0030](8)重復上述步驟4到步驟7，分別進行縱向和環向碳纖維布3的二層粘貼；
[0031]該實用新型可以對服役期內焊接管桁架結構的節點進行加固及節點修復補強，此加固節點的操作簡單、施工方便、成本較低、適合在狹小空間施工且不會對加固節點產生損傷、殘余應力及應力集中的影響；可有效提高管節點靜力性能及改善節點的抗震和抗疲勞性能，進而保證管桁架結構具有更高的承載能力、更好的抗震性能和更長久的使用壽命。
【權利要求】
1.一種用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點，其包括被加固節點主管(I)和被加固節點支管(2)，所述被加固節點支管(2)焊接在被加固節點主管(I)上，且形成相貫節點，其特征在于:還包括若干塊碳纖維布(3)，所述碳纖維布(3)是由纖維束(4)和塑料編織線(5)編織而成的長方形布型；所述碳纖維布(3)沿著被加固節點主管(I)的環向和縱向交疊多層的粘貼在被加固節點主管(I)上，位于被加固節點主管(I)和被加固節點支管(2)相貫節點處的碳纖維布(3)的兩條短邊上分別開設有與被加固節點主管(I)和被加固節點支管(2)相貫節點相吻合的相貫線輪廓(6)，所述被加固節點主管(I)上其余部位的環向的碳纖維布(3)均采用首尾相連的封閉式粘貼，所述縱向的碳纖維布(3)均勻粘貼在被加固節點主管(I)的加固區域內，且所述加固區域的長度為被加固節點支管(2)直徑的3?4倍。
2.根據權利要求1所述的用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點，其特征在于:所述被加固節點主管(I)和被加固節點支管(2)為圓鋼管或者矩形鋼管。
3.根據權利要求1或2所述的用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點，其特征在于:所述的相貫線輪廓(6)為弧形缺口。
4.根據權利要求3所述的用碳纖維布加固的鋼管桁架相貫節點，其特征在于:所述環向的碳纖維布(3)的長度均比被加固節點主管(I)外徑圓周長長30mm。
【文檔編號】E04B1/58GK203701284SQ201320746103
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】宋生志, 魏建軍, 袁宏志 申請人:江蘇建筑職業技術學院