[发明专利]铸钢节点的焊接连接结构及连接方法

说明书

本发明提供铸钢节点的焊接连接结构及连接方法，该连接结构包括铸钢节点、圆钢管、定位圆环、连接圆筒，所述铸钢节点的内侧预先焊接有定位圆环，所述定位圆环的内侧焊接有连接圆筒，所述连接圆筒的外壁焊接有固定扣A，所述圆钢管的内壁焊接有与所述固定扣A相互咬合的固定扣B，所述铸钢节点的连接端头和所述圆钢管的连接端头焊接在一起。本发明构件可提前预制，现场安装方便，固定扣的尺寸可根据需要灵活调整，具有良好的经济价值。

技术领域：

本发明涉及涉及土木工程的钢结构技术领域，尤其涉及一种铸钢节点的焊接连接结构及连接方法。

背景技术：

铸钢节点是由钢材整体铸造而成的节点，不同于相贯节点，铸钢节点没有相贯线切割，避免了重叠焊缝，整体性好，应力集中现象显著降低。而且铸钢节点能够根据结构的造型需要、受力情况进行节点的浇铸和优化设计，比较灵活。在实际应用过程中，人们发现铸钢节点的耐疲劳性能、抗腐蚀性能、抗震性能都优于其他节点，因而近年来随着铸造工艺和设计水平的不断提高，铸钢节点被广泛应用于越来越多的大型钢结构建筑当中。

但铸钢节点也有一些不足，由于铸钢节点采用整体浇铸的工艺形成，在浇筑过程中为了保证结构的一次成型，导致节点的壁厚通常较大，自重较重。在与连接构件进行连接时，为保证造型的美观，铸钢节点与连接构件通常采用相同的外径，为不等厚度的连接，连接部位容易产生应力集中，从而使得铸钢节点的接头处形成薄弱区。

目前铸钢节点的连接方式主要包括焊缝连接、螺纹连接和销轴连接，其中又以焊缝连接最为常见。焊缝连接虽然安装方便，但是由于焊接工艺的制约，焊接接头往往会有一定的焊接缺陷，导致结构的承载能力下降，进一步加剧了焊接接头处的应力集中，使得结构容易发生疲劳破坏。为了解决以上问题，本发明提出了一种铸钢节点的新型焊接连接方法，通过节点的对接焊缝和钢管内的固定扣共同承受节点的外荷载，使得焊缝处的应力大大降低，减轻了结构产生脆性破坏的可能性，满足铸钢节点与连接结构的连接要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：保证铸钢节点与连接构件之间的可靠连接，防止焊缝接头处由于应力集中发生疲劳破坏，导致整体结构的失效。同时实现铸钢节点快速安装要求，节省人力物力。提出了一种铸钢节点的焊接连接结构及连接方法，使得铸钢节点与连接构件之间能够有效连接。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种铸钢节点的焊接连接结构，包括铸钢节点、圆钢管、定位圆环、连接圆筒，所述铸钢节点的内侧预先焊接有定位圆环，所述定位圆环的内侧焊接有连接圆筒，所述连接圆筒的外壁焊接有固定扣A，所述圆钢管的内壁焊接有与所述固定扣A相互咬合的固定扣B，所述铸钢节点的连接端头和所述圆钢管的连接端头焊接在一起。

所述的铸钢节点的焊接连接结构，所述铸钢节点和所述圆钢管的外径相同，所述铸钢节点的连接端头和所述圆钢管的连接端头处预先加工有焊接坡口。

所述的铸钢节点的焊接连接结构，所述定位圆环的外径应等于铸钢节点管壁的内径，通过焊接与铸钢节点连接，所述定位圆环的径向厚度应不小于铸钢节点的管壁厚度。

所述的铸钢节点的焊接连接结构，所述连接圆筒的外径与定位圆环的内径相同，连接圆筒的一端与定位圆环预先焊接，另一端伸出铸钢节点的钢管内壁，连接圆筒的壁厚与圆钢管的壁厚相同。

所述的铸钢节点的焊接连接结构，所述固定扣A和固定扣B为径向角度为90°的钢制弧形圆环，固定扣A位于连接圆筒的外壁，固定扣B位于圆钢管的内壁，每组固定扣A和固定扣B两两相对依次焊接在连接圆筒和圆钢管上，固定扣A和固定扣B的径向厚度和轴向厚度与定位圆环相同。

一种铸钢节点的焊接连接方法，该方法包括如下步骤：

（1）铸钢节点的连接端头和所述圆钢管的连接端头处预先加工焊接坡口；

（2）在铸钢节点的连接端头的内侧焊接定位圆环；