CN102505761A - 一种钢管桁架节点的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管桁架节点的连接结构，包括节点板、竖腹杆、斜腹杆和弦杆，其特点是节点板为设有燕尾角的矩形连接钢板，节点板上设有耳板，节点板与耳板为“十”字交叉固定连接；竖腹杆、斜腹杆和弦杆端部设有剖槽，节点板插入所开剖槽内，将竖腹杆、斜腹杆和弦杆与节点板焊接成节点连接的整体。本发明与现有技术相比具有结构简单，节点连接的承载力大，力的传递更为和缓平顺，降低了节点应力的集中程度，提高了结构的安全，尤其适用于结构承受动力荷载的场合，制作费用低，安装方便和施工周期短。

Description

一种钢管桁架节点的连接结构

技术领域

本发明涉及桁架结构技术领域，具体地说是一种钢管桁架节点的连接结构。

背景技术

目前，钢管桁架常用的节点连接，大致分为节点板连接和相贯节点连接，在承受静力荷载的结构中当内力较大时，铸钢节点也逐渐得到了的应用。节点板是一种使用最广泛的桁架节点连接，具有传力直接可靠、施工简便的优点，在各种场合都得到了应用。但是当承受的连接内力较大时，节点板连接节点会出现以下的问题：由于内力的传递全部依靠钢管壁与连接板之间的焊缝，会导致焊缝长度过长、节点板尺寸过大的情况，因此连接板的用钢量急剧上升，导致工程费用增加，当焊缝长度过长时，会导致焊缝受力的不均匀，因此，设计规范中有效的受力焊缝长度不超过60h_f，从而限制了节点连接的承载力，另外，节点板作为杆件之间传递巨大内力的连接件，节点板厚度会相当大，导致钢材性能的下降。除此之外，应用于钢管桁架中时，节点板与钢管的焊接连接，难以避免会产生严重的应力集中，导致钢管的应力状态恶化，这对于承受动力荷载的结构而言，是一种安全上的隐患。对于相贯节点连接，由于焊缝形状沿着相贯线角度不断变化，其实际有效厚度也随之变化，因此，焊缝的受力十分复杂，各个不同部位的焊缝的质量也难以达到一致，尤其对于承受反复作用的动力荷载的情况，相贯节点尚缺少深入的研究，因此，在设计规范中不宜单独用于承受动力荷载的结构中。上述节点板连接和相贯节点连接，当杆件的内力大于3000kN时，采用单纯的节点板连接或者单纯的相贯线焊接节点就难以满足受力要求了。

铸钢节点具有承载力大，适用于多根杆件交汇的复杂节点中，但限于目前的铸造工艺，铸钢节点的质量还难以保证铸件内部的均匀性，一些铸造过程中可能存在的缺陷如气孔等还难以完全避免，因此，当结构承受反复作用的动力荷载时，这些缺陷可能会成为严重的安全隐患，而且，铸钢节点的造价远远高于前述两种节点连接，施工安装也相对复杂困难得多。

    综上所述，现有技术的钢管桁架连接节点形式，不能适用于承受较大内力和特别巨大轴力，尤其是当结构承受动力荷载的场合。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种钢管桁架节点的连接结构，它采用连接杆件与“十”字形连接板插接后焊接成钢管桁架，能承受较大内力和特别巨大轴力，有效避免了连接的应力集中现象，尤其适用于结构承受动力荷载的场合，大大降低桁架的建造费用，安装方便，施工周期短。

本发明的目的是这样实现的：一种钢管桁架节点的连接结构，包括节点板、竖腹杆、斜腹杆和弦杆，其特点是节点板为设有燕尾角的矩形连接钢板，节点板上设有耳板，耳板为设有剖槽和圆孔的加强筋板，节点板承插在剖槽内“十”字交叉与耳板焊接成节点连接构件； 弦杆为端部设有A插接槽的钢管，A插接槽通过圆孔承插在节点板上，节点板和耳板与弦杆焊接；竖腹杆为端部设有“十”字形剖槽的钢管，“十”字形剖槽承插在节点板和耳板上，节点板和耳板与竖腹杆焊接；斜腹杆为端部设有B插接槽的钢管，B插接槽通过燕尾角承插在节点板上，节点板与斜腹杆焊接。 

所述耳板为半圆形与梯形组成的轴对称钢板，剖槽和圆孔设置在耳板的对称轴上，其剖槽的宽度略大于节点板的厚度，圆孔直径略大于弦杆直径。

本发明与现有技术相比具有节点连接的承载力大，结构简单，力的传递更为和缓平顺，降低了节点应力的集中程度，提高了结构的安全，尤其适用于结构承受动力荷载的场合，大大降低钢管桁架的建造费用，方便制作和安装，施工周期短。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为节点板结构示意图；

图4为耳板结构示意图；

图5~图6为弦杆结构示意图；

图7~图8为竖腹杆结构示意图；

图9~图10为斜腹杆结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1~附图2，本发明包括节点板1、竖腹杆2、斜腹杆3和弦杆4，节点板1为设有燕尾角10的矩形连接钢板，节点板1上设有耳板5，耳板5为设有剖槽6和圆孔7的加强筋板，节点板1承插在剖槽6内“十”字交叉与耳板5焊接成节点连接构件； 弦杆4为端部设有A插接槽9的钢管，A插接槽9通过圆孔7承插在节点板1上，节点板1和耳板5与弦杆4焊接；竖腹杆2为端部设有“十”字形剖槽12的钢管，“十”字形剖槽12承插在节点板1和耳板5上，节点板1和耳板5与竖腹杆2焊接；斜腹杆3为端部设有B插接槽13的钢管，B插接槽13通过燕尾角10承插在节点板1上，节点板1与斜腹杆3焊接，上述焊接在竖腹杆2、斜腹杆3和弦杆4之间为相贯焊接，在竖腹杆2、斜腹杆3和弦杆4与节点板1和耳板5之间为剖口焊接。

参阅附图3，节点板1为设有燕尾角10的矩形连接钢板，燕尾角10与节点板1的纵向夹角由斜腹杆3与弦杆4之间的夹角而定，一般为25~38°。

参阅附图4，耳板5为半圆形在下与梯形在上组成的轴对称加强筋板，耳板5上设有剖槽6和圆孔7，剖槽6和圆孔7设置在耳板5的对称轴上，其剖槽6的槽宽略大于节点板1的厚度，圆孔7直径略大于弦杆4直径。

参阅附图5~附图6，弦杆4为端部设有A插接槽9的钢管，A插接槽9的槽宽略大于节点板1的厚度。

参阅附图7~附图8，竖腹杆2为端部设有“十”字形剖槽12的钢管，“十”字形剖槽12的槽宽略大于节点板1和耳板5的厚度。

参阅附图9~附图10，斜腹杆3为端部设有B插接槽13的钢管，B插接槽13的槽宽略大于节点板1的厚度。

本发明是这样制作和安装的：根据钢管桁架的节点受力和构造要求，确定设有燕尾角10的节点板1外形尺寸和厚度；分别在竖腹杆2、斜腹杆3和弦杆4端部加工“十”字形剖槽12、B插接槽13和A插接槽9，然后根据斜腹杆3与弦杆4和耳板5相贯的要求，在斜腹杆3的端部切割相贯线，并根据焊缝连接的要求，开剖口，将节点板1插入竖腹杆2、斜腹杆3和弦杆4端部的槽内，以钢管间为相贯焊接，钢管与钢板间及钢板之间为剖口焊接，将竖腹杆2、斜腹杆3和弦杆4与节点板1和耳板5连焊接成节点连接的整体。

以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种钢管桁架节点的连接结构，包括节点板、竖腹杆、斜腹杆和弦杆，其特征在于节点板为设有燕尾角的矩形连接钢板，节点板上设有耳板，耳板为设有剖槽和圆孔的加强筋板，节点板承插在剖槽内“十”字交叉与耳板焊接成节点连接构件； 弦杆为端部设有A插接槽的钢管，A插接槽通过圆孔承插在节点板上，节点板和耳板与弦杆焊接；竖腹杆为端部设有“十”字形剖槽的钢管，“十”字形剖槽承插在节点板和耳板上，节点板和耳板与竖腹杆焊接；斜腹杆为端部设有B插接槽的钢管，B插接槽通过燕尾角承插在节点板上，节点板与斜腹杆焊接。

2.根据权利要求1所述钢管桁架节点的连接结构，其特征在于所述耳板为半圆形与梯形组成的轴对称钢板，剖槽和圆孔设置在耳板的对称轴上，其剖槽的宽度略大于节点板的厚度，圆孔直径略大于弦杆直径。

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