CN107806273B - 一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点 - Google Patents

一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点 Download PDF

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Abstract

一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点，它涉及一种装配式节点。本发明解决了现有的单层钢冷却塔存在焊接节点施工困难、质量差以及装配式螺栓球节点承载力太低的问题。每侧的两个槽钢件背靠背焊接在节点区竖向弦杆的中部且二者之间留有间隙，每侧的两个翼缘连接件上下平行焊接在节点区竖向弦杆上，每侧的两个槽钢件和两个翼缘连接件端面之间形成工字形间隙，四个斜杆搭接件焊接在翼缘连接件与斜杆搭接件形成的四角部；环向弦杆的一端部穿装在节点区竖向弦杆的工字形间隙内，二者通过多个高强螺栓固定连接；圆形封板的一侧焊接在节点区斜向腹杆的一端，上耳板、下耳板与相应的斜杆搭接件通过高强螺栓固定连接。本发明应用于单层钢结构冷却塔上。

Description

一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点
技术领域
本发明涉及一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点，属于建筑钢结构技术领域。
背景技术
目前，自然通风双曲线型冷却塔大多采用传统的钢筋混凝土结构，近年来，随着国家建筑工业化的大力推行以及钢结构高强轻质的优越结构性能，钢结构冷却塔越来越受到人们的青睐。
单层网壳钢结构冷却塔弯矩较大，杆件以拉弯、压弯受力为主。采用传统的焊接刚性节点，高空焊接施工困难且质量难以保障；采用装配式螺栓球铰接节点，节点的抗弯刚度太低，节点处极易发生失稳，结构稳定承载力极低。
综上，现有的单层钢冷却塔存在焊接节点施工困难、质量差以及装配式螺栓球节点承载力太低的问题。
发明内容
本发明为解决现有的单层钢冷却塔存在焊接节点施工困难、质量差以及装配式螺栓球节点承载力太低的问题，进而提供一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点包括竖向弦杆节点组件6、两个环向弦杆7、四个斜向腹杆节点组件8和多个高强螺栓9；所述竖向弦杆节点组件6包括节点区竖向弦杆10、四个槽钢件11、四个翼缘连接件12和四个斜杆搭接件13；节点区竖向弦杆10的两侧壁上对称焊接有四个槽钢件11、四个翼缘连接件12和四个斜杆搭接件13，每侧的两个槽钢件11背靠背焊接在节点区竖向弦杆10的中部且二者之间留有间隙，每侧的两个翼缘连接件12上下平行焊接在节点区竖向弦杆10上，每侧的两个槽钢件11和两个翼缘连接件12端面之间形成工字形间隙，四个斜杆搭接件13焊接在翼缘连接件12与斜杆搭接件13形成的四角部；
环向弦杆7为工字钢，环向弦杆7的一端部穿装在节点区竖向弦杆10的工字形间隙内，二者通过多个高强螺栓9固定连接；
斜向腹杆节点组件8包括节点区斜向腹杆14、圆形封板15、上耳板16和下耳板17；圆形封板15的一侧焊接在节点区斜向腹杆14的一端，圆形封板15的另一侧平行焊接有上耳板16和下耳板17，上耳板16、下耳板17与相应的斜杆搭接件13通过高强螺栓9固定连接。
进一步地，节点区竖向弦杆10为矩形方钢管，节点区斜向腹杆14为圆形钢管。
进一步地，翼缘连接件12与斜杆搭接件13关于节点区竖向弦杆10的水平中心线对称焊接在节点区竖向弦杆10上，斜杆搭接件13同时与翼缘连接件12焊接为一体。
进一步地，每侧的两个槽钢件11关于节点区竖向弦杆10的竖直中心线对称焊接在节点区竖向弦杆10上。
进一步地，上耳板16和下耳板17关于圆形封板15的高度中心线对称设置。
进一步地，槽钢件11、翼缘连接件12和所述环向弦杆7的一端部对应加工有多个螺栓通孔。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本发明的应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点的所有配件均在工厂预制完成，现场只需进行各节点区的装配连接，施工速度快，施工质量能得到保障；
二、竖向弦杆与环向弦杆间采用多块连接件拼接，多对高强螺栓连接，节点刚度高，安全储备大；
三、本发明构造简单、施工方便，是一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点。
附图说明
图1是本发明的单层钢结构冷却塔的整体结构示意图；
图2是本发明的应用于单层钢结构冷却塔的节点结构示意图；
图3本发明的应用于单层钢结构冷却塔节点结构立体图；
图4是本发明具体实施方式一中竖向弦杆节点组件6的立体图；
图5是本发明具体实施方式一中竖向弦杆节点组件6和环向弦杆7连接示意图；
图6是本发明具体实施方式一中斜向腹杆节点组件8与斜杆搭接件13的连接示意图。
图中标记1为冷却塔竖向弦杆、2为冷却塔横向弦杆、3为冷却塔斜向腹杆、4为冷却塔交叉斜柱、5为冷却塔局部节点。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1-6所示，本实施方式的应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点包括竖向弦杆节点组件6、两个环向弦杆7、四个斜向腹杆节点组件8和多个高强螺栓9；所述竖向弦杆节点组件6包括节点区竖向弦杆10、四个槽钢件11、四个翼缘连接件12和四个斜杆搭接件13；节点区竖向弦杆10的两侧壁上对称焊接有四个槽钢件11、四个翼缘连接件12和四个斜杆搭接件13，每侧的两个槽钢件11背靠背焊接在节点区竖向弦杆10的中部且二者之间留有间隙，每侧的两个翼缘连接件12上下平行焊接在节点区竖向弦杆10上，每侧的两个槽钢件11和两个翼缘连接件12端面之间形成工字形间隙，四个斜杆搭接件13焊接在翼缘连接件12与斜杆搭接件13形成的四角部；
环向弦杆7为工字钢，环向弦杆7的一端部穿装在节点区竖向弦杆10的工字形间隙内，二者通过多个高强螺栓9固定连接；
斜向腹杆节点组件8包括节点区斜向腹杆14、圆形封板15、上耳板16和下耳板17；圆形封板15的一侧焊接在节点区斜向腹杆14的一端，圆形封板15的另一侧平行焊接有上耳板16和下耳板17，上耳板16、下耳板17与相应的斜杆搭接件13通过高强螺栓9固定连接。
节点区竖向弦杆10、环向弦杆7作为主受力框架，受力以拉弯、压弯受力为主，节点连接采用半刚性连接；斜向腹杆14作为支撑构件，以拉压受力为主，与节点区竖向弦杆10的节点连接采用耳板铰接。
具体实施方式二：如图3和图6所示，本实施方式节点区竖向弦杆10为矩形方钢管，节点区斜向腹杆14为圆形钢管。如此设计，节点区竖向弦杆10受弯矩和轴力共同作用，节点区斜向腹杆14只受轴力，故分别采用矩形方钢管与圆钢管。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图3和图4所示，本实施方式翼缘连接件12与斜杆搭接件13关于节点区竖向弦杆10的水平中心线对称焊接在节点区竖向弦杆10上，斜杆搭接件13同时与翼缘连接件12焊接为一体。如此设计，可以减小腹杆的轴力偏心距，使腹杆基本上只受轴力。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图3和图4所示，本实施方式每侧的两个槽钢件11关于节点区竖向弦杆10的竖直中心线对称焊接在节点区竖向弦杆10上。如此设计，是因为结构要受到任意方向的风荷载，采用环向弦杆7对称设置。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：如图3和图6所示，本实施方式上耳板16和下耳板17关于圆形封板15的高度中心线对称设置。如此设计，可以使得节点区斜向腹杆14与竖向弦杆节点组件6相连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：如图1-6所示，本实施方式槽钢件11、翼缘连接件12和所述环向弦杆7的一端部对应加工有多个螺栓通孔。如此设计，便于各节点区的装配连接。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

Claims (6)

1.一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点，所述装配式节点包括竖向弦杆节点组件(6)、两个环向弦杆(7)、四个斜向腹杆节点组件(8)和多个高强螺栓(9)；其特征在于：所述竖向弦杆节点组件(6)包括节点区竖向弦杆(10)、四个槽钢件(11)、四个翼缘连接件(12)和四个斜杆搭接件(13)；节点区竖向弦杆(10)的两侧壁上对称焊接有四个槽钢件(11)、四个翼缘连接件(12)和四个斜杆搭接件(13)，每侧的两个槽钢件(11)背靠背焊接在节点区竖向弦杆(10)的中部且二者之间留有间隙，每侧的两个翼缘连接件(12)上下平行焊接在节点区竖向弦杆(10)上，每侧的两个槽钢件(11)和两个翼缘连接件(12)端面之间形成工字形间隙，四个斜杆搭接件(13)焊接在翼缘连接件(12)与斜杆搭接件(13)形成的四角部；
环向弦杆(7)为工字钢，环向弦杆(7)的一端部穿装在节点区竖向弦杆(10)的工字形间隙内，二者通过多个高强螺栓(9)固定连接；
斜向腹杆节点组件(8)包括节点区斜向腹杆(14)、圆形封板(15)、上耳板(16)和下耳板(17)；圆形封板(15)的一侧焊接在节点区斜向腹杆(14)的一端，圆形封板(15)的另一侧平行焊接有上耳板(16)和下耳板(17)，上耳板(16)、下耳板(17)与相应的斜杆搭接件(13)通过高强螺栓(9)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点，其特征在于：节点区竖向弦杆(10)为矩形方钢管，节点区斜向腹杆(14)为圆形钢管。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点，其特征在于：翼缘连接件(12)与斜杆搭接件(13)关于节点区竖向弦杆(10)的水平中心线对称焊接在节点区竖向弦杆(10)上，斜杆搭接件(13)同时与翼缘连接件(12)焊接为一体。
4.根据权利要求3所述的一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点，其特征在于：每侧的两个槽钢件(11)关于节点区竖向弦杆(10)的竖直中心线对称焊接在节点区竖向弦杆(10)上。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点，其特征在于：上耳板(16)和下耳板(17)关于圆形封板(15)的高度中心线对称设置。
6.根据权利要求5所述的一种应用于单层钢结构冷却塔的装配式节点，其特征在于：槽钢件(11)、翼缘连接件(12)和所述环向弦杆(7)的一端部对应加工有多个螺栓通孔。
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