CN109356290A - 一种装配式钢管桁架结构节点构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式钢管桁架结构节点构件，属于装配式建筑技术领域。该构件包括主管、U形外套管、交叉管，连接件。在使用时，将U形外套管套住主管，再用连接件将外套管紧紧固定在主管上，其它方向的支管需要与主管连接时，直接将支管套在交叉管上即可。本发明无焊接残余应力存在，节点强度高，抗冲击性能好，可增强结构整体安全性能等特点，还可以较好的实现装配化施工，具有较好的经济性和实用性。

Description

一种装配式钢管桁架结构节点构件

技术领域

本发明主要涉及桁架结构技术，特别涉及装配式建筑钢管桁架结构节点的设计制作，属于装配式建筑技术领域。

背景技术

随着人们对住宅品质的要求不断提升，如今的房地产开发商也越来越注重低碳、环保、高效率、高质量的入住环境。无论选择何种类型的住宅，提倡低碳、环保、高效率、高质量装修是一个永恒的话题，住宅装配式施工设计的研究成为实现这一目标的切入点。同时随着劳动力短缺等问题的凸显，建筑业发展遇到了很大挑战，原来建立在我国劳动力价格相对低廉基础上的建筑行业，正在面临劳动力成本不断上升的困境，劳动力不足，赶工期要求压力越来越大，这些因素逐渐成为制约建筑业进一步发展的瓶颈。

预制部品部件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑。建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造，只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了，装配式建筑由于采用工厂化生产，使得施工现场的建筑垃圾大量减少，因而更环保；同时由于大量的墙板及预制部品部件都在工厂生产，从而大量减少了现场施工强度，甚至省去了许多工序，因此大大缩短了整体工期。装配式建筑由于其高效集约的特点，备受社会青睐，

空间钢管桁架结构因其受力合理、构造简单，广泛实用在装配式建筑中。但是采用现场焊接的方式进行施工，效率低，焊接精度低，而且，主管与支管的拼接采用焊接方式，焊缝由于反复受热，节点容易产生焊接应力集中，致使焊接节点强度减弱。若焊接相贯节点破坏，可能会导致整个钢结构垮塌。同时在装配式建筑完全采用焊接，当需要拆卸时，费事费力，且拆卸后的材料重复利用效果不好。

发明内容

为解决上述问题，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种装配式钢管桁架结构节点构件。本设计具有交叉管个数多、交叉管角度自由，节点强度高，抗冲击性能好，可增强结构整体安全性能等特点，还可以较好的实现装配化施工，具有较好的经济性和实用性。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种装配式钢管桁架结构节点构件，包括主管、U形外套管、交叉管，连接件。所述U形外套管由上U形外套管、下U形外套管组成，所述上U形外套管的顶部外侧面设置一体成型的若干个交叉管，所述下U形外套管的底部外侧面设置一体成型的若干个交叉管，上U形外套管和下U形外套管通过连接件连接，在使用时，将上U形外套管和下U形外套管套住主管，再用连接件将外套管紧紧固定在主管上，其它方向的支管需要与主管连接时，直接将支管套在交叉管上即可。

优选的，所述连接件可以由U形外套管左右两端设置的若干螺孔，及与螺孔配合的螺栓构件组成。也可以是由铰链构件与螺栓构件组成，即在上U形外套管、下U形外套管一侧通过铰链构件连接成为一体式结构，上U形外套管、下U形外套管另一侧都设置有对应的螺孔，使用时螺栓穿过螺孔，将上U形外套管、下U形外套管进行闭合，所述铰链结构由上U形外套管铰链插孔、下U形外套管铰链插孔和铰链轴芯组成。

优选的，所述上U形外套管和下U形外套管前后两端部设有橡胶密封圈，上U形外套管管壁还设置有注浆孔和出浆孔，出浆孔起到排空气作用，上U形外套管、下U形外套管、主管的管壁和橡胶密封圈之间形成封闭腔体。使用时，用砂浆从注浆孔注入，封闭腔体充满砂浆，使主管与套管紧紧结合在一起。

优选的，所述砂浆的组分包括水泥、细砂、触变润滑剂。

优选的，所述水泥、砂、触变润滑剂，按如下质量比例混合：水泥(17.5％)、细砂(80.5％)、触变润滑剂细砂(2％)。

优选的，所述、上U形外套管、下U形外套管和主管为矩形管且厚度一样，避免套管与主管发生旋转导致滑动。

优选的，所述与U形外套管一体成型的交叉管可以设置多个，交叉管的形状可以制作成圆管形状、矩形管形状或者三角管形状。

优选的，所述上U形外套管、下U形外套管通过螺栓连接方式可以改为由铰链构件连接与螺栓链接配合方式，即在上U形外套管、下U形外套管通过铰链结构连接成为一体式构件，另一侧设置螺孔，使用时通过螺栓进行连接。所述铰链结构由上U形外套管铰链插孔、下U形外套管铰链插孔和铰链轴芯构成。

优选的，所述注浆孔的孔洞直径为10mm-20mm,所述出浆孔的孔洞直径为4mm-5mm。

本发明具有以下有益效果:

(1)本装配式钢管桁架结构节点构件外套管采用两个U形套管螺栓组合连接，其装配简单快捷，容易施工；

(2)本装配式钢管桁架结构节点构件没有采用焊接方式，消除因焊接产生的应力集中。

(3)交叉管可根据实际需要可设置多个交叉管，大大扩大应用范围；

(4)套管设置注浆孔和出浆孔，使用时，砂浆充分注入主管和套管之间，增强了砂浆填充后的稳定性，而且密封性能好。

(5)同时，该桁架节点可实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工，可效提高施工效率，具有较好的经济性和实用性。

附图说明

图1是本发明的总体结构立体图；

图2是图1的径向结构剖视图；

图3是图1的轴向结构剖视图；

图4是上U形外套管、下U形外套管采用铰链构件连接方式拆解后的结构示意图；

图中所示标号：1、主管；2、上U形外套管；3、下U形外套管；21、注浆孔；22、出浆孔；23、螺孔；24、螺栓；4、交叉管；5、胶密封套圈；6、上U形外套管铰链插孔；7、下U形外套管铰链插孔；8、铰链轴芯。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步说明。应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1.

参见图1、图2和图3，本发明是一种装配式钢结构交叉桁架构件，包括主管、U形外套管、交叉管，连接件。U形外套管由上U形外套管、下U形外套管组成，上U形外套管、下U形外套管都是矩形管，上U形外套管的顶部外侧面设置一体成型的2个斜向矩形状的交叉管，下U形外套管的底部外侧面设置一体成型的2个斜向矩形状的交叉管，上U形外套管管壁两侧平面处设置有与端面平行排列的3个螺孔，在使用时，将上U形外套管和下U形外套管套住矩形主管，再用螺栓将外套管紧紧固定在主管上，其它方向的支管需要与主管连接时，直接将支管套在交叉管上即可。

实施例2

参见图1、图2和图3，本发明是一种装配式钢结构交叉桁架构件，包括主管、U形外套管、交叉管，连接件。U形外套管由上U形外套管、下U形外套管组成，上U形外套管、下U形外套管都是矩形管，上U形外套管的顶部外侧面设置一体成型的2个斜向圆形状的交叉管，还设置有孔洞直径为10mm的注浆孔和孔洞直径为4mm的出浆孔，出浆孔起到排空气作用，前后两端部设有橡胶密封圈，左右两侧平面处设置有与端面平行排列的3个螺孔，下U形外套管的顶部外侧面也设置一体成型的2个斜向圆形状的交叉管，前后两端部设有橡胶密封圈，左右两侧平面处设置有与端面平行排列的3个螺孔，在使用时，将上U形外套管和下U形外套管套住矩形主管，再用螺栓将外套管紧紧固定在主管上，上U形外套管、下U形外套管、主管的管壁和橡胶密封圈之间形成封闭腔体，采用高压注浆枪将砂浆从注浆孔注入，使封闭腔体充满砂浆，其中使用的砂浆由水泥、细砂、触变润滑剂细砂及水混合搅拌而成，其质量添加比例为：水泥(17.5％)、细砂(80.5％)、触变润滑剂细砂(2％)，砂浆凝固后，其它方向的支管需要与主管连接时，直接将支管套在交叉管上即可。

实施例3

参见图4，本发明是一种装配式钢结构交叉桁架构件，包括主管、U形外套管、交叉管，连接件。U形外套管由上U形外套管、下U形外套管组成，上U形外套管、下U形外套管都是矩形管，上U形外套管的顶部外侧面设置一体成型的3个矩形状的交叉管，还设置有孔洞直径为20mm的注浆孔和孔洞直径为5mm的出浆孔，出浆孔起到排空气作用，前后两端部设有橡胶密封圈，下U形外套管的顶部外侧面也设置一体成型的2个矩形状的交叉管，前后两端部设有橡胶密封圈，上U形外套管和下U形外套管一侧通过铰链连接成为一体式构件，另一侧平面处都设置有与端面平行排列的3个螺孔，在使用时，将上U形外套管和下U形外套管套住矩形主管，再用螺栓将外套管紧紧固定在主管上，上U形外套管、下U形外套管、主管的管壁和橡胶密封圈之间形成封闭腔体，采用高压注浆枪将砂浆从注浆孔注入，使封闭腔体充满砂浆，其中使用的砂浆由水泥、细砂、触变润滑剂细砂及水混合搅拌而成，其质量添加比例为：水泥(17.5％)、细砂(80.5％)、触变润滑剂细砂(2％)，砂浆凝固后，其它方向的支管需要与主管连接时，直接将支管套在交叉管上即可。

本发明采用部分焊接部分砂浆密封的连接方式，其稳定性好、承载力高、整体性好，且具有较好的抗疲劳、抗冲击性能，同时，该桁架节点可实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工，可效提高施工效率，具有较好的经济性和实用性。

Claims (9)

1.一种装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于：包括主管、U形外套管、交叉管，连接件，所述U形外套管由上U形外套管、下U形外套管组成，所述上U形外套管的顶部外侧面设置一体成型的若干个交叉管，所述下U形外套管的底部外侧面设置一体成型的若干个交叉管，上U形外套管和下U形外套管通过连接件连接，在使用时，将上U形外套管和下U形外套管套住主管，再用连接件将外套管紧紧固定在主管上，其它方向的支管需要与主管连接时，直接将支管套在交叉管上即可。

2.如权利要求1所述的装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于，所述连接件是由U形外套管左右两端设置的若干螺孔，及与螺孔配合的螺栓构件组成。

3.如权利要求1所述的装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于，所述连接件是由铰链构件与螺栓构件组成，即在上U形外套管、下U形外套管一侧通过铰链构件连接成为一体式结构，上U形外套管、下U形外套管另一侧都设置有对应的螺孔，使用时螺栓穿过螺孔，将上U形外套管、下U形外套管进行闭合，所述铰链构件由上U形外套管铰链插孔、下U形外套管铰链插孔和铰链轴芯组成。

4.如权利要求1-3任一所述的装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于，所述上U形外套管和下U形外套管前后两端部设有橡胶密封圈，上U形外套管管壁还设置有注浆孔和出浆孔，出浆孔起到排空气作用，上U形外套管、下U形外套管、主管的管壁和橡胶密封圈之间形成封闭腔体，使用时，用砂浆从注浆孔注入，使封闭腔体充满砂浆，从而主管与套管紧紧结合在一起。

5.如权利要求4所述的装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于，所述的砂浆的组分包括水泥、细砂、触变润滑剂。

6.如权利要求5所述的装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于，所述水泥、砂、触变润滑剂，按如下质量比例混合而成：17.5％水泥、80.5％细砂、2％触变润滑剂细砂。

7.如权利要求6所述的装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于，所述的上U形外套管、下U形外套管和主管为矩形管，避免套管与主管发生旋转导致滑动。

8.如权利要求7所述的装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于，所述与U形外套管一体成型的交叉管设置成两个或三个或者四个，交叉管的形状制作成圆管形状、矩形管形状三角管形状的任一一种。

9.如权利要求8所述的装配式钢管桁架结构节点构件，其特征在于，所述注浆孔的孔洞直径为10mm-20mm，所述出浆孔的孔洞直径为4mm-5mm。