CN111255094A - 高强桁架连接节点、连接结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强桁架连接节点、连接结构及施工方法，节点包含有至少一个第一连接面，第一连接面用于连接桁架，包含有至少两个第二连接面，第二连接面用于连接核心筒，节点一体成型，该结构的有益效果为：由于用于连接核心筒和桁架的节点为一体成型结构，使得该节点相较于原有的拼接节点，具有产生应力小，强度大及韧性较强的优势。本发明还公开了一种节点连接结构，还公开了一种施工方法。

Description

高强桁架连接节点、连接结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种高强桁架连接节点、连接结构及施工方法。

背景技术

目前，我国超高层建筑多采用核心筒与外框钢结构或巨柱框架的结构形式，在加强层设置伸臂桁架及环桁架，多数工程采用板材拼接节点将核心筒与外框结构进行连接，节点构造复杂、焊缝密集、焊接变形及焊接质量不易保证，部分工程采用铸钢节点进行连接，但铸钢节点存在强度低、韧性差、自重大、制造质量不易保证、异种材料焊接困难等先天缺陷，亦逐渐无法满足超高层建筑发展的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高强桁架连接节点、连接结构及施工方法，能够简化节点的结构。

提供了一种高强桁架连接节点，包括：

至少一个第一连接面，第一连接面用于连接桁架；

至少两个第二连接面，第二连接面用于连接核心筒；

节点一体成型。

作为对上述方案的改进，节点为圆柱或四棱柱形。

作为对上述方案的进一步改进，节点的中心设有通孔。

作为对上述方案的进一步改进，节点的侧壁设有至少一对凸台结构。

作为对上述方案的进一步改进，凸台结构垂直所述侧壁设置，或所述凸台结构与所述凸台结构连接的所述侧壁倾斜设置。

作为对上述方案的进一步改进，凸台结构可为等截面体，凸台截面沿着远离节点的方向不变；

或者，凸台结构为变截面体，凸台截面沿着远离节点的方向逐渐减小。

还提供了一种连接结构，包括桁架、核心筒和高强桁架连接节点，高强桁架连接节点的第一连接面与桁架相连接，高强桁架连接节点的第二连接面与核心筒相连接。

作为对上述方案的改进，高强桁架连接节点、核心筒及桁架为相同材料，材料屈服强度为390至690mpa的锻造钢。

作为对上述方案的进一步改进，还包含有连接构件，连接构件的一端与高强桁架连接节点相连接，另一端与桁架相连接，高强桁架连接节点与连接构件为相同材料。

还提供了一种装配化施工方法，包括以下步骤：

S1：加工出一体成型结构的节点

S2：在节点上焊接连接构件；

S3；将节点运送至施工现场；

S4：通过连接构件，将节点与桁架及核心筒的连接。

有益效果：由于用于连接核心筒和桁架的节点为一体成型结构，使得该节点相较于原有的拼接节点，简化了高强桁架连接节点的结构。

附图说明

图1是节点的第一实施例的截面图；

图2是节点的第二实施例的截面图；

图3是节点的第三实施例的截面图；

图4是节点的第四实施例的截面图；

图5是节点的第五实施例的截面图；

图6是节点的第六实施例的截面图；

图7是节点的第七实施例的截面图；

图8是节点的第八实施例的截面图；

图9是节点的第九实施例的截面图；

图10是节点的第十实施例的截面图；

图11是节点的第十一实施例的截面图；

图12是节点的第十二实施例的截面图；

图13是节点的第十三实施例的截面图；

图14是节点的第十四实施例的截面图；

图15是节点的第十五实施例的截面图；

图16是节点的第十六实施例的截面图；

图17是节点连接结构第一实施例的截面图；

图18是节点连接结构第二实施例的截面图；

图19是节点连接结构第三实施例的截面图；

图20是节点连接结构第四实施例的截面图；

图21是节点连接结构第五实施例的截面图。

附图标记：节点100、凸台结构110、第一壁111、第二壁112、通孔120、第一连接面130、第二连接面140、斜面150、核心筒200、桁架300、焊缝400和衬垫板500。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1，示出了节点100第一实施例的示意图，图1所示的节点100一体成型，且形状为圆柱形，该圆柱形节点100的侧面包含第一连接面130和第二连接面140，节点100通过第一连接面130与桁架300相互连接，通过第二连接面140与核心筒200相连接，第一连接面130与第二连接面140相互不重合，每个节点上包含有两个第二连接面140，通过两个第二连接面，节点100与核心筒200进行连接。

在第一实施例中，由于节点100一体成型，相较于采用多板材拼接的节点100而言，其有益效果为：不会在拼接处产生较大的应力，从而提高了节点100的抗压能力，也提高了节点100的柔韧性。

参照图2，图2表示出了节点100的第二实施例，该节点100还包含有通孔120，该通孔120沿节点100径向贯穿节点100，这种结构在第一实施例的基础上的有益效果为：能够减轻节点100的重量，使得节点100用于连接的过程中较为容易，不用增加过多的支撑结构。

参照图3，图3示出了节点100的第三实施例的示意图，在第三实施例中，节点100为四棱柱形，节点100的四个侧面至少包含一个第一连接面130和一个第二连接面140，节点100通过第一连接面130与桁架300相连接，通过第二连接面140与核心筒200连接，由于在上述结构中，第一连接面130和第二连接面140均为平面，使得节点100在于桁架300或核心筒200的连接过程中操作较为简单，连接过程较为容易。

参照图4，图4示出了节点100的第四实施例，第四实施例在第三实施例的基础上增加了通孔120结构，通孔120径向贯穿节点100，使得节点100的重量更为轻便。

参照图5，图5示出了节点100的第五实施例，第五实施例在第三实施例的基础上增加了凸台结构110，如图5所示，凸台结构110包含有第一壁111和第二壁112，第一壁111和第二壁112同时连接于桁架300上或核心筒200上，完成节点100与桁架300或节点100与核心筒200的连接。

在第五实施例中，节点100上包含有平面和凸台结构110，第一连接面130和第二连接面140可以位于节点100不包含凸台结构110的侧壁上，使得桁架300和/或核心筒200通过节点100的侧壁与节点100相连接，第一连接面130和第二连接面140也可以位于凸台结构110的第一侧壁和第二侧壁的端面上，使得桁架300和/或核心筒200通过凸台结构110与节点100相连接。

凸台结构110成对出现，即在每个节点上存在2个或4个或6个凸台结构110。

上述结构的有益效果为：由于部分的桁架300和/或核心筒200通过节点100的侧壁与节点100连接，部分的桁架300和/或核心筒200通过凸台结构110与节点100连接，使得每个连接点都具有一定的距离，使得各个连接处之间的相互影响较小，更有利于施工过程中的安装。

图6在图5的基础上，设有通孔120结构，该通孔120径向贯穿节点100，该结构能够减轻节点100的重量，从而方便运输与加工。

参照图7，图7示出了节点100的第七实施例，第七实施例在第五实施例的基础上，将凸台结构110的位置进行了变换，使得两个凸台结构110相对设置。

图8示出了节点100的第八个实施例，第八实施例在第七实施例的基础上增加了贯穿径向的通孔120结构。

参照图9，图9示出了节点100的第九实施例，第九实施例在第五实施例的基础上进行改进，使得节点100的每个侧壁上都具有凸台结构110，使得该节点100通过凸台结构110与桁架300和核心筒200进行连接。

图10示出了节点100的第十个实施例，第十实施例在第九实施例的基础上增加了贯穿径向的通孔120结构。

参照图11，图11示出了节点100的第十一实施例的，第十一实施例在第五实施例的基础上增加的技术特征为：凸台结构110与该凸台结构110连接的侧壁倾斜设置，该设置的有益效果为：1、可以适应不同结构的连接情况；2、使得两个凸台的间隔较远，使得连接过程中不容易出现相互影响的情况。

参照图12，图12示出了节点100的第十二实施例，第十二实施例在第十一实施例的基础上增加了贯穿进径向的通孔120结构。

参照图13，图13示出了节点100的第十三实施例，第十三实施例在第十一个基础上增加的结构为，位于节点100上的凸台结构110都相对节点100倾斜设置，且相连的两个凸台结构110倾斜角度相反。

图14示出了节点100的第十四实施例，第十四实施例在第十三实施例的基础上增加了贯穿节点100径向的通孔120。

图15示出了节点100的第十五实施例，第十五实施例在第九实施例的基础上增加的技术特征为：位于不同面上的部分凸台结构110相对节点100倾斜设置。

图16示出了节点100的第十六实施例，第十六实施例在第十五实施例的基础上增加了贯穿节点100径向的通孔120结构。

参照图20和图21，在上述第一实施例至第十六实施例中增家的技术特征为，

凸台结构为变截面体，如图21所示，节点100的凸台结构110上能可以包含有斜面150，凸台截面沿着远离所述节点的方向逐渐减小，这种结构可以使得位于凸台结构110上的第一连接面130和/或第二连接面140与桁架300和/核心筒200的连接面积一直，更方便连接的工序。

或者如图20所示，凸台结构140可为等截面体，凸台截面形状沿着远离节点的方向不变。

图17示出了节点100连接结构的第一实施例，在该实例中，采用节点100第三实施例中的节点100，该节点100为棱柱形结构，其包含有四个侧壁，节点100上包含有两个第一连接面130和第二连接面140，两个第一连接面130相邻设置，分别连接有不同的桁架300，两个第二连接面140相邻设置，且分别连接不同的核心筒200。

在本实施例中还包括有衬垫板500，衬垫板500的一端与节点100的侧壁相抵持，衬垫板500的一个侧面与桁架300或核心筒200相贴合，衬垫板500的作用为，在焊接的过程中，阻挡液体的焊接材料从缝隙中流走。

本实施例还包括有焊缝400，通过该焊缝400，使得桁架300或核心筒200与节点100相互连接。

在该实施例中还包含有连接构件，连接构件一端与节点100相连接，一端与桁架300相连接，起到辅助支撑的作用，连接结构与节点100采用相同的材料，均为锻造钢，使得采用焊接的连接方式时，减少了异种焊接的数量，方便加工。

在本实施例中，节点100、桁架300和核心筒200为同材料制作，都为屈服强度为390至690mpa之间的锻造钢。这种结构不仅增加了节点100的屈服强度，同时，节点100、桁架300和核心筒200为同种材料制作，省去了异种材料焊接的问题。

该实施例相较于原始的拼接节点存在的韧性差、强度低、异种材料焊接等问题，本实施例的有益效果为：

1、采用一体成型的节点100，使得连接的过程中避免产生不必要的应力；

2、使得节点100与连接构件材料一致，均为锻造钢，不仅使得节点100的抗压能力增强，增加结构的柔韧性；

3、节点100、桁架300和核心筒200为同种材料制作，在焊接加工的过程中，减少了异种材料焊接的几率，方便加工；

4、节点,100、桁架300和核心筒200为同种材料制作均采用锻造钢，增加了节点100及此实施例连接结构的强度和韧性。

参照图18，图18示出了节点100连接结构的第二实施例，在该实施例中，采用节点100第五实施例中的节点100，在该节点100中包含有两个凸台结构110，两个凸台结构110分别连接有一个桁架300，核心筒200通过侧壁与节点100相互连接。

第二实施例相较于第一实施例，节点100上增肌了凸台结构110，这种结构的有益效果为：由于桁架300通过凸台结构110与节点100相连接，使得桁架300与节点100的焊接点相较于与之相邻的核心筒200与节点100的焊接点具有一定的距离，如图18中的A处及B处所示，使得二者在加工的过程中不会相互阻碍，例如，当二者都采用焊接加工工艺时，两个连接处具有一定的距离，使得彼此之间的热影响较小，方便操作人员对于焊接工艺的掌控。

在本实施例中，衬垫板500的端部与节点100相抵持，衬垫板500的一个侧面分为第一区和第二区，第一区和第二区通过分界线相连接，第一区与凸台结构110相连接，第二区与核心筒200相连接，使得在凸台结构110和核心筒200在焊接的过程中，流动的焊接物质不会从连接的缝隙中流走。凸台结构110和桁架300连接处的衬垫板500也采用这种方式进行连接。

参照图19，图19示出了节点100连接结构的第三实施例，第三实施例在二实施例的基础上增加的技术特征为，凸台结构110相对节点100倾斜设置，这种结构使得节点100可以应对不同种的安装环境，适应连接位置不同的核心筒200和/或桁架300。

参照图20和图21，示出了节点100连接结构的第四实施例，第四实施例在第一实施例至第三实施例中增加的技术特征为：参照图20，核心筒200和/或桁架300可以直接与凸台结构110相连接，只要保证核心筒200和/或桁架300与凸台结构110的连接面全部落在凸台结构110上即可。或者，参照图21，在凸台结构110上具有斜面150，使得核心筒200和/或桁架300与凸台结构110的连接面的形状与凸台结构110上与核心筒200和/或桁架300的的连接面的形状相同，这种结构既能够保证连接的稳定性，也能够减轻整体结构的重量。

本发明还公开了一种施工方法，该方法为：首先对节点100锻造成型，然后在节点100上焊接用于辅助支撑的焊接构件，再将焊接好连接构件的节点100运输至加工现场，与桁架300及核心筒200进行连接。

在上述的加工过程中，由于在出厂前便完成了对于连接构件的连接，这使得在加工现场处减少了焊接的加工步骤，可以简化在加工现场的安装流程。

作为一种实施例，在出厂前，还可以将将牛腿与节点100进行连接，与能够起到简化加工现场的加工流程的作用。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种高强桁架连接节点，其特征在于，包括：

至少一个第一连接面，所述第一连接面用于连接桁架；

至少两个第二连接面，所述第二连接面用于连接核心筒；

所述节点一体成型。

2.根据权利要求1所述的高强桁架连接节点，其特征在于，所述节点为圆柱或四棱柱形。

3.根据权利要求1所述的高强桁架连接节点，其特征在于，所述节点的中心设有通孔。

4.根据权利要求1所述的高强桁架连接节点，其特征在于，所述节点的侧壁设有至少一对凸台结构。

5.根据权利要求4所述的高强桁架连接节点，其特征在于，所述凸台结构垂直所述侧壁设置，或所述凸台结构与所述凸台结构连接的所述侧壁倾斜设置。

6.根据权利要求4所述的高强桁架连接节点，其特征在于，所述凸台结构可为等截面体，凸台截面沿着远离所述节点的方向不变；

或者，所述凸台结构为变截面体，凸台截面沿着远离所述节点的方向逐渐减小。

7.一种连接结构，其特征在于，包括桁架、核心筒和如权利要求1至6中任意一项所述的高强桁架连接节点，所述高强桁架连接节点的所述第一连接面与所述桁架相连接，所述高强桁架连接节点的所述第二连接面与所述核心筒相连接。

8.根据权利要求7所述的连接结构，其特征在于，所述高强桁架连接节点、所述核心筒及所述桁架为相同材料，所述材料为屈服强度390以上的高强钢。

9.根据权利要求7所述的连接结构，其特征在于，还包含有连接构件，所述连接构件的一端与所述高强桁架连接节点相连接，另一端与所述桁架相连接，所述高强桁架连接节点与所述连接构件为相同材料。

10.一种装配化施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：加工出一体成型结构的节点

S2：在所述节点上焊接连接构件；

S3；将所述节点运送至施工现场；

S4：通过所述连接构件，将所述节点与桁架及核心筒的连接。

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