CN111335486B - 一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置 - Google Patents

一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，包括框架柱、两侧耳板、中间耳板、销轴、滑移套筒、钢桁架上弦杆、钢桁架下弦杆；所述上弦预埋件和两侧耳板工厂焊接连接，并提前预埋在框架柱侧面，钢桁架上弦杆端板与中间耳板和钢桁架上弦杆工厂焊接连接，两侧耳板和中间耳板采用销轴连接；所述下弦预埋件和安装螺栓工厂穿孔塞焊连接，并提前预埋在框架柱侧面，滑移套筒与滑移套筒端板工厂焊接连接，钢桁架下弦杆提前与滑移套筒套好，滑移套筒端板通过调平螺母与安装螺栓连接；本发明结构简单，安装方便，实现了钢桁架连接节点位置处能有效的释放弯矩，达到真正意义上的铰接连接，且能保证节点连接与结构计算假定一致，确保结构安全。

Description

一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置
技术领域
本发明涉及钢结构领域，具体地说是一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢或钢板等制成的钢桁架、钢梁、钢系杆等构件组成。各构件或部件之间采用焊缝或螺栓连接。因其自重轻，且施工简便，广泛用于大型厂房、场馆、报告厅等领域。
工程设计中常见钢桁架与框架柱侧向铰接连接，传统的铰接连接方式为钢桁架上下弦分别与框架柱采用螺栓连接，此种连接方式对框架柱产生很大的附加弯矩，增加桁架上下弦杆轴向作用力，容易导致螺栓剪切破坏，且与设计的铰接连接假定不符。
如中国专利申请CN108518022A公开的一种装配式异形柱-格构式桁架梁节点的连接结构。上、下装配式异形柱与柱座通过螺栓连接，桁架梁与装配式异形柱通过螺栓连接；所述的柱底、装配式异形柱和桁架梁均为工厂焊接预制；所述装配式异形柱包括十字形、T字形或L型异型柱；所述柱座包括中柱、边柱或角柱柱座。上述专利连接方式也是桁架梁上下弦与装配式异形柱采用螺栓连接，会对异型柱产生很大的附加弯矩，且容易导致螺栓剪切破坏。
如何提供一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接，以实现不对框架柱产生附加弯矩，减少上下弦杆轴向作用力，实现真正意义上的铰接连接，是目前本工程领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种新型的钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，以实现了框架柱与钢桁架实现真正意义上的铰接连接，同时实现对框架柱不产生附加弯矩，减少上下弦杆轴向作用力，保证节点连接与结构计算假定一致，确保结构安全。
为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。
一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，包括框架柱、两侧耳板、中间耳板、销轴、滑移套筒、钢桁架上弦杆、钢桁架下弦杆、上弦预埋件、下弦预埋件；
所述上弦预埋件和两侧耳板工厂焊接连接，并提前预埋在框架柱侧面，钢桁架上弦杆端板与中间耳板和钢桁架上弦杆工厂焊接连接，两侧耳板和中间耳板采用销轴连接；
所述下弦预埋件和安装螺栓工厂穿孔塞焊连接，并提前预埋在框架柱侧面，滑移套筒与滑移套筒端板工厂焊接连接，钢桁架下弦杆提前与滑移套筒套好，滑移套筒端板通过调平螺母与安装螺栓连接；
所述框架柱为钢柱时，不设上弦预埋件和下弦预埋件，两侧耳板直接在工厂焊接钢柱翼缘上，滑移套筒通过安装螺栓直接固定在钢柱翼缘上；
所述钢桁架上弦杆与钢桁架下弦杆通过钢桁架腹杆连接。
优选地，所述两侧耳板与中间耳板缝隙之间填充橡胶板。
优选地，所述两侧耳板的净距为中间耳板厚度和两块橡胶板厚度之和。
优选地，所述框架柱与钢桁架下弦杆通过滑移套筒连接。
优选地，所述滑移套筒均匀外包聚四氟乙烯板。
优选地，所述滑移套筒端板沿钢桁架下弦杆中心在水平和竖向对称开4个安装螺栓孔，并与下弦预埋件上安装螺栓位置重合。
优选地，所述滑移套筒端板与安装螺栓连接，并通过调平螺母保证滑移套筒中心能与钢桁架下弦杆中心重合。
优选地，所述钢桁架上弦杆和钢桁架下弦杆均与框架柱连接。
本发明所获得的有益技术效果：
1)本发明解决了钢桁架与框架柱的铰接问题，结构简单，实现了钢桁架连接节点位置处能有效的释放弯矩，达到真正意义上的铰接连接，且能保证节点连接与结构计算假定一致，确保结构安全；
2)本发明通过钢桁架上下弦杆均与框架柱连接，能提高钢桁架平面外的稳定性；
3)本发明通过销轴与钢桁架上弦杆连接，滑移套筒与框架柱预埋件采用螺栓连接，并通过调平螺母保证滑移套筒能与钢桁架下弦杆准确套上，不需要高空焊接作业，安装非常方便，质量可靠，非常适合装配式建筑。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本发明钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置立面示意图；
图2是本发明钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置上弦平面示意图；
图3是本发明钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置下弦平面示意图。
在以上附图中：1、框架柱；2、两侧耳板；3、中间耳板；4、销轴；5、滑移套筒；6、钢桁架上弦杆；7、钢桁架下弦杆；8、钢桁架腹杆；9、上弦预埋件；10、下弦预埋件；11、聚四氟乙烯板；12、安装螺栓；13、钢桁架上弦杆端板14、滑移套筒端板15、调平螺母；16、橡胶板。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
实施例1
如附图1所示，其为钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置立面示意图，一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，包括框架柱1、两侧耳板2、中间耳板3、销轴4、滑移套筒5、钢桁架上弦杆6、钢桁架下弦杆7、上弦预埋件9、下弦预埋件10。
如附图2所示，其为钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置上弦平面示意图，所述上弦预埋件9和两侧耳板2工厂焊接连接，并提前预埋在框架柱1侧面，钢桁架上弦杆端板13与中间耳板3和钢桁架上弦杆6工厂焊接连接，两侧耳板2和中间耳板3采用销轴4连接。
如附图3所示，其为钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置下弦平面示意图，所述下弦预埋件10和安装螺栓12工厂穿孔塞焊连接，并提前预埋在框架柱1侧面，滑移套筒5与滑移套筒端板14工厂焊接连接，钢桁架下弦杆7提前与滑移套筒5套好，滑移套筒端板14通过调平螺母15与安装螺栓12连接。
所述框架柱1为钢柱时，不设上弦预埋件9和下弦预埋件10，两侧耳板2直接在工厂焊接钢柱翼缘上，滑移套筒5通过安装螺栓12直接固定在钢柱翼缘上。
所述钢桁架上弦杆6与钢桁架下弦杆7通过钢桁架腹杆8连接。
所述两侧耳板2与中间耳板3缝隙之间填充橡胶板16，能有效减小两侧耳板2与中间耳板3之间平面内转动的摩擦力，且能防止耳板平面外点接触，出现应力集中。
所述两侧耳板2的净距为中间耳板3厚度和两块橡胶板16厚度之和。
所述框架柱1与钢桁架下弦杆7通过滑移套筒5连接，从而实现钢桁架下弦杆7在平面内自由平动。
所述滑移套筒5均匀外包聚四氟乙烯板11，能有效实现钢桁架下弦杆7在平面内的滑动，减少摩擦力。
所述滑移套筒端板14沿钢桁架下弦杆7中心在水平和竖向对称开4个螺栓孔，并与下弦预埋件10上螺栓12位置重合。
所述滑移套筒端板14与安装螺栓12连接，并通过调平螺母15保证滑移套筒5中心能与钢桁架下弦杆7中心重合。
所述钢桁架上弦杆6和钢桁架下弦杆7均与框架柱1连接，能有效提高钢桁架在平面外的稳定性。
所述钢桁架受到竖向荷载时，钢桁架将整体向下呈弯曲状态，钢桁架上弦杆6绕销轴4转动，能有效释放杆端弯矩，销轴4承担竖向荷载，并通过钢桁架腹杆8带动钢桁架下弦杆7在滑移套筒5水平方向平动，从而实现钢桁架在平面内自由转动，滑移套筒5不承担竖向荷载。
上述钢桁架与框架柱的铰接连接装置，结构简单，实现了钢桁架连接节点位置处能有效的释放弯矩，达到真正意义上的铰接连接，且能保证节点连接与结构计算假定一致，确保结构安全；通过钢桁架上下弦杆均与框架柱连接，能提高钢桁架平面外的稳定性；通过销轴与钢桁架上弦杆连接，滑移套筒与框架柱预埋件采用螺栓连接，并通过调平螺母保证滑移套筒能与钢桁架下弦杆准确套上，不需要高空焊接作业，安装非常方便，质量可靠，非常适合装配式建筑。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，其特征在于，包括框架柱(1)、两侧耳板(2)、中间耳板(3)、销轴(4)、滑移套筒(5)、钢桁架上弦杆(6)、钢桁架下弦杆(7)、上弦预埋件(9)、下弦预埋件(10)；
所述上弦预埋件(9)和两侧耳板(2)工厂焊接连接，并提前预埋在框架柱(1)侧面，钢桁架上弦杆端板(13)与中间耳板(3)和钢桁架上弦杆(6)工厂焊接连接，两侧耳板(2)和中间耳板(3)采用销轴(4)连接；
所述下弦预埋件(10)和安装螺栓(12)工厂穿孔塞焊连接，并提前预埋在框架柱(1)侧面，滑移套筒(5)与滑移套筒端板(14)工厂焊接连接，钢桁架下弦杆(7)提前与滑移套筒(5)套好，滑移套筒端板(14)通过调平螺母(15)与安装螺栓(12)连接；
所述框架柱(1)为钢柱时，不设上弦预埋件(9)和下弦预埋件(10)，两侧耳板(2)直接在工厂焊接钢柱翼缘上，滑移套筒(5)通过安装螺栓(12)直接固定在钢柱翼缘上；
所述钢桁架上弦杆(6)与钢桁架下弦杆(7)通过钢桁架腹杆(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，其特征在于，所述两侧耳板(2)与中间耳板(3)缝隙之间填充橡胶板(16)。
3.根据权利要求1所述的一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，其特征在于，所述两侧耳板(2)的净距为中间耳板(3)厚度和两块橡胶板(16)厚度之和。
4.根据权利要求1所述的一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，其特征在于，所述框架柱(1)与钢桁架下弦杆(7)通过滑移套筒(5)连接。
5.根据权利要求1所述的一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，其特征在于，所述滑移套筒(5)均匀外包聚四氟乙烯板(11)。
6.根据权利要求1所述的一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，其特征在于，所述滑移套筒端板(14)沿钢桁架下弦杆(7)中心在水平和竖向对称开4个安装螺栓孔，并与下弦预埋件(10)上安装螺栓(12)位置重合。
7.根据权利要求1所述的一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，其特征在于，所述滑移套筒端板(14)与安装螺栓(12)连接，并通过调平螺母(15)保证滑移套筒(5)中心能与钢桁架下弦杆(7)中心重合。
8.根据权利要求1所述的一种钢桁架与框架柱侧向铰接连接装置，其特征在于，所述钢桁架上弦杆(6)和钢桁架下弦杆(7)均与框架柱(1)连接。
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