CN114182815A - 适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点及制作方法 - Google Patents

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贾尚瑞
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Abstract

本发明公开了一种适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点及制作方法，节点包括焊接半球，所述焊接半球的上方连接有直管段，所述直管段连接有若干上弦杆，所述上弦杆均采用箱形截面，且所有所述上弦杆的上表面齐平，所述直管段内部对应所述箱形上弦杆的翼缘位置设置有内隔板，所述直管段的顶端设置有封头板，所述焊接半球的底部连接有若干斜腹杆。本发明节点适用于上覆混凝土屋面板的屋盖结构形式，既满足良好的受力性能，同时兼顾安装便利性。

Description

适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点及制作方法
技术领域
本发明涉及建筑钢结构设计技术领域，更具体涉及一种适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点及制作方法。
背景技术
焊接球网架作为一种轻型的空间结构形式普遍运用于大跨建筑当中，其屋面板形式也大多采用金属屋面、玻璃屋面等轻型屋面结构形式。但当屋面荷载较大时，混凝土屋面板则更加适用，为配合混凝土屋面板的受力，上弦杆常常采用方管截面形式，此时采用常规的焊接球节点则无法匹配相应的节点受力及安装需求，故设计适用于混凝土屋面板+改进型焊接球网架节点形式具有巨大的现实意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点及制作方法，适用于上覆混凝土屋面板的屋盖结构形式，此节点既满足良好的受力性能，同时兼顾安装便利性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点，包括焊接半球，所述焊接半球的上方连接有直管段，所述直管段连接有若干上弦杆，所述上弦杆均采用箱形截面，且所有所述上弦杆的上表面齐平，所述直管段内部对应所述上弦杆的翼缘位置设置有内隔板，所述直管段的顶端设置有封头板，所述焊接半球的底部连接有若干斜腹杆。
进一步，所述封头板和所述上弦杆的上端面设置有若干栓钉，增强与混凝土屋面的连接强度。
进一步，所述直管段的顶面高于所述上弦杆的顶面。。
进一步，所述焊接半球与所述直管段之间的组装焊缝与所述上弦杆和所述直管段之间的翼缘相贯焊缝之间预留有间隙。
上述“倒钟型”网架节点的制作方法，具体包括如下步上骤，
（1）设计阶段，焊接半球的几何尺寸根据节点受力及相连的腹杆的构造要求按常规焊接球网架节点设计计算，直管段管壁厚度与焊接半球一致；
（2）设计阶段，直管段高度H根据与之相连的上弦杆截面高度最大值H1确定，节点组装焊缝与上弦杆下翼缘相贯焊缝之间预留50mm的焊缝间隙，为保证上弦杆上翼缘的直管段的相贯焊缝焊脚余高满足要求，直管段顶面高出上弦杆上翼缘10mm，即直管段的高度H=H1+50+10；
（3）工厂加工阶段，“倒钟型”节点由焊接半球和直管段采用全熔透焊缝焊接而成，直管段内部根据两侧上弦杆翼缘位置设置封头板和内隔板，封头板、内隔板与直管段采用全熔透焊缝连接；
（4）工厂加工阶段，上弦杆上翼缘、封头板上均应按构造要求设置栓钉用于混凝土楼板连接；
（5）现场安装阶段，先通过一根上弦杆带两个“倒钟型”节点，然后通过斜腹杆完成定位。
进一步，在上述步骤（3）中，当两侧上弦杆截面高差小于50mm时，可将上侧内隔板取消，保留下侧内隔板。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
（1）“倒钟型”节点由于下部是半球状，与圆管截面斜腹杆的连接保留了焊接球的受力特性及安装便利性；
（2）“倒钟型”节点上部采用圆管截面，与箱形截面的上弦杆的连接保留了圆管柱与箱形梁相贯节点的受力特性及安装便利性；
（3）“倒钟型”节点加工也较为便利，可以半球构件与圆管构件对接组合成倒钟节点；
（4）“倒钟型”节点可在封头板上设置栓钉与混凝土屋面板连接，受力合理，施工便利。
附图说明
图1为本发明“倒钟型””节点立面图；
图2为发明“倒钟型”节点平面图；
图3为本发明“倒钟型”节点分解图；
图4为本发明“倒钟型”节点轴侧图。
具体实施方式
参照图1至图4对本发明一种适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点及制作方法的具体实施方式作进一步的说明。
如图1和图4所示，“倒钟型”节点由焊接半球1和圆管截面的直管段2采用全熔透焊缝焊接而成，直管段和外侧连接有上弦杆3、4，直管段2顶部设置有封头板5，内部对应上弦杆上翼缘和下翼缘位置处设置内隔板6、7，焊接半1的底部连接有多个圆管截面的腹杆9，封头板5和上弦杆上设置有间隔均匀的栓钉8。
本发明“倒钟型”网架节点的制作方法，具体包括如下步骤，
（1）设计阶段，焊接半球1的几何尺寸根据节点受力及相连腹杆9的构造要求按常规焊接球网架节点设计计算，直管段2管壁厚度与焊接半球1一致；
（2）设计阶段，直管段2高度H根据相连上弦杆3、4截面较大高度H1确定，同时在组装焊缝10与翼缘相贯焊缝11之间预留50mm的焊缝间距，为保证上弦杆上翼缘与直管段2相关焊缝的焊脚余高，直管段2顶面高出上弦杆上翼缘10mm，即直管段2的高度H=H1+50+10；
（3）工厂加工阶段，“倒钟型”节点由焊接半球1和直管段2采用全熔透焊缝焊接而成，直管段2内部根据两侧上弦杆翼缘位置设置封头板5和内隔板6、7，内隔板与直管段2采用全熔透焊缝连接，当两侧弦杆截面高差小于50mm时，可将内隔板取消内隔板6，保留内隔板7；
（4）工厂加工阶段，上弦杆3、4上翼缘、封头板5均应按构造要求设置栓钉8用于混凝土楼板连接；
（5）现场安装阶段，先通过一根上弦杆3、4带两个“倒钟型”节点，然后通过斜腹杆9完成定位。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点，其特征在于：包括焊接半球，所述焊接半球的上方连接有直管段，所述直管段连接有若干上弦杆，所述上弦杆均采用箱形截面，且所有所述上弦杆的上表面齐平，所述直管段内部对应所述上弦杆的翼缘位置设置有内隔板，所述直管段的顶端设置有封头板，所述焊接半球的底部连接有若干斜腹杆。
2.根据权利要求1所述的适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点，其特征在于：所述封头板和所述上弦杆的上端面设置有若干栓钉。
3.根据权利要求1所述的适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点，其特征在于：所述直管段的顶面高于所述上弦杆的顶面。
4.根据权利要求1所述的适用于混凝土屋面板的“倒钟型”网架节点，其特征在于：所述焊接半球与所述直管段之间的组装焊缝和所述上弦杆与所述直管段之间的翼缘相贯焊缝之间预留有间隙。
5.根据权利要求1-4任一所述的“倒钟型”网架节点的制作方法，其特征在于：具体包括如下步骤，
（1）设计阶段，焊接半球的几何尺寸根据节点受力及相连的腹杆的构造要求按常规焊接球网架节点设计计算，直管段管壁厚度与焊接半球一致；
（2）设计阶段，直管段高度H根据与之相连的上弦杆截面高度最大值H1确定，节点组装焊缝与上弦杆下翼缘相贯焊缝之间预留50mm的焊缝间隙，为保证上弦杆上翼缘的直管段的相贯焊缝焊脚余高满足要求，直管段顶面高出上弦杆上翼缘10mm，即直管段的高度H=H1+50+10；
（3）工厂加工阶段，“倒钟型”节点由焊接半球和直管段采用全熔透焊缝焊接而成，直管段内部根据两侧上弦杆翼缘位置设置封头板和内隔板，封头板、内隔板与直管段采用全熔透焊缝连接；
（4）工厂加工阶段，箱形上弦杆上翼缘、封头板上均应按构造要求设置栓钉用于混凝土楼板连接；
（5）现场安装阶段，先通过一根上弦杆带两个“倒钟型”节点，然后通过斜腹杆完成定位。
6.根据权利要求5所述的“倒钟型”网架节点的制作方法，其特征在于：在上述步骤（3）中，当两侧上弦杆截面高差小于50mm时，可将上侧内隔板取消，保留下侧内隔板。
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