CN115853121B - 一种管桁架的套管节点连接结构及管桁架系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑物构造技术领域，具体涉及一种管桁架的套管节点连接结构及管桁架系统，管桁架的套管节点连接结构包括：管桁架弦杆，所述管桁架弦杆为至少两根，且沿水平方向布置；腹杆，所述腹杆为至少两根，且布置在竖直方向上并与所述管桁架弦杆固定相连；套管，套置在所述管桁架弦杆上，且所述套管为两端密封的桶状结构；所述套管分别与其相邻所述腹杆固定相连，且所述套管与套置有所述套管的管桁架弦杆以外的管桁架弦杆固定相连。上述结构可以克服现有技术中的管桁架的节点连接结构难以满足多连杆连接的复杂管桁架节点的抗拉承载能力和抗压承载能力不足的问题，并解决节点相交区域焊缝过于集中，焊接面积不足等问题。

Description

一种管桁架的套管节点连接结构及管桁架系统

技术领域

本发明涉及管桁架建筑结构技术领域，具体涉及一种管桁架的套管节点连接结构及管桁架系统。

背景技术

管桁架，是指用圆杆件在端部相互连接而组成的格子式结构。圆管形杆件使桁架结构用料经济、结构自重轻，易于构成各种外形以适应不同的用途，譬如可以做成简支桁架、拱、框架及塔架等。管桁架是空间大跨建筑结构中最常用的一种结构形式，广泛应用于体育场馆、机场、车站、剧院、大跨度厂房和桥梁等对空间要求较高的建筑。桁架结构形式合理、传力路径明确、杆件多以受轴力为主，因此相较于其他结构形式，用钢量比较节省。

但是，现有的管桁架节点连接结构难以满足复杂节点的强度要求，尤其是3根管桁架加6根腹杆相贯节点的复杂连接结构。针对于此类复杂节点，现有的管桁架节点连接结构难以满足多连杆连接的复杂管桁架节点的抗拉承载能力。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的管桁架的节点连接结构难以满足多连杆连接的复杂管桁架节点的抗拉承载能力和抗压能力不足的问题，并解决节点相交区域焊缝过于集中，焊接面积不足等问题。为此，本发明提供一种管桁架的套管节点连接结构，包括：

管桁架弦杆，所述管桁架弦杆为至少两根，且沿水平方向布置；

腹杆，所述腹杆为至少两根，且布置在竖直方向上并与所述管桁架弦杆固定相连；

套管，套置在所述管桁架弦杆上，且所述套管为两端密封的桶状结构；所述套管分别与其相邻所述腹杆固定相连，且所述套管与套置有所述套管的管桁架弦杆以外的管桁架弦杆固定相连。

可选的，所述套管包括：沿所述管桁架弦杆周向方向设置的套管侧板，以及设置在该套管两端的套管端板。

可选的，支撑立板，设置在所述套管内，且所述支撑立板沿竖直方向设置；所述支撑立板的端部与所述套管的内腔壁相连，且所述管桁架弦杆和所述腹杆与所述支撑立板相连。

可选的，管桁架的套管节点连接结构，还包括：

插板，设置在所述管桁架弦杆的径向方向上，且所述插板宽度方向上的两端分别与所述套管侧板固定相连。

可选的，所述插板布置在所述腹杆所处的竖直方向上。

可选的，所述套管为长方形结构，所述套管包括：四块所述套管侧板，以及设置在该套管两端的两块所述套管端板；所述套管侧板布置在所述管桁架弦杆的竖直方向上。

可选的，所述管桁架弦杆上设置有与所述插板形状相适配的插接口，所述管桁架弦杆与所述插板配合插接并焊接相连。

可选的，至少两根所述管桁架弦杆包括：第一管桁架弦杆，以及与固定连接在所述第一管桁架弦杆上的第二管桁架弦杆；

所述套管套置固定在所述第一管桁架弦杆上，所述第二管桁架弦杆朝向所述第一管桁架弦杆的一端分别与所述第一管桁架弦杆和所述套管焊接固定相连。

可选的，所述第一管桁架弦杆为一根；所述第二管桁架弦杆为两根，并交叉固定在所述第一管桁架弦杆上；所述第一管桁架弦杆和所述第二管桁架弦杆组成米字形结构；

所述腹杆为6根。

可选的，所述管桁架弦杆、所述腹杆、所述套管和插板四者焊接相连，并在工厂预制加工，以构成节点连接结构；

所述管桁架弦杆的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆上；和/或，

所述腹杆的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆上。

一种管桁架系统，包括：管桁架的套管节点连接结构。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的管桁架的套管节点连接结构，包括：管桁架弦杆，所述管桁架弦杆为至少两根，且沿水平方向布置；腹杆，所述腹杆为至少两根，且布置在竖直方向上并与所述管桁架弦杆固定相连；套管，套置在所述管桁架弦杆上，且所述套管为两端密封的桶状结构；所述套管分别与其相邻所述腹杆固定相连，且所述套管与套置有所述套管的管桁架弦杆以外的管桁架弦杆固定相连。

现有技术中的管桁架节点连接结构无法保证连接节点具有足够的焊接面，难以保证节点的抗拉承载能力。为了解决上述问题，本发明中通过套管将相邻的腹杆和其它管桁架弦杆固定在一起，上述套管可以有效地提高管桁架弦杆和腹杆之间的焊接面积，解决节点相交区域焊缝过于集中，焊接面积不足等问题。以及相邻的管桁架弦杆之间的焊接面积，从而提高管桁架节点连接结构的抗拉承载能力，并且上述套管还能在一定程度上提高管桁架节点连接结构的抗压能力。

2.本发明提供的管桁架的套管节点连接结构，所述套管包括：沿所述管桁架弦杆周向方向设置的套管侧板，以及设置在该套管两端的套管端板。

在本发明中，通过上述套管侧板可以有效地将与具有套管的管桁架弦杆相邻的其它管桁架弦杆以及腹杆固定在上述套管上。另外，上述套管端板可以牢固可靠地将套管固定设置在与其套置相连的第一管桁架弦杆上。

3.本发明提供的管桁架的套管节点连接结构，还包括：支撑立板，设置在所述套管内，且所述支撑立板沿竖直方向设置；所述支撑立板的端部与所述套管的内腔壁相连，且所述管桁架弦杆和所述腹杆与所述支撑立板相连。

上述支撑立板可以有效地使所述管桁架弦杆和所述腹杆牢固可靠地固定在套管上，增加套管分别与所述管桁架弦杆和所述腹杆的连接面，并优化连接的力传递。

4.本发明提供的管桁架的套管节点连接结构，还包括：插板，设置在所述管桁架弦杆的径向方向上，且所述插板宽度方向上的两端分别与所述套管侧板固定相连。

在本发明中，通过设置插板可以有效地增加管桁架弦杆的抗压能力，从而通过上述套管和插板保证复杂管桁架节点连接结构的抗拉和抗压能力。另外，还插板可起到约束钢管变形和更直接的传力功能，通过插板还可以进一步增加套管与第一管桁架弦杆的连接强度。

5.本发明提供的管桁架的套管节点连接结构，所述套管为长方形结构，所述套管包括：四块所述套管侧板，以及设置在该套管两端的两块所述套管端板；所述套管侧板布置在所述管桁架弦杆的竖直方向上。

在本发明中，通过将套管设置为长方形结构，不但可以方便生产制造以及在工厂焊接固定上述管桁架节点连接结构。而且，沿竖直方向设置的套管侧板还可以在一定程度上增强管桁架节点连接结构的抗压能力。

6.本发明提供的管桁架的套管节点连接结构，所述管桁架弦杆上设置有与所述插板形状相适配的插接口，所述管桁架弦杆与所述插板配合插接并焊接相连。

在本发明中，通过在管桁架弦杆上设置有与所述插板形状相适配的插接口。从而在工厂安装制造管桁架节点连接结构的过程中，可以更加简单方便地将插板焊接固定在管桁架弦杆上，从而大大提升了复杂管桁架节点连接结构的生产加工效率。

7.本发明提供的管桁架的套管节点连接结构，所述管桁架弦杆、所述腹杆、所述套管和插板四者焊接相连，并在工厂预制加工，以构成节点连接结构；所述管桁架弦杆的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆上；和/或，所述腹杆的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆上。

在本发明中，通过在工厂预制加工制造上述复杂管桁架节点连接结构，并在施工现场再与管桁架弦杆的延长部分或者腹杆的延长部分焊接固定相连。上述连接方式可以极大程度地在满足多连杆连接的复杂管桁架节点的抗拉承载能力和抗压能力要求的同时，提高复杂管桁架节点的装配效率。

8.本发明提供的管桁架系统，包括：管桁架的套管节点连接结构。所以具有管桁架的套管节点连接结构的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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发明的一些实施方式，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。

图1为本发明提供的管桁架套管节点连接结构立体结构示意图；

图2为本发明提供的管桁架套管节点连接结构的底部立体结构示意图；

图3为本发明提供的管桁架套管节点连接结构上的插板位置示意图；

图4为本发明提供的套管立体结构示意图；

图5为本发明提供的支撑立板组成的井字形结构示意图。

附图标记说明：

1－管桁架弦杆；2－腹杆；3－套管；4－套管侧板；5－套管端板；6－插板；7－第一管桁架弦杆；8－第二管桁架弦杆；9－支撑立板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

本实施例中提供一种管桁架的套管节点连接结构，包括：

管桁架弦杆1，所述管桁架弦杆1为至少两根，且沿水平方向布置；所述管桁架弦杆1包括：第一管桁架弦杆7，以及与固定连接在所述第一管桁架弦杆7上的第二管桁架弦杆8；所述套管3套置固定在所述第一管桁架弦杆7上，所述第二管桁架弦杆8朝向所述第一管桁架弦杆7的一端分别与所述第一管桁架弦杆7和所述套管3焊接固定相连；

腹杆2，所述腹杆2为至少两根，且布置在竖直方向上并与所述管桁架弦杆1固定相连；

套管3，套置在所述管桁架弦杆1上，且所述套管3为两端密封的桶状结构；所述套管3分别与其相邻所述腹杆2固定相连，且所述套管3与套置有所述套管3的管桁架弦杆1以外的管桁架弦杆1固定相连；在本实施例中，所述套管3为长方形结构，所述套管3包括：四块所述套管侧板4，以及设置在该套管3两端的两块所述套管端板5；所述套管侧板4布置在所述管桁架弦杆1的竖直方向上；

支撑立板9，如图5所示，设置在所述套管3内，且所述支撑立板9沿竖直方向设置；所述支撑立板9的端部与所述套管3的内腔壁相连，且所述管桁架弦杆1和所述腹杆2与所述支撑立板9相连。所述支撑立板9为4个，组成横截面为井字形结构；

插板6，设置在所述管桁架弦杆1的径向方向上。上述插板6布置在所述腹杆2所处的竖直方向上，且所述插板6宽度方向上的两端分别与所述套管侧板4固定相连。

在本实施例中，所述第一管桁架弦杆7为一根；所述第二管桁架弦杆8为两根，并交叉固定在所述第一管桁架弦杆7上；所述第一管桁架弦杆7和所述第二管桁架弦杆8组成米字形结构；所述腹杆2为6根。

在本实施例中，为了方便管桁架弦杆1、套管3和插板6三者焊接相连。在所述管桁架弦杆1上设置有与所述插板6形状相适配的插接口，上述插接口可以使所述管桁架弦杆1与所述插板6配合插接并焊接相连。

在本实施例中，为了提高管桁架节点连接结构的生产加工效率，所述管桁架弦杆1、所述腹杆2、所述套管3和插板6四者焊接相连，并在工厂预制加工，以构成节点连接结构；

所述管桁架弦杆1的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆1上；所述腹杆2的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆2上。

当然，本实施例对管桁架节点连接结构是否包括插板6不做具体限定，在其它实施例中，管桁架节点连接结构的第一管桁架弦杆7径向方向上未设置有上述插板6。

当然，本实施例对套管3的具体结构不做具体限定，在其它实施例中，套管3还可以为圆柱形结构。圆柱形结构的套管3包括：沿所述管桁架弦杆1周向方向设置的套管侧板4，以及设置在该套管3两端的套管端板5。

当然，本实施例对第一管桁架弦杆7、第二管桁架弦杆8以及腹杆2的数量不做具体限定，在其它实施例中，所述第一管桁架弦杆7为一根；所述第二管桁架弦杆8为一根或三根以上，并交叉固定在所述第一管桁架弦杆7上；所述腹杆2为7根或其它根数。

实施例2

本实施例中提供一种管桁架系统，包括：管桁架的套管节点连接结构；以及，所述管桁架弦杆1的延长部分、所述腹杆2的延长部分。所述管桁架弦杆1的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆1上；所述腹杆2的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆2上。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，包括：

管桁架弦杆（1），所述管桁架弦杆（1）为至少两根，且沿水平方向布置；

腹杆（2），所述腹杆（2）为至少两根，且布置在竖直方向上并与所述管桁架弦杆（1）固定相连；

套管（3），套置在所述管桁架弦杆（1）上，且所述套管（3）为两端密封的桶状结构；所述套管（3）分别与其相邻所述腹杆（2）固定相连，且所述套管（3）与套置有所述套管（3）的管桁架弦杆（1）以外的管桁架弦杆（1）固定相连；所述套管（3）包括：沿所述管桁架弦杆（1）周向方向设置的套管侧板（4），以及设置在该套管（3）两端的套管端板（5）；

支撑立板（9），设置在所述套管（3）内，且所述支撑立板（9）沿竖直方向设置；所述支撑立板（9）的端部与所述套管（3）的内腔壁相连，且所述管桁架弦杆（1）和所述腹杆（2）分别与所述支撑立板（9）相连。

2.根据权利要求1所述的管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，所述支撑立板（9）为4个，组成横截面为井字形结构。

3.根据权利要求1所述的管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，还包括：

插板（6），设置在所述管桁架弦杆（1）的径向方向上，且所述插板（6）宽度方向上的两端分别与所述套管侧板（4）固定相连。

4.根据权利要求3所述的管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，所述插板（6）布置在所述腹杆（2）所处的竖直方向上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，所述套管（3）为长方形结构，所述套管（3）包括：四块所述套管侧板（4），以及设置在该套管（3）两端的两块所述套管端板（5）；所述套管侧板（4）布置在所述管桁架弦杆（1）的竖直方向上。

6.根据权利要求3所述的管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，所述管桁架弦杆（1）上设置有与所述插板（6）形状相适配的插接口，所述管桁架弦杆（1）与所述插板（6）配合插接并焊接相连。

7.根据权利要求1所述的管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，至少两根所述管桁架弦杆（1）包括：第一管桁架弦杆（7），以及与固定连接在所述第一管桁架弦杆（7）上的第二管桁架弦杆（8）；

所述套管（3）套置固定在所述第一管桁架弦杆（7）上，所述第二管桁架弦杆（8）朝向所述第一管桁架弦杆（7）的一端分别与所述第一管桁架弦杆（7）和所述套管（3）焊接固定相连。

8.根据权利要求7所述的管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，

所述第一管桁架弦杆（7）为一根；所述第二管桁架弦杆（8）为两根，并交叉固定在所述第一管桁架弦杆（7）上；所述第一管桁架弦杆（7）和所述第二管桁架弦杆（8）组成米字形结构；

所述腹杆（2）为6根。

9.根据权利要求3所述的管桁架的套管节点连接结构，其特征在于，

所述管桁架弦杆（1）、所述腹杆（2）、所述套管（3）和插板（6）四者焊接相连，并在工厂预制加工，以构成节点连接结构；

所述管桁架弦杆（1）的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆（1）上；和/或，

所述腹杆（2）的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆（2）上。

10.一种管桁架系统，其特征在于，包括：权利要求1至9中任一项所述的管桁架的套管节点连接结构。