一种用于钢管柱脚节点的铰接十字板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于建筑技术领域，特别是涉及一种用于钢管柱脚节点的铰接十字板，具体的说是一种更符合理论铰接的钢管柱脚型式。
【背景技术】
[0002]钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。钢结构具有自重轻、抗震性能好、抗冲击性好、工业化程度较高等优点。
[0003]在钢结构设计工作中，柱脚节点的设计是一个重要的环节。柱脚节点是指把各种不同形式的杆件(或构件)组成的一个平面或立体的连接结构实体，其构造形式的合理与否直接影响结构整体计算的准确性。
[0004]在确定柱脚节点的构造形式及其连接时，要遵循以下原则:
[0005]I)在节点处内力传递简捷明确，安全可靠；
[0006]2)确保柱脚节点有足够的强度和刚度；
[0007]3)节点加工简单、施工安装方便；
[0008]4)经济合理。
[0009]目前，柱脚节点的类别，根据节点处传递荷载的情况、所采用的连接方法以及其细部构造，按节点的力学特性，可大体分为刚接和铰接。单层钢结构厂房、高架车站等建筑的屋顶多采用柱脚铰接形式。
[0010]柱脚铰接形式，从理论上讲是仅传递水平力和垂直力，而完全不能承受弯矩的连接节点。但是在建筑结构中，尤其是钢管结构，传统的钢管柱脚铰接节点，是将柱脚锚栓布置在钢管外侧，这样的布置形式导致柱脚锚栓之间的间距过大，柱脚在外荷载作用下能产生并传递一定的弯矩效应，这部分弯矩效应很难量化，并且实际设计时柱脚并不会考虑这部分弯矩效应，这种弯矩效应对柱脚安全性不利。
【发明内容】
[0011]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够实现任意角度连接的钢管柱脚节点铰接的十字板。
[0012]本实用新型所采用的技术方案是:一种用于钢管柱脚节点的铰接十字板，包括，空间结构的钢管截面杆件、中十字加劲支撑、上矩形平板和下矩形平板；钢管截面杆件与上矩形平板熔透焊接为一体；所述中十字加劲支撑的上下两端分别与上矩形平板和下矩形平板正交正放，并强焊接形成一个整体。
[0013]所述中十字加劲支撑包括焊接为一体的三块矩形钢板，焊接后三块矩形钢板的中心线通过多个钢管截面杆件中心线相交的中心点；三块矩形钢板的一端与上矩形平板正交正放。
[0014]所述三块矩形钢板的另一端与下矩形平板正交正放；其中一块矩形钢板设在下矩形平板的横向中轴线上，并与下矩形平板正交正放，另两块矩形钢板设在下矩形平板的纵向中轴线上，并与下矩形平板正交正放。
[0015]所述下矩形平板的边角上分别形成有椭园孔，椭圆孔中分别设置有柱脚锚栓)
[0016]本实用新型的有益效果是:由于采用十字平板铰接，实现了钢管柱脚节点的任意角度的连接，同时，十字平板铰接具有传力明确、直接、焊缝质量可控，与传统钢管铰接相比，能够更接近理论上的完全不能承受弯矩的连接节点，使受力更加明确，更好满足工程的安全需要；十字平板铰接可在工厂加工完成，减小钢结构施工难度，特别适合于跨度大和钢柱截面大的钢结构体系，具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型十字连接板的各部件排布方式示意图；
[0018]图2是本实用新型中十字加劲支撑与下矩形平板定位示意图。
[0019]图中:
[0020]1、2、3.钢管截面杆件 4.上矩形平板5、6、7.矩形钢板
[0021]8.下矩形平板9.椭圆孔10.柱脚锚栓
[0022]11、12、13.钢管截面杆件中心线14.节点板中心点
[0023]15.十字加劲支撑的中心线16、17.下矩形平板形心线。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0025]本实用新型将传统的钢管柱脚铰接节点形式进行了改良优化设计，采用十字平板铰接形式可以实现任意角度连接的钢管柱脚节点的铰接连接。与传统的钢管柱脚铰接节点相比，能够更接近理论上的完全不能承受弯矩的连接节点，可使受力更加明确，可满足工程的安全需要，特别适合于跨度和钢柱截面大的钢结构体系。
[0026]如图1和图2所示，本实用新型用于钢管柱脚节点的铰接十字板实现包括以下步骤，A.将钢管截面杆件1、2、3依据建筑造型摆放；B.将三个钢管截面杆件1、2、3的中心线11、12、13形成与建筑造型要求相符的角度，钢管截面杆件1、2、3的中心线11、12、13相交于中心点14，以中心点14作为上矩形平板4形心点制作出上矩形平板4 ；C.中十字加劲支撑由三块矩形钢板5、6、7组成，三块矩形钢板5、6、7组成的中十字加劲支撑的中心线15通过中心点14，三块矩形钢板5、6、7与上矩形平板4正交正放；D.矩形钢板5设在带4个椭圆孔的下矩形平板8形心线16上，并与带4个椭圆孔的下矩形平板8正交正放，矩形钢板6、7设在带4个椭圆孔的下矩形平板8形心线17上，并与带4个椭圆孔的下矩形平板8正交正放；E.柱脚锚栓10设置在带4个椭圆孔的下矩形平板8的椭圆孔9中；F.中十字加劲支撑钢板5、6、7分别与上矩形平板4、带4个椭圆孔的下矩形平板8采用等强焊接形成一个整体，从而能够有效传力内力。
[0027]本实用新型十字板铰接由三部分构成:上矩形平板4、中十字加劲支撑、带4个椭圆孔的下矩形平板8 ;上矩形平板4根据钢管截面杆件1、2、3的尺寸确定，两者采用熔透焊连接；带4个椭圆孔的下矩形平板8根据基础承压能力确定尺寸，通过椭圆孔9设置四个柱脚锚栓10，椭圆孔9的间距尽可能紧凑布置并满足构造要求的最小值以达到铰接的效果；中十字加劲支撑的上下两端分别与上矩形平板和下矩形平板正交正放，并等强焊接形成一个整体。其中，中十字加劲支撑包括矩形钢板5、6、7。本十字平板铰接形式具有传力明确、直接、焊缝质量可控，能够满足柱脚节点的铰接要求，工厂加工及现场施工方便简单。
[0028]值得指出的是，本发明不仅局限于上述具体实例方式。如钢管截面任意根不规则角度杆件，其原理与本申请完全相同，并且钢管截面是指任意闭合截面钢管，本申请不在对此进行赘述，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于钢管柱脚节点的铰接十字板，其特征在于，包括，空间结构的钢管截面杆件、中十字加劲支撑、上矩形平板和下矩形平板；钢管截面杆件与上矩形平板熔透焊接为一体；所述中十字加劲支撑的上下两端分别与上矩形平板和下矩形平板正交正放，并强焊接形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的用于钢管柱脚节点的铰接十字板，其特征在于，所述中十字加劲支撑包括焊接为一体的三块矩形钢板，焊接后三块矩形钢板的中心线通过多个钢管截面杆件中心线相交的中心点；三块矩形钢板的一端与上矩形平板正交正放。
3.根据权利要求2所述的用于钢管柱脚节点的铰接十字板，其特征在于，所述三块矩形钢板的另一端与下矩形平板正交正放；其中一块矩形钢板设在下矩形平板的横向中轴线上，并与下矩形平板正交正放，另两块矩形钢板设在下矩形平板的纵向中轴线上，并与下矩形平板正交正放。
4.根据权利要求1所述的用于钢管柱脚节点的铰接十字板，其特征在于，所述下矩形平板的边角上分别形成有椭园孔，椭圆孔中分别设置有柱脚锚栓。
【专利摘要】本实用新型公开一种用于钢管柱脚节点的铰接十字板，包括，空间结构的钢管截面杆件、中十字加劲支撑、上矩形平板和下矩形平板；钢管截面杆件与上矩形平板熔透焊接为一体；中十字加劲支撑的上下两端分别与上矩形平板和下矩形平板正交正放，并强焊接形成一个整体。有益效果是：由于采用十字平板铰接，实现了钢管柱脚节点的任意角度的连接，同时，十字平板铰接具有传力明确、直接、焊缝质量可控，与传统钢管铰接相比，能够更接近理论上的完全不能承受弯矩的连接节点，使受力更加明确，更好满足工程的安全需要；十字平板铰接可在工厂加工完成，减小钢结构施工难度，特别适合于跨度大和钢柱截面大的钢结构体系，具有广泛的应用前景。
【IPC分类】E04B1-24, E04B1-58
【公开号】CN204608980
【申请号】CN201520163322
【发明人】闫世杰, 高修建, 宋长江, 郭伟, 王春丽, 张伟, 陆文钊, 屈玉凤, 井司南, 武继虎, 韩倩, 刘强, 陈奇, 刘莹
【申请人】铁道第三勘察设计院集团有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月23日