一种应用于双层钢结构冷却塔的装配式节点的制作方法

本发明涉及一种应用于双层钢结构冷却塔的装配式节点，属于建筑钢结构技术领域。

背景技术：

目前，自然通风双曲线型冷却塔大多采用传统的钢筋混凝土结构，近年来，随着国家建筑工业化的大力推行以及钢结构高强轻质的优越结构性能，钢结构冷却塔越来越受到人们的青睐。但钢冷却塔的节点施工存在诸多问题，采用焊接刚性节点，高空焊接施工困难且质量难以保障；采用装配式螺栓球铰接节点，结构的稳定承载力太低。除此之外，双层钢冷却塔杆件稳定承载力与刚度大，受力均匀且以拉压为主，适合采用半刚性装配式节点。

综上，钢冷却塔焊接节点施工困难、质量差；装配式螺栓球节点承载力太低。

技术实现要素：

本发明为解决钢冷却塔焊接节点施工困难、质量差以及装配式螺栓球节点承载力太低的问题，进而提供一种应用于双层钢结构冷却塔的装配式节点。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的一种应用于双层钢结构冷却塔的装配式节点包括竖向弦杆节点组件1、两个环向弦杆节点组件2、两个斜向腹杆节点组件3和两个连接组件4；所述竖向弦杆节点组件1包括节点区竖向弦杆6、节点区径向腹杆7和两个搭接组件8；每个搭接组件8包括肋板9、左翼缘板10和右翼缘板11；左翼缘板10和右翼缘板11焊接于肋板10的左右两侧，两个搭接组件8对称焊接在节点区竖向弦杆6的两侧，节点区竖向弦杆6的中部水平焊接有节点区径向腹杆7；

所述环向弦杆节点组件2包括节点区环向弦杆12、矩形封板13和搭接组件8，矩形封板13的一侧焊接在节点区环向弦杆12的端部，矩形封板13的另一侧焊接有一个搭接组件8；

所述斜向腹杆节点组件3包括节点区斜向腹杆22、圆形封板14、上耳板15、下耳板16和侧耳板17；侧耳板17焊接在环向弦杆节点组件2的节点区内侧，圆形封板14的一侧焊接在节点区斜向腹杆22的端部，圆形封板14的另一侧上下对应焊接有上耳板15和下耳板16；侧耳板17位于上耳板15和下耳板16之间且通过高强螺栓5固接；

所述连接件组件4包括上连接板18、下连接板19、左连接板20和右连接板21；连接组件4上加工有螺栓连接通孔，竖向弦杆节点组件1的搭接组件8与环向弦杆节点组件2的搭接组件8通过连接件组件4和多个高强螺栓5连接。

进一步地，节点区竖向弦杆6为矩形方钢管，节点区径向腹杆7为圆形钢管。

进一步地，节点区环向弦杆12为矩形方钢管，节点区斜向腹杆22为圆形钢管。

进一步地，上耳板15和下耳板16关于圆形封板14的水平中心线对称设置。

进一步地，肋板9、左翼缘板10和右翼缘板11呈十字形设置，肋板9、左翼缘板10和右翼缘板11与连接件组件4对应加工有螺栓连接通孔。

进一步地，采用连接件组件4和多个高强螺栓5将竖向弦杆节点组件1与环向弦杆节点组件2装配成一体时，上连接板18与肋板9的上部固定连接，下连接板19与肋板9的下部固定连接，左连接板20与左翼缘板10固定连接，右连接板21与右翼缘板11固定连接。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明节点的所有配件均在工厂预制完成，现场只需进行各节点区的装配连接，施工速度快，施工质量能得到保障；

二、弦杆间采用多对连接板拼接，多对高强螺栓连接，节点区受力分布均匀，节点刚度高，安全储备大，能满足结构承载力的需求；

三、本发明构造简单、施工方便，是一种适用于超大型双层钢结构冷却塔的半刚性装配式节点。

附图说明

图1是本发明的应用于双层钢结构冷却塔的装配式节点的整体结构立体图；

图2是本发明具体实施方式一中竖向弦杆节点组件1的立体图；

图3是本发明具体实施方式一中环向弦杆节点组件2和斜向腹杆节点组件3连接示意图；

图4是本发明具体实施方式四中连接件组件4与搭接组件8的连接示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1-4所示，本实施方式的应用于双层钢结构冷却塔的装配式节点包括竖向弦杆节点组件1、两个环向弦杆节点组件2、两个斜向腹杆节点组件3和两个连接组件4；所述竖向弦杆节点组件1包括节点区竖向弦杆6、节点区径向腹杆7和两个搭接组件8；每个搭接组件8包括肋板9、左翼缘板10和右翼缘板11；左翼缘板10和右翼缘板11焊接于肋板10的左右两侧，两个搭接组件8对称焊接在节点区竖向弦杆6的两侧，节点区竖向弦杆6的中部水平焊接有节点区径向腹杆7；

所述环向弦杆节点组件2包括节点区环向弦杆12、矩形封板13和搭接组件8，矩形封板13的一侧焊接在节点区环向弦杆12的端部，矩形封板13的另一侧焊接有一个搭接组件8；

所述斜向腹杆节点组件3包括节点区斜向腹杆22、圆形封板14、上耳板15、下耳板16和侧耳板17；侧耳板17焊接在环向弦杆节点组件2的节点区内侧，圆形封板14的一侧焊接在节点区斜向腹杆22的端部，圆形封板14的另一侧上下对应焊接有上耳板15和下耳板16；侧耳板17位于上耳板15和下耳板16之间且通过高强螺栓5固接；

所述连接件组件4包括上连接板18、下连接板19、左连接板20和右连接板21；连接组件4上加工有螺栓连接通孔，竖向弦杆节点组件1的搭接组件8与环向弦杆节点组件2的搭接组件8通过连接件组件4和多个高强螺栓5连接。从而将竖向弦杆节点组件1和环向弦杆节点组件2装配成一体。

具体实施方式二：如图1和图2所示，本实施方式节点区竖向弦杆6为矩形方钢管，节点区径向腹杆7为圆形钢管。如此设计，节点区竖向弦杆6受弯矩和轴力共同作用，节点区径向腹杆7只受轴力，故分别采用矩形方钢管与圆钢管。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1和图3所示，本实施方式节点区环向弦杆12为矩形方钢管，节点区斜向腹杆22为圆形钢管。如此设计，节点区环向弦杆12受弯矩和轴力共同作用，节点区斜向腹杆22只受轴力，故分别采用矩形方钢管与圆钢管。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图3所示，本实施方式上耳板15和下耳板16关于圆形封板14的水平中心线对称设置。如此设计，可以减小腹杆的轴力偏心距，使腹杆基本上只受轴力。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图1和图4所示，本实施方式肋板9、左翼缘板10和右翼缘板11呈十字形设置，肋板9、左翼缘板10和右翼缘板11与连接件组件4对应加工有螺栓连接通孔。如此设计，节点的所有配件均在工厂预制完成，现场只需进行各节点区的装配连接，施工速度快，施工质量能得到保障。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

具体实施方式六：如图1和图4所示，本实施方式采用连接件组件4和多个高强螺栓5将竖向弦杆节点组件1与环向弦杆节点组件2装配成一体时，上连接板18与肋板9的上部固定连接，下连接板19与肋板9的下部固定连接，左连接板20与左翼缘板10固定连接，右连接板21与右翼缘板11固定连接。如此设计，便于各节点区的装配连接。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。