装配式桁架节点及桁架节点的装配方法与流程

本申请涉及桁架结构领域，尤其涉及一种装配式桁架节点及桁架节点的装配方法。

背景技术：

空间桁架结构造型丰富、杆件少，用料经济，受力性能好，广泛用于展览馆、机场、体育馆等大跨建筑物。目前空间桁架结构都采用焊接节点。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种装配式桁架节点及桁架节点的装配方法。

第一方面，本申请提供了一种装配式桁架节点，包括：

杆件端连接件，其包括：法兰板，具有多个螺栓孔，该法兰板的一面被设置为与杆件的一端面焊接，其中，该多个螺栓孔位于法兰板与杆件之间连接位置的外侧；第一连接件，包括两个具有螺栓孔的连接板，第一连接件被设置为一端与第一杆件的法兰板焊接；以及第二连接件，包括一个具有螺栓孔的连接板，该第二连接件被设置为一端与第二杆件的法兰板焊接；其中第二连接件的连接板，在连接配合中，夹在第一连接件的两个连接板之间并通过螺栓连接，形成第一杆件与第二杆件之间的连接；以及

套筒，其包括两个套筒元件，该两个套筒元件使得套筒能够轴向分开或组合；其中该两个套筒元件被设置为，在连接配合中，套设在述第一连接件和第二连接件外，并且两个套筒元件之间通过螺栓连接以组合成套筒整体，并且两个套筒元件的两端与第一和第二杆件的法兰板通过螺栓连接。

在某些实施例中，上述两个套筒元件的内侧设置有多个半圆形肋，该多个半圆形肋沿套筒元件轴向分布，每个半圆形肋向套筒的中心延伸；其中多个半圆形肋被设置为，在连接配合中，与第一连接件的两个连接板的外侧相对接。

在某些实施例中，上述第一连接件的另一端，在连接配合中，与第二杆件的法兰板之间形成间隙。

在某些实施例中，上述第二连接件的另一端，在连接配合中，与第一杆件的法兰板之间抵接。

在某些实施例中，上述套筒的外径等于第一和第二杆件的外径。

在某些实施例中，套筒元件包括：第一耳板，具有多个螺栓孔，被设置为套筒元件之间的螺栓连接；径向向外延伸的第二耳板，具有多个螺栓孔，被设置为与法兰板通过螺栓连接。

在某些实施例中，法兰板和套筒的中心相同。

在某些实施例中，第一连接件的连接板的厚度小于或等于第二连接件的连接板的厚度。

在某些实施例中，连接第一与第二连接件的螺栓的两端，在连接配合中，置于两半圆形肋之间的空间内。

第二方面，本申请提供了一种桁架节点的装配方法，包括：将第一杆件的第一连接件与第二杆件的第二连接件对接，以使得第二连接件的连接板夹在第一连接件的两连接板之间；通过第一螺栓将第一和第二连接件连接，形成第一和第二杆件之间的连接；将两个套筒元件套设在通过第一螺栓连接的第一和第二连接件外，并通过第二螺栓将两个套筒元件之间连接形成套筒整体；通过第三螺栓将两个套筒元件的两端与第一和第二杆件的法兰板连接；其中，第一和第二杆件的一端面与法兰板的一面焊接，第一连接件的一端面与所述第一杆件的法兰板的另一面焊接，第二连接件的一端面与第二杆件的法兰板的另一面焊接。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的该方案，刚度高、稳定性好、具有良好的力学性能，实现了螺栓装配化施工，同时构造简单、施工简单，利于推广。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的装配式桁架节点一种实施方式的爆炸图；

图2为图1所示的装配式桁架节点中具有第一连接件的杆件的结构示意图；

图3为图1所示的装配式桁架节点中具有第二连接件的杆件的结构示意图；

图4为图1中套筒元件的结构示意图；

图5为半圆形肋和螺栓相对位置的示意图；

图6为套筒元件及连接板装配的部分剖视结构示意图；

图7为图1所示的装配式桁架节点的装配示意图；以及

图8为本申请实施例提供的桁架节点的装配方法一种实施方式的流程图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

参考图1至图7所示，本申请实施例中的装配式桁架节点，包括：杆件端连接件，其包括：法兰板2(部分附图中标记为2a和2b)、第一连接件3和第二连接件4。该装配式桁架节点还包括：套筒，其包括两个套筒元件5。杆件端连接件连接杆件1(部分附图中标记为1a和1b)，两个杆件1之间通过杆件端连接件以及由套筒元件5组合而成的套筒连接。非限制性的，桁架结构中的杆件为管状(例如各种类型钢管)，管状的杆件1的管壁具有一定的厚度。

在某些实施例中，杆件端连接件与杆件1焊接，每个杆件1的一端连接一杆件端连接件，以进行杆件1之间的装配。两个套筒元件5通过杆件端连接件来连接两个杆件1。第一连接件3包括两个连接板，与一杆件1连接；第二连接件4包括一个连接板，与另一杆件1连接。在连接配合中，第二连接件4的连接板夹在第一连接件3的两连接板之间并通过螺栓7连接，形成两个杆件1之间的水平连接。两个套筒元件5使得套筒沿能够轴向分开或组合，以使得套筒能够套设在第一和第二连接件3和4之外，并且套筒元件5之间螺栓连接形成套筒整体。

在某些实施例中，杆件1具有两个端面，杆件1的至少一个端面与杆件端连接件焊接。在另一些实施例中，杆件1具有超过两个端面，杆件1的至少部分端面与杆件端连接件焊接。应当理解，本申请实施例对杆件1不作限定，任何桁架结构的杆件都是可行的。非限制性的，本申请实施例的装配式桁架节点尤其适用于大跨空间结构的桁架，但不限于此。

在某些实施例中，参考图2或图3所示，法兰板2具有多个螺栓孔21(图2中标记为21a、图3中标记为21b)。该法兰板2的一面被设置为与杆件1(杆件1a或1b)的一端面焊接。其中，该多个螺栓孔21位于法兰板2与杆件1之间连接位置的外侧，以使得法兰板2能与套筒元件5的一端螺栓连接。在一些实施例中，法兰板2为圆板，圆板的厚度大于杆件1的壁厚。

在某些实施例中，参考图2所示，法兰板2a的一面与杆件1a焊接。第一连接件3，具有两个连接板31和32。该第一连接件3的一端面与法兰板2a的另一面焊接，由此形成杆件1a与法兰板2a和第一连接件3之间的固定连接。连接板31和32上设置有多个螺栓孔33。

在某些实施例中，参考图3所示，法兰板2b的一面与杆件1b焊接。第二连接件4，具有一个连接板41，连接板41上设置有多个螺栓孔42。该第二连接件4的一端面与法兰板2b的另一面焊接，由此形成杆件1b和法兰板2b和第二连接件4之间的固定连接。

在连接配合中，参考图6所示，第二连接件4的连接板41夹在第一连接件3的两个连接板31和32之间，并通过螺栓7连接。

在某些实施例中，连接板31、32以及41的尺寸相同。在某些实施例中，连接板31和32的厚度小于或等于连接板411的厚度，但不限于此。

在某些实施例中，连接板31、32以及41为长条形。在连接配合中，连接板41的两侧与连接板31和32的内侧抵接。

在某些实施例中，参考图3所示，第二连接件4的连接板41具有多个螺栓孔42，参考图2所示，第一连接件3的连接板31和32具有多个螺栓孔33。在连接配合中，螺栓孔42和33重合，以使得连接板31、32以及41通过螺栓7连接。

在某些实施例中，套筒包括两个套筒元件5，该两个套筒元件5使得套筒能够轴向分开或组合。参考图7所示，两个套筒元件5，在连接配合中，套设在第二连接件4和两个杆件的第一连接件3a和3b外。并且，两个套筒元件5之间螺栓连接以组合成套筒整体，并且套筒元件5的两端与两个杆件1a和1b的法兰板2a和2b通过螺栓7连接。在一些实施例中，参考图7所示，套筒整体介于两个杆件的法兰板之间。

在某些实施例中，参考图4所示，套筒元件5的内侧焊接有多个半圆形肋6。该多个半圆形肋6沿套筒元件5轴向分布，每个半圆形肋6向套筒的中心延伸。通过该多个半圆形肋6约束第一连接件3和第二连接件4的形变。相邻的半圆形肋6之间具有预定间距，形成半圆形肋6之间的空间，参考图5所示，该空间容纳螺栓7的两端，并且螺栓7与半圆形肋6之间具有间隙。在某些实施例中，相邻的半圆形肋6之间的间距相等。

在某些实施例中，参考图6所示，该多个半圆形肋6，在连接配合中，与连接后的第一连接件3和第二连接件4相对接。半圆形肋6的形状和大小，与第一连接件3和第二连接件4相适配。在一些实施例中，半圆形肋6与第一连接件3的两连接板31和32的外侧形成间隙，以至少便于装配。

在某些实施例中，半圆形肋6与套筒元件5焊接。在某些实施例中，半圆形肋6与套筒元件5一体成型。本申请实施例对此不作限定。

在某些实施例中，一杆件1的第一连接件3的另一端，在连接配合中，与另一杆件1的法兰板2之间形成间隙，以至少不免对杆件与法兰板的焊接位置的影响。在某些实施例中，一杆件1的第二连接件4的另一端，在连接配合中，与另一杆件1的法兰板2之间抵接，而没有间隙。

在某些实施例中，由两个套筒元件5组合而成的套筒的外径等于杆件1a和1b的外径。应当理解，此处的“等于”并非数学意义上的等于，在实际实施中具有一定误差。

在某些实施例中，参考图4所示，套筒元件5包括：第一耳板51，具有多个螺栓孔511，被设置为套筒元件之间的螺栓连接；径向向外延伸的第二耳板52，具有多个螺栓孔521，被设置为与法兰板2螺栓连接。其中，第二耳板52上的螺栓孔521的位置与法兰板2上的螺栓孔21的位置适配，以使得螺栓穿过两者来形成螺栓连接。在某些实施例中，第二耳板52为法兰。第二耳板52与法兰板2抵接。

在某些实施例中，上述法兰板2以及由两个套筒元件5组合成的套筒的中心相同。在某些实施例中，第二连接件4的连接板41位于法兰板2b的中心，第一连接件3的连接板31和32的的位置使得连接板41夹在两者之间时位于法兰板2a的中心。但不限于此，本领域技术人员能够根据受力需要进行设置。

下面对桁架节点的装配方法进行说明。参考图8所示，本申请实施例的桁架节点的装配方法包括步骤s802至步骤s808。

步骤s802，将一杆件的第一连接件与另一杆件的第二连接件对接，以使得第二连接件的连接板夹在第一连接件的两连接板之间。

步骤s804，通过螺栓将第一和第二连接件连接，形成两杆件之间的连接。

步骤s806，将两个套筒元件套设在通过螺栓连接的第一和第二连接件外，并通过螺栓将两个套筒元件之间连接形成套筒整体。

步骤s808，通过螺栓将两个套筒元件的两端与两杆件的法兰板连接。

其中，杆件的一端面与法兰板的一面焊接，第一连接件的一端面与一杆件的法兰板的另一面焊接，第二连接件的一端面与另一杆件的法兰板的另一面焊接。

在某些实施例中，杆件和法兰板及第一连接件或第二连接件预先焊接，通过预先焊接，可件降低装配中的工作量。应当理解，本申请实施例并不限于此。

在某些实施例中，上述桁架节点的施工方法为：在工厂预制节点的杆件1、法兰板2、第一连接件3、第二连接件4、套筒元件5、半圆形肋6，并在工厂将杆件1与法兰板2、第一连接件3或第二连接件4按顺序焊接起来，将套筒元件5和半圆形肋6焊接在一起。在施工现场，在第二连接件4和第一连接件3之间、两个套筒元件5之间、套筒元件5的两端和法兰板2之间用螺栓7连接。

在某些实施例中，半圆形肋6在工厂焊接在套筒元件5上，半圆形肋6的尺寸根据套筒元件5与第一连接件3之间围成的半圆形空隙确定，半圆形肋6的横向面积小于或等于上述围成的空隙的横向面积，半圆形肋6的数量根据连接第一连接件3和第二连接件4的螺栓7的数量确定，每个螺栓两侧都布置半圆形肋6，螺栓7与半圆形肋6之间有一定间距避免接触，套筒元件5上相同位置半圆形肋的横向间距根据第一连接件3和第二连接件4拼装后的厚度确定；同一个套筒元件5上半圆形肋6的竖向间距与第二连接件4上的螺栓间距相同，螺栓7之间的半圆形肋6位于两个螺栓7的正中部，同一个套筒元件5上最两侧的半圆形肋6根据半圆形肋6之间的竖向间距确定。

桁架节点的结构可参见本文前述说明，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。