一种大跨度圆钢管拱脚抗剪节点的制作方法

本实用新型属于钢管连接技术领域，具体涉及一种大跨度圆钢管拱脚抗剪节点。

背景技术：

随着国民经济的飞速发展，极大的促进了建筑业的发展，尤其是促进了建筑钢结构行业的发展。近些年国内许多大城市相继出现结构复杂、建筑高度高、体量大、造型特异的建筑，其中大跨度圆钢管拱形结构在建筑设计中尤为常见。但是由于大跨度圆钢管拱形结构拱脚节点处圆钢管相贯受力情况比较复杂，以抗剪性能为主要指标的支座受力性能要求高，增加了施工难度及成本，使工程的重量和安全水平难以保证。

在大跨度圆钢管拱形结构中，钢管通常需要倾斜布置，连接处的端部受力大，容易失稳；连接处也会受到较大的横向剪切力，抗剪切性能不够，容易断裂。

技术实现要素：

本实用新型目的在于解决现有技术中存在的上述不足，提供了一种大跨度圆钢管拱脚抗剪节点，在混凝土墩表面增设了钢垫板，提供水平方向抵抗推力，并减小混凝土墩表面的局部混凝土集中应力，解决了施工过程中支座处钢管局部容易失稳的问题。混凝土墩内部设有圆管，圆管与钢垫板固定连接，伸入混凝土墩内部的圆管可有效提高抗剪性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种大跨度圆钢管拱脚抗剪节点，包括混凝土墩，其特征在于：混凝土墩设有钢垫板，混凝土墩内部设有圆管，圆管与钢垫板固定连接。在混凝土墩表面增设了钢垫板，提供水平方向抵抗推力，并减小混凝土墩表面的局部混凝土集中应力，解决了施工过程中支座处钢管局部容易失稳的问题。混凝土墩内部设有圆管，圆管与钢垫板固定连接，伸入混凝土墩内部的圆管可有效提高抗剪性能。钢垫板与圆管的结构简单，便于加工，在施工安装时也较为方便，灵活性强，适用范围广。

进一步，圆管的轴线与钢垫板的下表面垂直。圆管与钢垫板垂直的设计有效的提高了圆管为连接支点提供的抗剪承载力，保证本实用新型承载力满足规范要求。

进一步，钢垫板的下表面设有锚栓，锚栓与混凝土墩固定连接。锚栓的设计使得钢垫板稳定的同时还分担了部分剪力，提高安全性。

进一步，圆管的外部设有栓钉。栓钉的设置使得圆管与浇筑混凝土的连接更为牢固，提高了圆管的抗剪切性能。

进一步，圆管的内部设有第一加劲板。第一加劲板的设计有效的提高了圆管刚度及其稳定性，解决了节点处钢管与钢垫板连接复杂从而导致节点受力性能差的问题。

进一步，第一加劲板的横截面呈十字形。第一加劲板设计成十字状，使得只需增加较少的材料，即可使圆管获得较大的强度，圆管的重量不会增加很多，便于运输和安装，十字形的加劲板也更便于加工。

进一步，钢垫板固定连接有半球支座，半球支座用于连接钢管。半球支座、钢垫板与钢管形成完整的受力整体，钢垫板对钢管的支撑更为稳定。

进一步，半球支座的内部设有第二加劲板。第二加劲板的设计有效的提高了半球支座的刚度及其稳定性，解决了半球支座节点处钢管与钢垫板连接复杂从而导致节点受力性能差的问题。

进一步，第二加劲板呈扇形。第二加劲板设计成扇形，使得只需增加较少的材料，即可使半球支座获得较大的强度，半球支座的重量不会增加很多，便于运输和安装，加工也较为方便。

进一步，钢垫板的上下表面的面积大于半球支座的最大横截面积。钢垫板面积比连接处的半球支座横截面积外扩一圈，便于调整与混凝土墩的表面平整度，并减小该处混凝土的应力集中。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

在混凝土墩表面增设了钢垫板，提供水平方向抵抗推力，并减小混凝土墩表面的局部混凝土集中应力，解决了施工过程中支座处钢管局部容易失稳的问题。混凝土墩内部设有圆管，圆管与钢垫板固定连接，伸入混凝土墩内部的圆管可有效提高抗剪性能。钢垫板与圆管的结构简单，便于加工，在施工安装时也较为方便，灵活性强，适用范围广。

钢垫板的下表面设有锚栓，锚栓与混凝土墩固定连接。锚栓的设计使得钢垫板稳定的同时还分担了部分剪力，提高安全性。

圆管的外部设有栓钉。栓钉的设置使得圆管与浇筑混凝土的连接更为牢固，提高了圆管的抗剪切性能。

钢垫板固定连接有半球支座，半球支座用于连接钢管。半球支座、钢垫板与钢管形成完整的受力整体，钢垫板对钢管的支撑更为稳定。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种大跨度圆钢管拱脚抗剪节点的剖视图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型中钢垫板与半球支座的结构示意图；

图4为本实用新型中半球支座的剖切示意图；

图5为本实用新型中圆管的结构示意图；

图中，1-混凝土墩；2-钢垫板；3-圆管；4-锚栓；5-栓钉；6-第一加劲板；7-半球支座；8-第二加劲板。

具体实施方式

如图1至图5所示，为本实用新型一种大跨度圆钢管拱脚抗剪节点，包括混凝土墩1，混凝土墩1设有钢垫板2，混凝土墩1内部设有圆管3，圆管3与钢垫板2固定连接。在混凝土墩1表面增设了钢垫板2，提供水平方向抵抗推力，并减小混凝土墩1表面的局部混凝土集中应力，解决了施工过程中支座处钢管局部容易失稳的问题。混凝土墩1内部设有圆管3，圆管3与钢垫板2固定连接，伸入混凝土墩1内部的圆管3可有效提高抗剪性能。钢垫板2与圆管3的结构简单，便于加工，在施工安装时也较为方便，灵活性强，适用范围广。

圆管3的轴线与钢垫板2的下表面垂直。圆管3与钢垫板2垂直的设计有效的提高了圆管3为连接支点提供的抗剪承载力，保证本实用新型承载力满足规范要求。

钢垫板2的下表面设有锚栓4，锚栓4与混凝土墩1固定连接。锚栓4的设计使得钢垫板2稳定的同时还分担了部分剪力，提高安全性。

圆管3的外部设有栓钉5。栓钉5的设置使得圆管3与浇筑混凝土的连接更为牢固，提高了圆管3的抗剪切性能。

圆管3的内部设有第一加劲板6。第一加劲板6的设计有效的提高了圆管3刚度及其稳定性，解决了节点处钢管与钢垫板2连接复杂从而导致节点受力性能差的问题。

第一加劲板6的横截面呈十字形。第一加劲板6设计成十字状，使得只需增加较少的材料，即可使圆管3获得较大的强度，圆管3的重量不会增加很多，便于运输和安装，十字形的加劲板也更便于加工。

钢垫板2固定连接有半球支座7，半球支座7用于连接钢管。半球支座7、钢垫板2与钢管形成完整的受力整体，钢垫板2对钢管的支撑更为稳定。

半球支座7的内部设有第二加劲板8。第二加劲板8的设计有效的提高了半球支座7的刚度及其稳定性，解决了半球支座7节点处钢管与钢垫板2连接复杂从而导致节点受力性能差的问题。

第二加劲板8呈扇形。第二加劲板8设计成扇形，使得只需增加较少的材料，即可使半球支座7获得较大的强度，半球支座7的重量不会增加很多，便于运输和安装，加工也较为方便。

钢垫板2的上下表面的面积大于半球支座7的最大横截面积。钢垫板2面积比连接处的半球支座7横截面积外扩一圈，便于调整与混凝土墩1的表面平整度，并减小该处混凝土的应力集中。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。