一种含锥头的矩形管单层网壳连接节点

本专利涉及空间网格结构的连接节点，属于建筑钢结构领域，具体为一种含锥头的矩形管单层网壳连接节点。

背景技术：

1、单层网壳结构具有重量轻，跨度大，建筑造型优美等特点，近些年来被广泛应用于机场，车站等大跨度建筑中。螺栓连接是单层网壳结构的主要连接形式之一，杆件与节点体之间通过螺栓进行连接，不仅有利于保证施工质量，同时也符合建筑装配化的发展趋势。矩形管单层网壳结构建筑效果好、受力合理，在国内外得到了越来越广泛的应用。而现有的矩形管单层网壳结构中，螺栓连接节点为上下两个螺栓穿过焊接在矩形管杆件端部的封板和节点体连接的形式，当矩形管杆件与较小的节点体连接时，管头容易发生碰撞，为避免管头发生碰撞，而选择体积较大的节点体，不仅增加了结构的自重，同时也使经济成本上升。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本专利提供一种含锥头的矩形管单层网壳连接节点，包括节点体、锥头和螺栓连接副，其中螺栓连接副包括螺栓、厚螺母、薄螺母、六边形套筒、八边形套筒和销钉，其螺栓连接方式包括双段高强度螺栓连接、八角型高强度螺栓连接以及圆截面形高强度螺栓连接三种形式。其中，所述节点体上下表面均为平面，节点体侧面开有螺纹孔；所述锥头的底板开有上下两个与螺杆相配合的圆孔，其开孔位置与节点体的螺纹孔位置相对应，锥头与杆件连接端开有坡口，与矩形管杆件焊接；所述双段高强度螺栓的小螺纹段与节点体的螺纹孔相配合；所述双段高强度螺栓从螺帽一端至另一端依次为大螺纹段和小螺纹段；所述厚螺母、薄螺母与双段高强度螺栓的大螺纹段相配合；所述八角型高强度螺栓从螺帽一端至另一端为八边形截面光杆部分和螺纹部分，其八边形部分开有滑槽，所述滑槽分为浅槽和深槽两部分，其螺纹段与节点体所开螺纹孔大小相配合；所述八边形套筒内表面和八角型高强度螺栓光杆部分八边形截面相吻合，但尺寸稍大；所述八边形套筒壁上开有和销钉配合的螺纹孔；所述圆截面形高强度螺栓从螺帽一端至另一端为圆形截面光杆部分和螺纹部分，其圆形截面部分开有滑槽，所述滑槽分为浅槽和深槽两部分，其螺纹部分与节点体所开螺纹孔大小相配合；所述六边形套筒内表面和圆截面形高强度螺栓光杆部分圆形截面相吻合，但尺寸稍大；所述六边形套筒壁上开有和销钉配合的螺纹孔。

2、进一步，所述锥头上下表面与矩形管杆件上下表面齐平，左右侧面设置相同坡度。

3、进一步，所述锥头的底板宽度大于螺栓的螺帽直径，与杆件连接端的长度与宽度分别与矩形管杆件截面的长度和宽度相同。

4、与现有技术相比，本专利具有以下有益的技术效果：

5、本专利提出一种含锥头的矩形管单层网壳连接节点，连接时将螺栓的螺杆穿过锥头的开孔部位，由套筒或螺母拧入节点体，螺帽在锥头内部，锥头承受来自螺栓的拉力或套筒的压力作用，将矩形管杆件和节点体连接起来。矩形管焊接锥头后，在与较小的节点体连接时，也能够避免管头出现碰撞，极大地减小了节点体的体积，降低了单层网壳结构的整体的重量以及经济成本。

技术特征：

1.一种含锥头的矩形管单层网壳连接节点，包括节点体、锥头和螺栓连接副，其中螺栓连接副包括螺栓、厚螺母、薄螺母、六边形套筒、八边形套筒和销钉，其螺栓连接方式包括双段高强度螺栓连接、八角型高强度螺栓连接以及圆截面形高强度螺栓连接三种形式；其特征在于，所述节点体上下表面均为平面，节点体侧面开有螺纹孔；所述锥头的底板开有上下两个与螺杆相配合的圆孔，其开孔位置与节点体的螺纹孔位置相对应，锥头与杆件连接端开有坡口，与矩形管杆件焊接；所述双段高强度螺栓的小螺纹段与节点体的螺纹孔相配合；所述双段高强度螺栓从螺帽一端至另一端依次为大螺纹段和小螺纹段；所述厚螺母、薄螺母与双段高强度螺栓的大螺纹段相配合；所述八角型高强度螺栓从螺帽一端至另一端为八边形截面光杆部分和螺纹部分，其八边形部分开有滑槽，所述滑槽分为浅槽和深槽两部分，其螺纹部分与节点体所开螺纹孔大小相配合；所述八边形套筒内表面和八角型高强度螺栓光杆部分八边形截面相吻合，但尺寸稍大；所述八边形套筒壁上开有和销钉配合的螺纹孔；所述圆截面形高强度螺栓从螺帽一端至另一端为圆形截面光杆部分和螺纹部分，其圆形截面部分开有滑槽，所述滑槽分为浅槽和深槽两部分，其螺纹部分与节点体所开螺纹孔大小相配合；所述六边形套筒内表面和圆截面形高强度螺栓光杆部分圆形截面相吻合，但尺寸稍大；所述六边形套筒壁上开有和销钉配合的螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的一种含锥头的矩形管单层网壳连接节点，其特征在于，所述锥头上下表面与矩形管杆件上下表面齐平，左右侧面设置相同坡度。

3.根据权利要求1所述的一种含锥头的矩形管单层网壳连接节点，其特征在于，所述锥头的底板宽度大于螺栓的螺帽直径，与杆件连接端的长度与宽度分别与矩形管杆件截面的长度和宽度相同。

技术总结
一种含锥头的矩形管单层网壳连接节点，包括节点体、锥头和螺栓连接副。其中螺栓连接副包括螺栓、厚螺母、薄螺母、六边形套筒、八边形套筒和销钉，其螺栓连接方式包括双段高强度螺栓连接、八角型高强度螺栓连接以及圆截面形高强度螺栓连接三种形式。在矩形管端部焊接锥头，连接时将螺栓的螺杆穿过锥头的开孔部位，由套筒或螺母拧入节点体，螺帽在锥头内部，锥头承受来自螺栓的拉力或套筒的压力作用，将矩形管杆件和节点体连接起来。矩形管焊接锥头后，在与较小的节点体连接时，也能够避免管头出现碰撞，极大地减小了节点体的体积，降低了单层网壳结构的整体的重量以及经济成本。

技术研发人员：杨大彬,田艳,杨鸿,李平
受保护的技术使用者：山东建筑大学
技术研发日：20221208
技术公布日：2024/1/12