用于双向交叉桁架的球形连接节点及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工，具体涉及一种用于双向交叉桁架的球形连接节点及其施工方法。

背景技术：

1、h型截面的平面桁架结构体系在大跨钢结构中是一种很常见的结构体系。h型截面平面桁架结构体系在桁架垂直相交处，有斜腹杆时，杆件众多，其常见的连接节点构造形式一为：主桁架与次桁架采用连接板连接，连接板厚度一般比较厚，考虑连接板加工时形状规整，焊接时薄板焊在厚板上等因素，一般用连接板打断弦杆；连接板与次桁架连接时，若次桁架杆件内力较小，可采用螺栓与次桁架弦杆或斜腹杆连接，若次桁架杆件内力较大，可采用焊接与次桁架弦杆或腹杆连接，其中与h型截面翼缘对应位置，在连接板上设置连接板，以便翼缘的力传导至连接板上。一般情况下，主桁架弦杆内力较大，采用设置连接板连接的节点构造形式使主桁架弦杆被打断，将使主弦杆安全度降低。主次桁架连接常见节点构造形式二为：次桁架翼缘采用折板与主桁架翼缘焊接，然后在其上设置连接板，次桁架斜腹杆等再与连接板焊接。由于次桁架与桁架弦杆杆件截面类型较多，尤其是屋面桁架存在一定坡度时，次桁架翼缘板与主桁架翼缘连接的折板弯折角度不一，种类繁多，加工繁琐困难。因此，上述节点构造形式均存在不足，需要改善相交平面桁架连接节点的构造形式。

技术实现思路

1、为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种用于双向交叉桁架的球形连接节点及其施工方法，以解决现有平面桁架相交节点安全度低或加工繁琐的问题。

2、为实现上述目的，提供一种用于双向交叉桁架的球形连接节点，包括：

3、第一桁架的第一弦杆；

4、支承牛腿，所述第一弦杆的相对两侧分别连接有所述支承牛腿；

5、弧形板，所述弧形板的成弧方向上的两端分别连接于所述第一弦杆的顶部，所述弧形板的内弧面朝向所述第一弦杆的顶部设置，所述弧形板的宽度方向上的相对两侧分别向下延伸形成弧形翼缘，所述弧形翼缘连接于所述支承牛腿的远离所述第一弦杆的一端面；

6、支架，安装于所述第一弦杆和所述支承牛腿的顶部且支撑于所述弧形板和所述弧形翼缘的内弧面；

7、所述第一桁架的多个第一腹杆，分别连接于所述弧形板的外弧面；

8、与所述支承牛腿同轴设置的第二桁架的第二弦杆，所述第二弦杆连接于所述弧形翼缘；

9、所述第二桁架的多个第二腹杆，分别连接于所述弧形翼缘的外弧面。

10、进一步的，所述支承牛腿的横截面的尺寸与所述第一弦杆的横截面的尺寸相适配。

11、进一步的，所述第一弦杆、所述第一腹杆、所述支承牛腿、所述第二弦杆和所述第二腹杆分别为h型钢。

12、进一步的，所述第一弦杆的上下翼缘之间连接有第一传力板，所述第一传力板设置所述弧形板的端部的下方。

13、进一步的，所述支架包括呈十字交叉设置的两支承板，所述支承板竖设于所述第一弦杆的顶部且支撑于所述弧形板的内弧面，一支承板的两端延伸至所述支承牛腿的顶部且支撑于所述弧形翼缘的内弧面。

14、进一步的，所述支承板居中设置于所述弧形板的中部，所述支承板的相对两端形成有第二传力板，所述第二传力板支撑于弧形板或所述弧形翼缘，所述第二传力板设置于所述第一腹杆或第二腹杆的下方。

15、本发明提供一种用于双向交叉桁架的球形连接节点的施工方法，包括以下步骤：

16、于第一弦杆的相对两侧分别连接支承牛腿；

17、于所述第一弦杆和所述支承牛腿的顶部安装支架；

18、于所述支架上安装弧形板，并将所述弧形板的成弧方向上的两端分别连接于所述第一弦杆的顶部、所述弧形板的相对两侧的弧形翼缘连接于所述支承牛腿的远离所述第一弦杆的一端面，使得所述弧形板的内弧面朝向所述第一弦杆的顶部设置；

19、于所述弧形板的外弧面连接所述第一桁架的多个第一腹杆；

20、将第二桁架的第二弦杆连接于所述弧形翼缘，使得所述第二弦杆与所述支承牛腿同轴设置；

21、将所述第二桁架的多个第二腹杆分别连接于所述弧形翼缘的外弧面。

22、本发明的有益效果在于，本发明的用于双向交叉桁架的球形连接节点，在节点处的第一弦杆上伸出与第二桁架的第二弦杆对应的支承牛腿，第一桁架的第一弦杆及支承牛腿之上设置弧形板，弧形板的弧形翼缘呈圆球面形弯曲，弧形板与弧形翼缘呈十字形相交。弧形板再与第一桁架的第一腹杆(竖腹杆及斜腹杆)，甚至第二桁架的第二弦杆焊接。第一桁架的第一弦杆不被打断，因此可保持结构承载力和安全度。而采用弧形板连接，弧形翼缘为球面形，构造简单，规格易统一，加工方便且快捷，还能促进h型截面的平面桁架结构体系的推广应用。

技术特征：

1.一种用于双向交叉桁架的球形连接节点，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于双向交叉桁架的球形连接节点，其特征在于，所述支承牛腿的横截面的尺寸与所述第一弦杆的横截面的尺寸相适配。

3.根据权利要求1所述的用于双向交叉桁架的球形连接节点，其特征在于，所述第一弦杆、所述第一腹杆、所述支承牛腿、所述第二弦杆和所述第二腹杆分别为h型钢。

4.根据权利要求3所述的用于双向交叉桁架的球形连接节点，其特征在于，所述第一弦杆的上下翼缘之间连接有第一传力板，所述第一传力板设置所述弧形板的端部的下方。

5.根据权利要求1所述的用于双向交叉桁架的球形连接节点，其特征在于，所述支架包括呈十字交叉设置的两支承板，所述支承板竖设于所述第一弦杆的顶部且支撑于所述弧形板的内弧面，一支承板的两端延伸至所述支承牛腿的顶部且支撑于所述弧形翼缘的内弧面。

6.根据权利要求5所述的用于双向交叉桁架的球形连接节点，其特征在于，所述支承板居中设置于所述弧形板的中部，所述支承板的相对两端形成有第二传力板，所述第二传力板支撑于弧形板或所述弧形翼缘，所述第二传力板设置于所述第一腹杆或第二腹杆的下方。

7.一种如权利要求1～6中任意一项所述的用于双向交叉桁架的球形连接节点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于双向交叉桁架的球形连接节点及其施工方法，包括：第一弦杆；支承牛腿，第一弦杆的相对两侧分别连接有支承牛腿；弧形板，弧形板的成弧方向上的两端分别连接于第一弦杆的顶部，弧形板的内弧面朝向第一弦杆的顶部设置，弧形板的宽度方向上的相对两侧分别向下延伸形成弧形翼缘，弧形翼缘连接于支承牛腿的远离第一弦杆的一端面；支架，安装于第一弦杆和支承牛腿的顶部且支撑于弧形板和弧形翼缘的内弧面；多个第一腹杆，分别连接于弧形板的外弧面；与支承牛腿同轴设置的第二弦杆，第二弦杆连接于弧形翼缘；多个第二腹杆，分别连接于弧形翼缘的外弧面。本发明解决了现有平面桁架相交节点安全度低或加工繁琐的问题。

技术研发人员：张良兰,张月楼,马晓菲,阮晓光,李旭,刘乐意,王经磊
受保护的技术使用者：中国建筑第八工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22