[实用新型]空间相交圆管桁架的相贯节点结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑钢结构技术领域，具体与一种用于空间相交(正交或斜交)圆钢管桁架的相贯节点结构有关。

背景技术

正交或斜交的圆钢管桁架结构是空间大跨建筑结构中最常用的一种结构形式，广泛应用于体育场馆、机场、车站、剧院、大跨度厂房和桥梁等对空间要求较高的建筑。设计师可以通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，使桁架结构各杆件均以单向受拉或受压为主，结构布置灵活，应用范围非常广。

桁架和传统的框架梁相比，在抗弯方面，将受拉与受压截面集中布置在桁架中轴线的上下两侧，增加了内力臂，在相同材料重量的情况下，增大了结构构件的截面模量，可以承受更大的弯矩作用；在抗剪方面，通过合理布置腹杆，能够将剪力逐步传递给支座。因此桁架结构可以使钢结构的材料强度得到充分发挥，从而适用于各种跨度的大跨建筑屋盖结构。

桁架结构的传力路径非常简单明了。在外力作用下，实腹梁内部产生复杂的应力状态，而桁架结构的杆件仅处于杆件内简单的拉压应力状态。因此桁架结构可以使工程师更直观的了解力的分布和传递情况，便于结构的变化和组合。

由于桁架结构的诸多优点，使其在建筑钢结构领域得到了大量的应用。空间相交圆钢管桁架结构在施工过程中，一般采用的施工顺序为：分段拼装主桁架——依次吊装并固定相邻两榀主桁架——吊装主桁架之间的次桁架——主次桁架相贯焊。

如图1所示，当主桁架已经吊装固定，其主桁架弦杆10之间的距离确定，然后吊装次桁架弦杆20，次桁架弦杆20两端的相贯口为中部内凹形，该几何形状特性导致了，对于空间相交圆管桁架，特别是次桁架为空间型桁架的结构，次桁架弦杆20吊装只能一端顺利就位，而另一端则因为次桁架弦杆20相贯口上下两端外伸、中间部位内凹，所以无法精确与主桁架弦杆10对接。

上述安装问题一直以来是空间管桁架安装领域的一大难题。目前的一般做法是，吊装次桁架弦杆20时，先给主桁架弦杆10施加侧向外力，如使用揽风绳张拉等，使主桁架弦杆10偏离原设计位置，主桁架弦杆10与次桁架弦杆20错开，然后吊装次桁架弦杆20至设计位置，最后卸载揽风绳，主次桁架对接后进行相贯焊缝的焊接。对于截面规格较小的主次桁架结构，本方法可以解决吊装就位的问题，但对于杆件截面较大的结构，很难以外力使主桁架偏离原位置，而且此方法施工过程中存在非常严重的安全隐患，同时安装精度也很难保证。基于以上原因，本案由此应运而生。

实用新型内容

本实用新型提出了一种传力明确、能有效保证节点的可靠性、施工安装方便的空间相交圆钢管桁架的相贯节点结构。本实用新型的目的在于解决空间相交圆管桁架结构，在施工安装时主次桁架无法安全、顺利、精确对接就位的难题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

空间相交圆钢管桁架的相贯节点结构，包括主桁架弦杆、套管和次桁架弦杆；套管套在次桁架弦杆上，主桁架弦杆与套管连接。

所述的次桁架弦杆一端开内凹的、用于与主桁架弦杆相贯焊接的相贯线口，另一端为平面切口；套管套在次桁架弦杆上，套管一端开内凹的、用于与主桁架弦杆相贯焊接的相贯线口，且管体上开有用于塞焊的开槽。

所述的焊缝为与套管轴向平行，等间距布设于套管。

所述的套管的另一端为平口，与次桁架弦杆角焊缝连接。

所述的次桁架弦杆的平面切口与主桁架弦杆外边缘的距离为30mm～200mm。

所述套管与次桁架弦杆间空隙为1mm～2mm。

所述套管的长度不小于次桁架弦杆的直径长度。

所述套管的厚度不小于次桁架弦杆的厚度。

本实用新型在空间相交圆钢管桁架现场施工安装时，可先吊装相邻主桁架，然后吊装次桁架。套管套在次桁架弦杆端部，并可在次桁架弦杆上一定距离内滑动，次桁架吊装时，套管滑进次桁架弦杆，待次桁架吊装就位后，将套管滑出，次桁架弦杆相贯口与主桁架弦杆对接后点焊，套管另一端与次桁架弦杆点焊，最后进行套管与主桁架间相贯焊缝的焊接，以及套管与次桁架弦杆间开槽部位的塞焊和端部的角焊缝焊接。

本实用新型的技术方案具有如下诸多优点与有益效果：

1、施工方便。主次桁架对接时，可将套管滑入次桁架弦杆内，使次桁架弦杆端头与主桁架弦杆间留有施工空间，可以顺利就位，而不与主桁架相碰。

2、施工过程安全可靠。本实用新型所提供的结构，使次桁架吊装就位时，不与主桁架弦杆相碰，可以无障碍的吊装就位。该方法不需蛮力改变原有结构构件的空间位置，施工过程的安全性可以得到有效保证。