[实用新型]一种矩形钢管结构的KT形空间防屈曲相贯节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种相贯节点，尤其是涉及一种矩形钢管结构的KT形空间防屈曲相贯节点。

背景技术

近二十年来，钢管结构在我国迅猛发展，由于其质量轻，施工方便，管件截面的对称性有利于单一杆件的稳定性设计，因此广泛应用于体育馆、航站楼、展览馆、办公楼等建筑中；同时，伴随着计算机数控加工技术的发展，相贯节点以其连接简单、加工方便、美观以及节省钢材等优点成为钢管结构中较为常用的节点形式之一；纯钢管相贯节点当支管内力较大，或节点处支管汇集较多时，节点应力集中严重，受力状况复杂，在主管管壁易发生局部屈曲，变形较大，易导致节点先于构件破坏，不能充分发挥钢管良好的承载性能，从而降低钢管结构整体的承载能力；为此，国内外学者也提出了一些解决方案。

KT形钢管相贯节点是钢桁架结构中常用节点类型之一，多见于空间桁架腹杆（支管）、弦杆（主管）和系杆（支管）的汇交节点，现有的KT形钢管相贯节点，为提高节点承载力，避免节点破坏先于构件，通常采用如下加强方式：

（1）在主管内设置加劲肋。此方法虽然能够在一定程度上对管节点起到加强作用，并能缓解节点区的应力集中，在理论分析中不失为一种行之有效地加固方案，但是考虑到实际工程的需要，这样的方法在实际的施工过程中，工艺复杂，操作不便，尤其对成品钢管内设加劲肋，需在管壁开槽，工艺要求高，加工成本大。

（2）使用环口板加固。此方法沿主支管相贯线，在主管焊缝热影响区设置环板加固，以增强主管在焊接部位的强度及刚度，既能够提高节点的静力强度，又能增大节点在破坏前的变形能力。这种加固方式，将未加固节点在焊缝周围的破坏转移到在焊缝热影响区以外环口板周围的破坏，改变了节点的破坏模式，但是这种方式又会使结构在环口板边缘的刚度发生突变，产生应力集中，不利于结构的稳定。

（3）插板连接。此方法的本质是在节点连接处设置节点板，在钢管截面上开槽，将连接板插入预开槽中焊接；节点加工复杂，施工焊接量大，且插板与钢管截面极易发生剪切滞后及局部屈曲现象。

（4）主管内整体灌混凝土。此方法是向主管中浇灌混凝土，混凝土凝结后能够提供很好的抗压承载力，并对管壁提供侧向约束，能够在很大程度上限制管节点处主管的屈曲变形，使节点承载能力大大提高。但是这种整体浇灌混凝土的加固方法在很大程度上增加了结构的自重，结构设计荷载增大，延长施工周期，而且使材料产生了不必要的浪费。

传统的加固方法在一定程度上提高了KT形钢管相贯节点的承载力，但是却也或多或少的存在着一些相应的问题；为此，针对工程中常用的矩形钢管结构，通过研究分析，改进加固方法，提出一种新型矩形钢管结构的KT形空间防屈曲相贯节点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矩形钢管结构的KT形空间防屈曲相贯节点，其结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷，通过加固钢套箍加强节点的抗拉和抗弯承载力，通过衬管不仅能够使主管延长，也能够增加主管管口处的承载能力，通过对主管局部浇灌混凝土，不仅增加了节点的承载能力，而且能够避免主管因整体灌浆自重增加，工作稳定性高，使用寿命长，实用性强，使用效果好，便于推广使用。