[发明专利]一种多边形钢管与钢构件之间的装配式连接节点

说明书

本发明公开了一种多边形钢管与钢构件装配式连接节点，该节点包括一个正多边形钢管和多个与其相连的钢构件，在所述正多边形钢管内设有加劲肋，在所述正多边形钢管的两端各焊接有一块封闭板，每个所述钢构件的一端通过一块连接板与所述正多边形钢管的一个平面侧壁连接，所述连接板与所述正多边形钢管采用固定螺栓连接，所述钢构件与所述连接板采用等强围焊缝连接。本发明现场施工焊接工作量小，多边形钢管及钢构件均可以提前在工厂预制，符合国家发展装配式结构的大趋势；可以解决现场施工安装困难、操作繁琐等问题。可实现非平面交汇，能够较好地传递弯矩。达到提高生产效率、加快施工速度、发展国内装配式节点的目的。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，特别是一种多边形钢管与钢构件之间的装配式连接节点。

背景技术

现如今在网壳结构、网架结构等的连接节点中，焊接空心球及螺栓球节点占据主体地位且相关技术较为成熟。焊接空心球节点虽然构造简单、传力可靠，但是施工现场焊接工作量大、焊缝质量要求严格，使造价与工期受到影响；螺栓球节点虽然现场工作比较简便，方便批量生产，但是节点部件多，传力途径长，结构安全控制点多，特别是螺栓球节点的结构中还存在着致命的假拧紧现象，在设计和施工上都不容易控制。另外如铸钢节点，虽然可铸成任意形状，但随着高层、大跨结构的不断采用，铸钢节点大型化、复杂化趋势增长，受运输、吊装及制造等条件的限制明显。

自20世纪70年代，国外的钢结构施工开始向装配化转型。除节省安装成本外，装配式节点均具有更好的质量保证和变形性能。在传力特性上，装配式节点与传统节点存在明显差异，若加以合理利用，能大量节省主体结构用钢量。我国现已明确将装配式钢结构作为重点支持发展的结构形式，空间网格结构的装配化发展亦是必然趋势，相应装配式节点研发尤为关键。国内相关研究起步较晚，但装配式节点占据重要地位，代表了网格结构的发展方向。

目前网格结构常见的装配式节点中，德国Mero KK节点在国内应用甚广，能适应杆件的任意角度交汇，制作和安装精度要求并不高，外观效果好，综合成本低，但弯矩传递能力相对较弱；又如德国的Mero-4节点，主要用于单层网壳，连接面轴力和弯矩传递能力优秀，但其适应构件扭转、外观协调和保洁等方面有欠缺，对于非平面交汇节点，不能实现构件标准化，这给误差控制和成本控制带来不利影响；中国装配式复杂节点构造复杂、制作和安装困难，CP节点虽可适用多种截面，但外观效果差，国内近乎没有应用。

在多边形钢管可以由工厂批量生产而无须焊接相连的情况下，提供一种多边形钢管与钢构件装配式连接节点应用于空间网格结构中，避免构造复杂和制作安装困难，克服弯矩传递能力差等问题，实现非平面交汇节点标准化，就有一定的必要和存在的价值。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种多边形钢管与钢构件装配式连接节点，该节点构造简单和制作、安装方便，弯矩传递能力强，能够实现非平面交汇。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种多边形钢管与钢构件装配式连接节点，该节点包括一个正多边形钢管和多个与其相连的钢构件，在所述正多边形钢管内设有加劲肋，在所述正多边形钢管的两端各焊接有一块封闭板，每个所述钢构件的一端通过一块连接板与所述正多边形钢管的一个平面侧壁连接，所述连接板与所述正多边形钢管采用固定螺栓连接，所述钢构件与所述连接板采用等强围焊缝连接。

所述钢构件与所述连接板斜交设置。

所述钢构件与所述连接板正交设置。

所述钢构件与所述正多边形钢管连接的端部采用缩径结构，设有与所述连接板通过等强围焊缝连接的、比所述钢构件主体直径小的小径段，所述小径段通过变径段与所述钢构件的主体连接，所述变径段的两端分别通过等强围焊缝与所述小径段和所述钢构件的主体连接。

所述钢构件为圆钢管、方钢管和异型钢管中的任意一种。

所述固定螺栓为单边螺栓。