专利名称：钢管构件空间复k型节点的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢管构件空间复K型节点，属于建筑工程领域。
背景技术：
目前空间结构在建筑工程中得到越来越广泛的应用，尤其多应用于大 跨度、高强度的工业厂房、站台雨棚、体育场馆等重要建筑物中。节点是 空间结构中重要的组成部分，空间结构之所以能三维受力、空间作用，节 点起着关键的作用。合理确定节点的几何构型、节点板件厚度与节点加厚 区域的范围以及加劲肋的设置方式，是保证结构安全性、提高材料利用率、 有效减小用钢量的关键问题之一。而节点的复杂性与杆件截面形式密切相 关，杆件通常采用圆管、方管、矩形管等截面形式。
目前，国内空间结构中钢管构件的节点形式普遍存在以下不足
1. 节点形式较为简单，节点处弦杆外腹杆伸出数量局限性较大。 节点形式、构造、制作工艺在空间结构学科中占有非常重要的地位，
节点形式的不断创新，发展才会对空间结构的发展起到相应的推动作用。 而目前国内空间结构中钢管构件的节点形式较为简单，节点处弦杆外腹杆 伸出数量局限性较大，难以应对空间结构工程中可能出现的复杂的节点要 求。
2. 方管构件的空间节点形式很少。
目前，由于圆管截面无方向性，在空间结构中应用最广泛。迄今为止， 国内外学者对于圆管桁架节点等进行了一些研究，使管桁架结构节点技术 得到了一定的发展。而方管(矩形管)截面由于方向性强，主要用于平面 桁架，所以方管构件的空间节点形式很少。当空间结构中的方管桁架交叉 时，将有数根杆件交汇在同一节点，几何关系和受力都很复杂，这时就需 要采用新型而且灵活的节点形式来完成各个杆件的交汇。 实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提出了一种钢管构件空间复K型节点。 本实用新型对各杆件之间的夹角及腹杆的数量进行了优化，使整体结构受 力更合理，能够应对空间结构工程中可能出现的较为复杂的节点要求。
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本实用新型包 括弦杆和腹杆，腹杆与弦杆固定连接。弦杆和腹杆之间的角度以及腹杆和
腹杆之间的角度的取值范围为30度 150度。
所述的弦杆及腹杆为圆钢管，在圆钢管节点处向外某一侧伸出的腹杆
数量小于等于弦杆直径与各腹杆平均直径的比值取整后的4倍。
所述的弦杆及腹杆为方钢管或矩形钢管或菱形钢管。在钢管节点处向 外某一侧伸出的腹杆舉量小于等于弦杆横截面周长与各腹杆横截面平均周
长的比值取整后的4倍。
在所述的弦杆及腹杆内沿径向设置有横向加劲肋，沿轴向设置有竖向 加劲肋。
本实用新型与一般的空间结构钢管构件的节点相比，对腹杆的数量及各 杆件之间的角度进行了限制，这样可以使整体节点结构的受力更驱合理， 增强了结构的稳定性，能够应对空间结构工程中可能出现的较为复杂的节 点要求，拥有较广的应用范围和良好的应用前景。另外，本实用新型在杆 件内还设置了横向加劲肋和竖向加劲肋，保证了构件的局部稳定性，形成 刚度较大的节点域，使腹杆的内力可以有效传递，这样可以适用于任意角 度腹杆交汇的情况，从而避免了采用超大铸钢节点。
图l:弦杆与腹杆为圆管构件时节点的示意图 图2:弦杆与腹杆为方管构件时节点的示意图 图3:圆钢管杆件(K+K)节点形式 图4:圆钢管杆件(K+T)节点形式
图5:方钢管构件(K+KT)节点形式 图6:方钢管构件(KT+KT)节点形式图7:方钢管构件(KK+T)节点形式 图8:方钢管构件(KK+KT)节点形式
图中1、弦杆，2、腹杆。
具体实施方式
下面结合图1 图8对本实用新型作进一步说明
实施例1:
本实施例的结构图3所示，包括弦杆1和腹杆2，腹杆2与弦杆1固定 连接，弦杆和腹杆之间的角度以及腹杆和腹杆之间的角度均为50度。本实 施例中的弦杆及腹杆均为圆钢管弦杆，如图1所示。本实施例中在节点处 从弦杆向外，在弦杆两侧伸出了两个腹杆平面，两个腹杆平面均形成(K+K) 的复合节点，即在弦杆两侧的腹杆的数量均为两个，如图3所示。
弦杆的直径为100毫米，所有腹杆的平均直径为70毫米，弦杆的直径 与所有腹杆的平均直径的比值为1.43,取整后为l，所以腹杆的数量应该 小于等于4，本实施例中选用的是4个，满足对腹杆数量的要求。
本实施例中的钢管为空心圆钢管，在内部设置有径向固定有横向加劲 肋，多个横向加劲肋沿钢管的轴向均匀分布。并且在横向加劲肋上设置有 孔洞，方便工作人员的焊接。在空心圆钢管的内部沿着钢管的轴向还设置 有竖向加劲肋。横向加劲肋和竖向加劲肋与钢管的管壁进行焊接。
实施例2:
本实施例中在弦杆两侧的腹杆平面形成(K+T)的复合节点，如图4所示， 即在弦杆两侧的腹杆的数量分别为一个或两个，也满足对腹杆数量的要求。 另外本实施例中的钢管为普通实心管。 实施例3
本实施例包括弦杆1和腹杆2，腹杆2与弦杆1固定连接，弦杆和腹杆 之间的角度以及腹杆和腹杆之间的角度均为150度。本实施例中的弦杆及 腹杆均为方钢管，如图2所示。本实施例中在节点处从弦杆向外，在弦杆 两侧伸出了两个腹杆平面，两个腹杆平面均形成(K+KT)的复合节点，即在弦杆两侧的腹杆的数量分别为两个和三个，如图5所示。
本实施例中弦杆的横截面周长为400毫米，各腹杆横截面平均周长为
320毫米，弦杆的横截面周长与所有腹杆的横截面平均周长的比值为1.25， 取整后为l，所以腹杆的数量应该小于等于4，本实施例中在弦杆两侧选用 的腹杆的数量分别为两个和三个，满足对腹杆数量的要求。
方形管可以为实心管，也可以为空心管，实心的情况内部可以灌入混 凝土或加入其它材料。 实施例4:
本实施例与实施例3的结构基本相同，不同指出仅在于在弦杆两侧的
腹杆平面均形成(KT+KT)的复合节点，如图6所示，弦杆即腹杆的横截面 周长与实施例3相同，所以腹杆的数量满足要求。
本实施例中在弦杆两侧的腹杆平面形成(KK+T)的复合节点，如图7 所示，弦杆及腹杆的截面形状为矩形钢管，弦杆和腹杆之间的角度以及腹 杆和腹杆之间的角度均为30度。本实施例中弦杆的横截面周长为360毫米， 各腹杆横截面平均周长为200毫米，弦杆的横截面周长与所有腹杆的横截 面平均周长的比值为1.8，取整后为2，所以腹杆的数量应该小于等于8， 本实施例中在弦杆两侧选用的腹杆的数量分别为两个和三个，满足对腹杆 数量的要求。 实施例6:
本实施例中在弦杆两侧的腹杆平面形成(KK+KT)的复合节点，如图8 所示，弦杆及腹杆的截面形状为菱形钢管，弦杆和腹杆之间的角度以及腹 杆和腹杆之间的角度均为30度。本实施例中弦杆的横截面周长为400毫米， 各腹杆横截面平均周长为320毫米，弦杆的横截面周长与所有腹杆的横截 面平均周长的比值为1.25，取整后为l，所以腹杆的数量应该小于等于4， 本实施例中在弦杆两侧选用的腹杆的数量分别为两个和三个，满足对腹杆 数量的要求。实施例7:
本实施例与实施例1的结构基本相同，不同指出仅在于弦杆及腹杆 为焊接薄壁箱形管。
权利要求1、钢管构件空间复K型节点，包括弦杆和腹杆，腹杆与弦杆固定连接；其特征在于弦杆和腹杆之间的角度以及腹杆和腹杆之间的角度的取值范围为30度～150度。
2、 根据权利要求1所述的钢管构件空间复K型节点，其特征在于所述的 弦杆及腹杆为圆钢管。
3、 根据权利要求2所述的钢管构件空间复K型节点，其特征在于在圆钢 管节点处向外的任一侧伸出的腹杆数量小于等于弦杆直径与各腹杆平均直 径的比值取整后的4倍。
4、 根据权利要求1所述的钢管构件空间复K型节点，其特征在于所述的 弦杆及腹杆为方钢管或矩形钢管或菱形钢管。
5、 根据权利要求4所述的钢管构件空间复K型节点，其特征在于在钢管 节点处向外的任一侧伸出的腹杆数量小于等于弦杆横截面周长与各腹杆横 截面平均周长的比值取整后的4倍。
6、 根据权利要求1或权利要求2或权利要求3或权利要求4或权利要求5 所述的钢管构件空间复K型节点，其特征在于在所述的弦杆及腹杆内沿 径向设置有横向加劲肋，沿轴向设置有竖向加劲肋。
专利摘要本实用新型涉及钢管构件空间复K型节点，属于建筑工程领域。本节点包括弦杆和腹杆，弦杆和腹杆之间的角度以及腹杆和腹杆之间的角度的取值范围为30度～150度。当腹杆和弦杆为圆钢管时，在圆钢管节点处向外的任一侧伸出的腹杆数量小于等于弦杆直径与各腹杆平均直径的比值取整后的4倍。当弦杆及腹杆为方钢管、矩形钢管或菱形钢管时，在钢管节点处向外的任一侧伸出的腹杆数量小于等于弦杆横截面周长与各腹杆横截面平均周长的比值取整后的4倍。本实用新型中在弦杆及腹杆内沿径向设置有横向加劲肋，沿轴向设置有竖向加劲肋。本实用新型对腹杆的数量及各杆件之间的角度进行了限制，这样可以使整体节点结构的受力更驱合理，增强了结构的稳定性。
文档编号E04B1/58GK201347583SQ20082012454
公开日2009年11月18日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者翼 彭, 曹万林, 王尧鸿, 胡纯炀, 重 范 申请人:中国建筑设计研究院