张弦立体桁架非球形全焊接张拉支座节点的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及张弦立体桁架非球形全焊接张拉支座节点，它包括支座和穿索钢筒，穿索钢筒内设有拉索；支座支撑于穿索钢筒的下侧壁上，穿索钢筒的端部固定设有环形端板，拉索从端板中空部穿过。本实用新型支座节点传力直接，安全度高，制作简单，可显著降低工程成本，缩短工期。
【专利说明】张弦立体桁架非球形全焊接张拉支座节点
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及张弦立体桁架，特别是张弦立体桁架的支座节点。
【背景技术】
[0002]传统的大跨度张弦结构立体桁架，其支座通常采用铸钢节点。然而，铸钢节点传力不直接，铸造工艺复杂，质量不易保证，成本高，制作工期长。
[0003]为降低成本，目前也有采用全焊接球形张拉支座节点，但焊接球往往过大难以制作且传力不直接。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:为解决上述问题，提供一种张弦立体桁架非球形全焊接张拉支座节点，该支座节点传力直接，安全度高，制作简单，可显著降低工程成本，缩短工期。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006]张弦立体桁架非球形全焊接张拉支座节点，它包括支座和穿索钢筒，穿索钢筒内设有拉索；支座支撑于穿索钢筒的下侧壁上，穿索钢筒的端部固定设有环形端板，拉索从端板中空部穿过。
[0007]上述方案中，支座节点还包括下弦杆，下弦杆焊接在穿索钢筒的上侧壁上，下弦杆与穿索钢筒的轴线均在一垂直面上且相交于支座上方。
[0008]上述方案中，支座节点还包括两块竖向节点板和两块横向节点板，两横向节点板分别焊接在穿索钢筒的两侧的侧壁上，两竖向节点板分别焊接在穿索钢筒的上下的侧壁上，两横向节点板和穿索钢筒的轴线在一个平面内，两竖向节点板、下弦杆的轴线、穿索钢筒的轴线在一个平面内，竖向节点板和横向节点板相互垂直。
[0009]上述方案中，穿索钢筒上部的竖向节点板穿插入下弦杆。
[0010]上述方案中，穿索钢筒下部的竖向节点板穿插入支座。
[0011]上述方案中，下弦杆与穿索钢筒的焊接为相贯焊接。
[0012]上述方案中，支座节点还包括桁架端部内侧斜腹杆、桁架端部外侧斜腹杆和斜向节点板，各斜腹杆的轴线均相交于下弦杆的轴线与穿索钢筒的轴线的相交点；斜向节点板与桁架端部内侧斜腹杆的轴线在同一平面内，斜向节点板的根部与横向节点板、穿索钢筒焊接，斜向节点板穿插入桁架端部内侧斜腹杆并与桁架端部内侧斜腹杆焊接。
[0013]上述方案中，支座节点还包括竖向劲板，竖向劲板垂直于竖向节点板，竖向劲板的根部与横向节点板、穿索钢筒焊接。
[0014]上述方案中，支座节点还包括锥形套管，锥形套管设置在穿索钢筒内，锥形套管的小口端与环形端板连接，拉索从锥形套管中穿过。
[0015]为了克服目前大跨度张弦桁架张拉支座节点成本高，制作工期长以及传力不直接的缺点，本实用新型将传统的铸钢节点或焊接球改为在钢筒的端部焊接一块端板，以承担张弦桁架的索力，端板为抵抗索力。本实用新型的有益效果:本实用新型可以作为大跨张弦立体桁架张拉支座节点的标准模板，穿索钢管和端板的厚度及尺寸可以根据索力和杆件轴力的大小确定。与传统的铸钢节点和焊接球相比，传力直接，安全度高，制作简单，可显著降低工程成本，缩短工期。
[0016]另外，四块节点板沿钢筒四周对称布置构成十字节点板，穿索钢筒上部的竖向节点板穿插入下弦杆，以传递张弦桁架下弦杆的轴力。在穿索钢筒处焊接一块斜向节点板穿插入桁架内侧斜腹杆，以传递内侧斜腹杆的轴力。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例的立体图。
[0018]图2为本实用新型实施例的俯视图。
[0019]图3为图2的A-A剖视图。
[0020]图4为支座的横截面图。
[0021]其中:1_支座，2-穿索钢筒，3-拉索，4-环形端板，5-下弦杆，6-竖向节点板，7-横向节点板，8-桁架端部内侧斜腹杆，9-桁架端部外侧斜腹杆，10-斜向节点板，11-竖向劲板，12-锥形套管，13-纵向联系桁架杆，14-水平加劲板。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示的本实用新型实施例，张弦立体桁架非球形全焊接张拉支座节点包括支座1、穿索钢筒2、拉索3、下弦杆5、两块竖向节点板6、两块横向节点板7、纵向联系桁架杆13、桁架端部内侧斜腹杆8、桁架端部外侧斜腹杆9、斜向节点板10、竖向劲板11、锥形套管13。穿索钢筒内设有拉索3 ;支座支撑于穿索钢筒的下侧壁上，穿索钢筒的端部固定设有环形端板4，拉索从端板中空部穿过。如图3所示，锥形套管设置在穿索钢筒内，锥形套管的小口端与环形端板连接，拉索从锥形套管中穿过。竖向劲板垂直于竖向节点板，竖向劲板的根部与横向节点板、穿索钢筒焊接。
[0023]下弦杆焊接在穿索钢筒的上侧壁上，下弦杆与穿索钢筒的轴线均在一垂直面上且相交于支座上方。
[0024]两横向节点板分别焊接在穿索钢筒的两侧的侧壁上，两竖向节点板分别焊接在穿索钢筒的上下的侧壁上，两横向节点板和穿索钢筒的轴线在一个平面内，两竖向节点板、下弦杆的轴线、穿索钢筒的轴线在一个平面内，竖向节点板和横向节点板相互垂直。
[0025]纵向联系桁架杆的轴线和各斜腹杆的轴线均相交于下弦杆的轴线与穿索钢筒的轴线的相交点；斜向节点板与桁架端部内侧斜腹杆的轴线在同一平面内，斜向节点板的根部与横向节点板、穿索钢筒焊接，
[0026]如图1、2、3所示，穿索钢筒上部的竖向节点板穿插入下弦杆。穿索钢筒下部的竖向节点板穿插入支座。下弦杆与穿索钢筒的焊接为相贯焊接。斜向节点板穿插入桁架端部内侧斜腹杆并与桁架端部内侧斜腹杆焊接。
[0027]如图4所示，支座上设有水平加劲板14。
[0028]本实用新型实施例中，穿索钢筒为焊接钢管，材质为Q345C。在钢筒的端部焊接一块端板和四块节点板，以承担张弦桁架的索力。其中，端板为抵抗索力，采用厚钢板，材质为Q345GJC ;四块节点板沿钢筒四周对称布置构成十字劲板，十字劲板材质均为Q345C，焊接工艺均采用坡口熔透焊。张弦桁架下弦杆与穿索钢筒采用相贯焊，穿索钢筒上部的竖向加劲板贯穿下弦杆，以传递张弦桁架下弦杆的轴力。张弦桁架支座处腹杆与穿索钢筒采用相贯焊，在穿索钢筒处焊接一块斜向节点板贯穿桁架内侧斜腹杆，材质为Q345C，以传递内侧斜腹杆的轴力。张弦桁架端部外侧斜腹杆由于轴力比较小，与穿索钢筒采用相贯焊。支座底板采用厚钢板，材质为Q345GJC ;支座采用3块竖向的加劲板连接，材质为Q345C ；3加劲板间设水平加劲肋，材质为Q345C。纵向联系杆与穿索钢筒侧面的水平加劲板采用贯穿插板连接，以传递纵向联系桁架下弦杆的轴力。
[0029]大跨度张弦立体桁架结构，其张拉支座通常采用铸钢节点。然而，铸钢节点传力不直接，铸造工艺复杂，质量不易保证，成本高，制作工期长。为降低成本，可采用全焊接球形张拉支座，但焊接球往往过大难以制作且传力不直接，为解决这一难题，发明了一种新型节点板和圆钢筒组合的全焊接张拉支座。该张拉支座节点属国内首创，可显著降低工程成本，缩短工期。
[0030]本实用新型实施例制备方法为:
[0031](I)先将环形端板与锥形套管局部点焊，再将锥形套管套入穿索钢筒，环形端板与穿索钢筒采用CO2气体保护焊焊接。
[0032](2)将下料后的竖向节点板、横向节点板依次与穿索钢筒组装，竖向节点板、横向节点板与主管焊缝坡口形状均为K形，采取CO2气体保护焊施焊。
[0033](3)将支座与竖向节点板、横向节点板采用K形坡口 CO2气体保护焊焊接。
[0034](4)将竖向劲板依次与支座底板，穿索钢筒，竖向节点板，横向节点板采用K形坡口 CO2气体保护焊焊接。
[0035](5)先将支座与竖向节点板焊接。
[0036](6)先将竖向加劲板与穿索钢筒，再将斜向节点板与穿索钢筒焊接。
[0037](7)待拉索张拉完毕后，将环形端板与穿索钢筒采用CO2气体保护焊焊接。
【权利要求】
1.张弦立体桁架非球形全焊接张拉支座节点，它包括支座和穿索钢筒，穿索钢筒内设有拉索；其特征在于:支座支撑于穿索钢筒的下侧壁上，穿索钢筒的端部固定设有环形端板,拉索从端板中空部穿过。
2.如权利要求1所述的支座节点，其特征在于:它还包括下弦杆，下弦杆焊接在穿索钢筒的上侧壁上，下弦杆与穿索钢筒的轴线均在一垂直面上且相交于支座上方。
3.如权利要求2所述的支座节点，其特征在于:它还包括两块竖向节点板和两块横向节点板，两横向节点板分别焊接在穿索钢筒的两侧的侧壁上，两竖向节点板分别焊接在穿索钢筒的上下的侧壁上，两横向节点板和穿索钢筒的轴线在一个平面内，两竖向节点板、下弦杆的轴线、穿索钢筒的轴线在一个平面内，竖向节点板和横向节点板相互垂直。
4.如权利要求3所述的支座节点，其特征在于:穿索钢筒上部的竖向节点板穿插入下弦杆。
5.如权利要求3所述的支座节点，其特征在于:穿索钢筒下部的竖向节点板穿插入支座。
6.如权利要求2所述的支座节点，其特征在于:下弦杆与穿索钢筒的焊接为相贯焊接。
7.如权利要求3所述的支座节点，其特征在于:它还包括纵向联系桁架杆、桁架端部内侧斜腹杆、桁架端部外侧斜腹杆和斜向节点板，纵向联系桁架杆的轴线和各斜腹杆的轴线均相交于下弦杆的轴线与穿索钢筒的轴线的相交点；斜向节点板与桁架端部内侧斜腹杆的轴线在同一平面内，斜向节点板的根部与横向节点板、穿索钢筒焊接，斜向节点板穿插入祐1架端部内侧斜腹杆并与桁架端部内侧斜腹杆焊接。
8.如权利要求3所述的支座节点，其特征在于:它还包括竖向劲板，竖向劲板垂直于竖向节点板，竖向劲板的根部与横向节点板、穿索钢筒焊接。
9.如权利要求1所述的支座节点，其特征在于:它还包括锥形套管，锥形套管设置在穿索钢筒内，锥形套管的小口端与环形端板连接，拉索从锥形套管中穿过。
【文档编号】E04B1/58GK203701285SQ201320782464
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】李霆, 张慎, 何挺, 李之硕 申请人:中南建筑设计院股份有限公司