一种工字形钢梁相交节点的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种工字形钢梁相交节点，以能连接不在同一水平面内的多根钢梁。其中，工字形钢梁相交节点包括钢管，两个N边形盖板，N个连接钢梁，和N个工字形钢梁。钢管的上下两个端部，即第一端和第二端，分别与两个N边形盖板固定连接。通过钢管和两个N边形盖板，可以将位于不同水平面上的N个工字形钢梁分别通过N个连接钢梁与钢管和N边形盖板连接，以满足现在的不同建筑造型的需求。
【专利说明】一种工字形钢梁相交节点
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及建筑【技术领域】，尤其涉及一种工字形钢梁相交的节点。
【背景技术】
[0002] 近些年，钢结构建筑在国内有了大规模的发展。这种结构有着施工快捷、清洁环 保、抗震性能好、适于做大跨度建筑等优点。
[0003] 钢结构的建筑中如轻钢别墅或场馆类建筑，屋面常有造型需求，建筑对于屋面的 造型需求给结构设计带来了很大的难题，特别是一些复杂节点的处理等，然而现有的规范、 图集等所给出的节点结构做法很少，尚不能满足建筑造型的需求，这就需要结构设计人员 能够设计出一些新的节点形式。在多坡屋面中，出于屋面形式的需要常会出现3根、4根、甚 至更多根不在同一水平面内的钢梁汇交的情况。这就需要提供一种连接节点，以使能够实 现如此复杂的节点连接。 实用新型内容
[0004] 本实用新型提供了一种工字形钢梁相交节点，以能够形成多坡屋面中所使用的多 根钢梁汇交于同一节点的结构构造，实现无柱处多根不在同一平面内的钢梁的刚性连接。
[0005] 本实用新型提供一种工字形钢梁相交节点，其中，所述工字形钢梁相交节点包括N 个工字形钢梁、N个连接钢梁、第一 N边形盖板、第二N边形盖板和钢管，N为大于等于3的 整数；其中，所述N个连接钢梁为工字形钢梁，所述第一 N边形盖板与所述钢管的第一端固 定连接，所述第二N边形盖板与所述钢管的第二端固定连接；所述第一 N边形盖板的第i边 与所述第i个连接钢梁的第一翼缘的第一边固定连接，所述第二N边形盖板的第i边与所 述第i个连接钢梁的第二翼缘的第一边固定连接，所述第i个连接钢梁的腹板的第一边与 所述钢管的侧壁固定连接；所述第i个连接钢梁的第一翼缘的第二边与所述第i个工字形 钢梁的第一翼缘的第一边固定连接，所述第i个连接钢梁的第二翼缘的第二边与所述第i 个工字形钢梁的第二翼缘的第一边固定连接，所述第i个连接钢梁的腹板的第二边与所述 第i个工字形钢梁的腹板的第一边固定连接；其中，1 < i < N。
[0006] 其中，所述工字形钢梁相交节点还包括2N个连接板，所述第i个连接钢梁的腹板 的第二边与所述第i个工字形钢梁的腹板的第一边通过第2i_l个连接板和第2i个连接板 固定连接，其中，第2i_l个连接板设置在所述第i个连接钢梁的腹板和所述第i个工字形 钢梁的腹板的第一侧，所述第2i个连接板设置在所述第i个连接钢梁的腹板和所述第i个 工字形钢梁的腹板的第二侧；其中，1 < i < N。
[0007] 其中，所述第2i_l个连接板和所述第2i个连接板设置有连接通孔，通过螺栓和螺 母将所述第i个连接钢梁的腹板的第二边与所述第i个工字形钢梁的腹板的第一边固定在 一起，其中，1彡i彡N。
[0008] 其中，所述第一 N边形盖板和所述钢管的第一端通过周圈角焊缝方式固定连接， 所述第二N边形盖板和所述钢管的第二端通过周圈角焊缝方式固定连接。
[0009] 其中，所述第一 N边形盖板的第i边与所述第i个连接钢梁的第一翼缘的第一边 以对接焊缝的方式固定连接，所述第二N边形盖板的第i边与所述第i个连接钢梁的第二 翼缘的第一边以对接焊缝的方式固定连接，其中，K i < N。
[0010] 其中，所述第i个连接钢梁的第一翼缘的第二边与所述第i个工字形钢梁的第一 翼缘的第一边以单边v形坡口焊缝的方式固定连接，所述第i个连接钢梁的第二翼缘的第 二边与所述第i个工字形钢梁的第二翼缘的第一边以单边V形坡口焊缝的方式固定连接， 其中，1彡i彡N。
[0011] 其中，所述第i个连接钢梁的腹板的第一边与所述钢管以双面角焊缝的方式固定 连接，其中，1彡i彡N。
[0012] 其中，所述第一 N边形盖板和所述第二N边形盖板为正N边形盖板；所述N为3、 4、5、6 或者 8。
[0013] 其中，所述2N个连接板为平行四边形结构。
[0014] 其中，所述钢管与所述第一 N边形盖板和所述第二N边形盖板固定连接后的高度 与所述连接钢梁的高度和所述工字形钢梁的高度相同。
[0015] 本实用新型目的在于提供一种可供复杂坡屋面使用的多根钢梁汇交于同一节点 的节点构造，以实现无柱处多根不在同一平面内的钢梁的刚性连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型所提供的工字形钢梁相交节点从顶部向下看的俯视图；
[0017] 图2是图1中所提供的工字形钢梁相交节点2-2剖面图；
[0018] 图3是图2中所提供的工字形钢梁相交节点3-3剖面图。 具体实施例
[0019] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要 说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0020] 本实用新型的基本思想是，提供一种工字形钢梁相交节点，以能连接不在同一水 平面内的多根钢梁。其中，工字形钢梁相交节点包括钢管，两个N边形盖板，N个连接钢梁， 和N个工字形钢梁。钢管的上下两个端部，即第一端和第二端，分别与两个N边形盖板固定 连接。通过钢管和两个N边形盖板，可以将位于不同水平面上的N个工字形钢梁分别通过 N个连接钢梁与钢管和N边形盖板连接，以满足现在的不同建筑造型的需求。N的个数可以 根据需要来设定，例如，N可以是3、4、5、6或者8。
[0021] 下面结合附图详细说明一下本实用新型所提供的工字形钢梁相交节点。
[0022] 结合图1和图2所示，图1中图示了本实用新型所提供的工字形钢梁相交节点1 从顶部向下看的俯视图。图2为图1中所提供的工字形钢梁相交节点2-2剖面图。图中， 是以连接8根工字形钢梁为例进行的图示。当然，可以根据需要连接工字形钢梁的个数来 进行调整。
[0023] 工字形钢梁相交节点1包括钢管20,第一 N边形盖板10、第二N边形盖板30、N个 连接钢梁40和N个工字形钢梁50。
[0024] 图3图示了图2所给出的工字形钢梁相交节点1的3-3剖面图，其中，工字形钢梁 相交节点1为连接8个工字形钢梁的连接节点。即N等于8。结合图2和图3可知，工字形 钢梁相交节点1包括钢管20,第一 8边形盖板10、第二8边形盖板30、8个连接钢梁40和 8个工字形钢梁50。以下以连接8个工字形钢梁为例说明本实用新型所提供的工字形钢梁 相交节点1。这并不成为对本实用新型的限定，本实用新型所提供的工字形钢梁相交节点1 可以用于连接3、4、5、6或者8个工字形钢梁。
[0025] 在图1和图2所示的本实用新型所提供的工字形钢梁相交节点1中，第一8边形盖 板10与钢管20的第一端201固定连接。例如，可以通过周圈角焊缝的方式固定连接。第 二8边形盖板30与钢管20的第二端202固定连接。例如，可以通过周圈角焊缝的方式固 定连接。
[0026] 8个连接钢梁40均为工字形钢梁。8个连接钢梁40分别于第一 8边形盖板10、第 二8边形盖板30的相应的边连接，同时与钢管20固定连接。每个连接钢梁的翼缘分别与 第一 8边形盖板10和第二8边形盖板30的相应的边固定连接，同时每个连接钢梁的腹板 与钢管固定连接。每个连接钢梁的腹板的与钢管连接的第一边形成直线型切角4031，每个 连接钢梁的腹板的与工字形钢梁连接的第二边形成扇形切角4061。
[0027] 结合图1-3,具体来说，第一个连接钢梁40的第一翼缘的第一边401与第一 8边形 盖板10的第一边101固定连接，连接方式可以为对接焊缝。第一个连接钢梁40的第二翼 缘的第一边402与第二8边形盖板30的第一边301固定连接，连接方式可以为对接焊缝的 方式固定连接。第一个连接钢梁40的腹板的第一边403与钢管20的侧壁203固定连接， 连接方式可以为双面角焊缝的方式固定连接。同理，第二个连接钢梁40'的第一翼缘的第 一边40Γ与第一 8边形盖板10的第二边10Γ固定连接，连接方式可以为对接焊缝的方式 固定连接。第二个连接钢梁40'的第二翼缘的第一边402'与第二8边形盖板30的第二边 30Γ固定连接，连接方式可以为对接焊缝的方式固定连接。第二个连接钢梁40'的腹板的 第一边403'与钢管20的侧壁203固定连接，连接方式可以为双面角焊缝的方式固定连接。 同理，以此类推，第i个连接钢梁的第一翼缘的第一边与第一 8边形盖板10的第i边固定 连接，连接方式可以为对接焊缝的方式固定连接。第i个连接钢梁的第二翼缘的第一边与 第二8边形盖板的对应的第i边固定连接，连接方式可以为对接焊缝的方式固定连接。第 i个连接钢梁的腹板的第一边与钢管20的侧壁203固定连接，连接方式可以为双面角焊缝 的方式固定连接。其中，1彡i彡N。
[0028] 在图1和图2所示的第一 8边形盖板10和第二8边形盖板30为正八边形盖板。 这并不成为对本实用新型的限定。该第一 8边形盖板10和第二8边形盖板30可以根据需 要设置成任意多边形形状。例如，设置成正三角形、正方形、正五边形或者正六边形的形状。 当然，也可以根据需要设置成非正多边形。
[0029] 根据上面的连接方式，钢管20和第一 N边形盖板10和第二N边形盖板10固定连 接，同时与N个连接钢梁40固定连接。
[0030] N个连接钢梁40分别与N个工字形钢梁50固定连接。每个连接钢梁的翼缘与相 应的工字钢梁所对应的翼缘固定连接。同时每个连接钢梁的腹板与相应的工字形钢梁的腹 板固定连接。如上描述的，每个连接钢梁的腹板的与工字形钢梁连接的第二边形成扇形切 角4061。每个工字形钢梁的腹板的与连接钢梁的腹板连接的第一边形成两个扇形切角，第 一扇形切角5031和第二扇形切角5032。第一扇形切角尺寸大于第二扇形切角的尺寸。这 样的切角设置可以方便焊接连接。
[0031] 具体来说，第1个连接钢梁40的第一翼缘的第二边404与第1个工字形钢梁50的 第一翼缘的第一边501固定连接，连接方式可以为单边v形坡口焊缝的方式固定连接。第1 个连接钢梁40的第二翼缘的第二边405与第1个工字形钢梁50的第二翼缘的第一边502 固定连接，连接方式可以为单边v形坡口焊缝的方式固定连接。第1个连接钢梁40的腹板 的第二边406与第1个工字形钢梁50的腹板的第一边503固定连接。同理，第2个连接钢 梁40'的第一翼缘的第二边404'与第2个工字形钢梁50'的第一翼缘的第一边50Γ固定 连接，连接方式可以为单边v形坡口焊缝的方式固定连接。第2个连接钢梁40'的第二翼 缘的第二边405'与第2个工字形钢梁50'的第二翼缘的第一边502'固定连接，连接方式 可以为单边v形坡口焊缝的方式固定连接。第2个连接钢梁40'的腹板的第二边406'与 第2个工字形钢梁50'的腹板的第一边503'固定连接。同理，以此类推，第i个连接钢梁 的第一翼缘的第二边与第i个工字形钢梁的第一翼缘的第一边固定连接，连接方式可以为 单边v形坡口焊缝的方式固定连接。第i个连接钢梁的第二翼缘的第二边与第i个工字形 钢梁的第二翼缘的第一边固定连接，连接方式可以为单边v形坡口焊缝的方式固定连接。 第i个连接钢梁的腹板的第二边与第i个工字形钢梁50的腹板的第一边固定连接，其中， 1 < i < N。
[0032] 在上述连接方式中，连接钢梁40的腹板的第二边406与工字形钢梁50的腹板的 第一边503的固定连接，可以通过连接板70将其固定连接在一起。也就是说，在本实用新 型中，提供2N个连接板70。每个连接钢梁的腹板与工字形钢梁的腹板的连接均通过两个连 接板固定连接。即在每个连接板上设置连接通孔，并在每个连接钢梁的腹板和工字形钢梁 的腹板的相应的位置上，设置连接通孔，通过螺栓和螺母的配合，使每个连接钢梁的腹板与 工字形钢梁的腹板固定连接在一起。
[0033] 具体来说，在第1个连接钢梁40的腹板的第二边406和第1个工字形钢梁50的 腹板的第一边503的第一侧设置第1个连接板，在第1个连接钢梁40的腹板的第二边406 和第1个工字形钢梁50的腹板的第一边503的第二侧设置第2个连接板，在第1个连接板 和第2个连接板设置连接通孔，并在第1个连接钢梁40的腹板以及第1个工字形钢梁50 的腹板的与连接通孔相应的位置上设置对应的连接通孔，通过螺栓和螺母的配合将第1个 连接钢梁40的腹板以及第1个工字形钢梁50的腹板固定连接在一起。在第2个连接钢梁 40'的腹板的第二边406'和第2个工字形钢梁50'的腹板的第一边503'的第一侧设置第 3个连接板，在第2个连接钢梁40'的腹板的第二边406'和第2个工字形钢梁50'的腹板 的第一边503'的第二侧设置第4个连接板，在第3个连接板和第4个连接板设置连接通孔， 并在第2个连接钢梁40'的腹板以及第2个工字形钢梁50'的腹板的与连接通孔相应的位 置上设置对应的连接通孔，通过螺栓和螺母的配合将第2个连接钢梁40'的腹板以及第2 个工字形钢梁50'的腹板固定连接在一起。同理，以此类推，在第i个连接钢梁的腹板的第 二边和第i个工字形钢梁的腹板的第一边的第一侧设置第2i-l个连接板，在第i个连接钢 梁的腹板的第二边和第i个工字形钢梁的腹板的第一边的第二侧设置第2i个连接板，在第 2i_l个连接板和第2i个连接板设置连接通孔，并在第i个连接钢梁的腹板以及第i个工字 形钢梁的腹板的与连接通孔相应的位置上设置对应的连接通孔，通过螺栓和螺母的配合将 第i个连接钢梁的腹板以及第i个工字形钢梁的腹板固定连接在一起，其中，1 < i < N。
[0034] 如图2所示，连接板70为平行四边形结构。连接板70上设置20个连接通孔，分 设于靠近连接钢梁的腹板的第二边和靠近工字形钢梁的腹板的第一边的两侧。尽管连接板 上设置有20个螺栓孔，并不代表着此连接需要20个螺栓，螺栓的数量需要根据节点的受力 计算确定，螺栓排列按照《钢结构设计规范》2003版进行。
[0035] 连接板70的形状并不限于图2中所示的平行四边形的形状，其可以根据需要进行 设定，只要能实现连接钢梁和工字形钢梁的连接即可。
[0036] 通过上述的连接方式，可以通过，钢管、第一 N边形盖板、第二N边形盖板以及N个 连接钢梁，可以将N个位不同水平面的工字形钢梁刚性地连接在一起，以满足现在多形状 的造型需要。
[0037] 在实际施工的过程中，可以在工厂内，将钢管、第一 N边形盖板、第二N边形盖板以 及N个连接钢梁以相应的方式固定连接在一起。然后在施工现场，将N个连接钢梁和N个 工字形钢梁固定连接在一起。其中将钢管与第一 N边形盖板和第二N边形盖板固定连接后 的高度与连接钢梁的高度和工字形钢梁的高度相同。
[0038] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵 盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还 包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有 更多限制的情况下，由语句"包括一个…"限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或 者设备中还存在另外的相同要素。
[0039] 上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在 本发明的保护范围之内。
[0040] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。
【权利要求】
1. 一种工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述工字形钢梁相交节点包括N个工字形 钢梁、N个连接钢梁、第一 N边形盖板、第二N边形盖板和钢管，N为大于等于3的整数；其 中，所述N个连接钢梁为工字形钢梁，所述第一 N边形盖板与所述钢管的第一端固定连接， 所述第二N边形盖板与所述钢管的第二端固定连接；所述第一 N边形盖板的第i边与所述 第i个连接钢梁的第一翼缘的第一边固定连接，所述第二N边形盖板的第i边与所述第i 个连接钢梁的第二翼缘的第一边固定连接，所述第i个连接钢梁的腹板的第一边与所述钢 管的侧壁固定连接；所述第i个连接钢梁的第一翼缘的第二边与所述第i个工字形钢梁的 第一翼缘的第一边固定连接，所述第i个连接钢梁的第二翼缘的第二边与所述第i个工字 形钢梁的第二翼缘的第一边固定连接，所述第i个连接钢梁的腹板的第二边与所述第i个 工字形钢梁的腹板的第一边固定连接；其中，1 < i < N。
2. 如权利要求1所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述工字形钢梁相交节点 还包括2N个连接板，所述第i个连接钢梁的腹板的第二边与所述第i个工字形钢梁的腹 板的第一边通过第2i-l个连接板和第2i个连接板固定连接，其中，第2i-l个连接板设置 在所述第i个连接钢梁的腹板和所述第i个工字形钢梁的腹板的第一侧，所述第2i个连 接板设置在所述第i个连接钢梁的腹板和所述第i个工字形钢梁的腹板的第二侧；其中， 1 < i < N。
3. 如权利要求2所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述第2i-l个连接板和所 述第2i个连接板设置有连接通孔，通过螺栓和螺母将所述第i个连接钢梁的腹板的第二边 与所述第i个工字形钢梁的腹板的第一边固定在一起，其中，1 < i < N。
4. 如权利要求1所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述第一N边形盖板和所述 钢管的第一端通过周圈角焊缝方式固定连接，所述第二N边形盖板和所述钢管的第二端通 过周圈角焊缝方式固定连接。
5. 如权利要求1所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述第一 N边形盖板的第i 边与所述第i个连接钢梁的第一翼缘的第一边以对接焊缝的方式固定连接，所述第二N边 形盖板的第i边与所述第i个连接钢梁的第二翼缘的第一边以对接焊缝的方式固定连接， 其中，1彡i彡N。
6. 如权利要求1所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述第i个连接钢梁的第一 翼缘的第二边与所述第i个工字形钢梁的第一翼缘的第一边以单边v形坡口焊缝的方式固 定连接，所述第i个连接钢梁的第二翼缘的第二边与所述第i个工字形钢梁的第二翼缘的 第一边以单边v形坡口焊缝的方式固定连接，其中，1 < i < N。
7. 如权利要求1所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述第i个连接钢梁的腹板 的第一边与所述钢管以双面角焊缝的方式固定连接，其中，1 < i < N。
8. 如权利要求1所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述第一N边形盖板和所述 第二N边形盖板为正N边形盖板；所述N为3、4、5、6或者8。
9. 如权利要求2所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述2N个连接板为平行四 边形结构。
10. 如权利要求1所述的工字形钢梁相交节点，其特征在于，所述钢管与所述第一 N边 形盖板和所述第二N边形盖板固定连接后的高度与所述连接钢梁的高度和所述工字形钢 梁的高度相同。
【文档编号】E04B1/58GK203891219SQ201420339844
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】李素娟 申请人:李素娟