内圆外方中空夹层带预应力筋钢管混凝土桁架相贯节点的制作方法

本实用新型涉及钢管桁架节点结构领域，具体是内圆外方中空夹层带预应力筋钢管混凝土桁架相贯节点。

背景技术：

随着社会及经济的快速发展，管桁架结构在一些大型结构工程(如：体育馆、展览馆、桥梁及海洋平台等)中越来越受到青睐。管桁架结构的基本组成单元是焊接管节点，但是由于管节点主管的径向刚度远远小于支管的轴向刚度，当支管承受轴向压力、轴向拉力、弯矩及其组合力作用时，主、支管交汇处会发生屈曲变形。同时，由于主管本身也会承受轴向拉力、轴向压力、弯扭及弯矩的组合荷载，当荷载超过主管本身的临界荷载时，也会发生弯曲破坏或弯扭破坏。目前，针对主、支管交汇处的破坏形式已经有较多的加固方法，如：环口板加固，碳纤维布加固、环口套管加固、插板加固等，但是以上加固方式仅仅针对主、支管交汇处(即相贯部位)的加强，对于主管的弯曲破坏及弯扭破坏起不到任何作用。而且主管发生破坏时，对整个管桁架结构的安全性能造成的影响更大，甚至会导致整个管桁架结构发生垮塌，给人们生命和财产造成严重损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供内圆外方中空夹层带预应力筋钢管混凝土桁架相贯节点，它具有较高承载力、较好抗震性能、较好的抗疲劳、抗弯扭性能，进而增强钢管桁架结构整体安全性能，保障结构具有更长久的使用寿命。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

内圆外方中空夹层带预应力筋钢管混凝土桁架相贯节点，包括主管、支管、内管，所述主管和支管均为方钢管，所述支管的一端与主管的外壁焊接连接形成桁架节点，所述内管为圆钢管且同轴心线的设置于主管内部，所述内管的直径比主管的边长小，内管的管壁比主管的管壁薄，所述主管与内管之间填充有混凝土，所述混凝土内沿长度方向设有预应力筋。

所述支管与主管形成的桁架节点是T型节点。

所述支管与主管形成的桁架节点是Y型节点、K型节点、KT型节点、X型节点中的一种，所述支管与主管连接的一端设有坡口。

所述内管是普通薄壁结构圆钢管，其管壁厚度为主管管壁厚度的1/4～1/2，所述内管的直径为主管边长的1/2～3/4。

所述预应力筋为多根，且环绕内管呈环状均匀分布。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型具有较高承载力、较好抗震性能、较好的抗疲劳、抗弯扭性能，进而增强钢管桁架结构整体安全性能，保障结构具有更长久的使用寿命。适用于大跨、高承载力及抗震烈度较高地区的钢桁架结构。

2、根据桁架节点结构所设置的坡口能保证焊接质量、填充金属量少，具有改善劳动条件、便于操作、减少焊接应力和变形的功能。

3、由于内管在里侧的负荷较小，所述内管管壁厚度为主管管壁厚度的1/4～1/2，壁厚适当减少节约耗材。所述内管的直径为主管边长的1/2～3/4，内管与主管之间留有足够的混凝土填充通道，保证整体结构的稳定性及抗性变效果。

4、所述预应力筋环绕内管分布均匀，有利于保持整体结构的稳定性。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是本实用新型附图1的侧视图的剖视图；

附图3是本实用新型附图1的主视图的剖视图；

附图4是本实用新型的桁架节点是Y型节点的主视图的剖视图；

附图5是本实用新型的桁架节点是K型节点的主视图的剖视图；

附图6是本实用新型的桁架节点是KT型节点的主视图的剖视图；

附图7是本实用新型的桁架节点是X型节点的主视图的剖视图。

附图中所示标号：

1、主管；2、支管；3、内管；4、混凝土；5、预应力筋。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型所述是内圆外方中空夹层带预应力筋钢管混凝土桁架相贯节点，主体结构包括主管1、支管2、内管3，所述主管1和支管2均为方钢管，所述支管2的一端与主管1的外壁焊接连接形成桁架节点，所述内管3为圆钢管且同轴心线的设置于主管1内部，所述内管3的直径比主管1的边长小，内管3的管壁比主管1的管壁薄，所述主管1与内管3之间填充有混凝土4，所述混凝土4内沿长度方向设有预应力筋5。本实用新型具有较高承载力、较好抗震性能、较好的抗疲劳、抗弯扭性能，进而增强钢管桁架结构整体安全性能，保障结构具有更长久的使用寿命。适用于大跨、高承载力及抗震烈度较高地区 的钢桁架结构。

所述支管2与主管1形成的桁架节点是T型节点。连接面整齐，结构稳固。

所述支管2与主管1形成的桁架节点是Y型节点、K型节点、KT型节点、X型节点中的一种，适应多种桁架结构，所述支管2与主管1连接的一端设有坡口。保证焊接质量、填充金属量少，具有改善劳动条件、便于操作、减少焊接应力和变形的功能。

所述内管3是普通薄壁结构圆钢管，其管壁厚度为主管1管壁厚度的1/4～1/2，由于内管3在里侧的负荷较小，壁厚适当减少节约耗材。所述内管3的直径为主管1边长的1/2～3/4。内管3与主管1之间留有足够的混凝土4填充通道，保证整体结构的稳定性及抗性变效果。

所述预应力筋5为多根，且环绕内管3呈环状均匀分布。有利于保持整体结构的稳定性。

实施例1：本实用新型所述是内圆外方中空夹层带预应力筋钢管混凝土桁架相贯节点，主体结构包括主管1、支管2、内管3，所述主管1和支管2均为方钢管，所述支管2的一端与主管1的外壁焊接连接形成T型桁架节点，其焊接强度不低于主管1的屈服强度。所述内管3为圆钢管且同轴心线的设置于主管1内部，所述内管3的直径比主管1的边长小，内管3的管壁比主管1的管壁薄，所述主管1与内管3之间填充有混凝土4，所述混凝土4内沿长度方向设有预应力筋5。所述预应力筋5为8根，且环绕内管3呈环状均匀分布。

实施例2：本实用新型所述是内圆外方中空夹层带预应力筋钢管混凝土桁架相贯节点，主体结构包括主管1、支管2、内管3，所述主管1为结构方钢管，所述内管3是普通薄壁结构圆钢管，其管壁厚度为主管1管壁厚度的3/8，所 述内管3的直径为主管1边长的5/8，所述支管2的一端与主管1的外壁焊接连接形成K型桁架节点，所述支管2与主管1连接的一端设有坡口，所述支管2与主管1的连接处采用坡口熔透焊的形式焊接，其焊接强度不低于主管1的屈服强度。所述内管3为圆钢管且同轴心线的设置于主管1内部，所述内管3的直径比主管1的边长小，内管3的管壁比主管1的管壁薄，所述主管1与内管3之间填充有高强混凝土4，所述混凝土4的强度不低于C60，所述混凝土4内沿长度方向设有预应力筋5，所述预应力筋5为6根环绕内管3呈环状均匀分布，且需对所有预应力筋5施加预应力。

实施例3：本实用新型所述是内圆外方中空夹层带预应力筋钢管混凝土桁架相贯节点，主体结构包括主管1、支管2、内管3，所述主管1为结构方钢管，所述内管3是普通薄壁结构圆钢管，其管壁厚度为主管1管壁厚度的1/4，所述内管3的直径为主管1边长的1/2，所述支管2的一端与主管1的外壁焊接连接形成KT型桁架节点，所述支管2与主管1连接的一端设有坡口，所述支管2与主管1的连接处采用坡口熔透焊的形式焊接，其焊接强度不低于主管1的屈服强度。所述内管3为圆钢管且同轴心线的设置于主管1内部，所述内管3的直径比主管1的边长小，内管3的管壁比主管1的管壁薄，所述主管1与内管3之间填充有高强混凝土4，所述混凝土4的强度不低于C60，所述混凝土4内沿长度方向设有预应力筋5，所述预应力筋5为12根环绕内管3呈环状均匀分布。