钢结构仿古建筑歇山屋面顶角柱梁相交节点结构的制作方法

本实用新型属于钢结构建筑技术领域。

背景技术：

中式古代建筑是我国历史传承的瑰宝，具有不可比拟的独特美感。传统的中式古代建筑几乎都是砖木结构，其木材消耗量大，不符合目前绿色建筑的发展方向，而且建筑工序多而复杂，施工效率低，防火性能也较差。

近年大力推广的钢结构建筑由于结构强度高、抗震性能好、节能、可实现工厂化和标准化生产、现场拼装、施工方便、施工周期短、面积使用率高等各种优点，成为绿色建筑的发展方向。但钢结构建筑多用于超高层、大跨度结构，仿古建筑中应用极少。这是由于仿古建筑较为复杂的歇山屋面造型，导致其工厂化加工程度极低，施工时需要现场支模及绑扎钢筋，难以实现全部用钢结构体系。

随着中华传统文化的不断弘扬和现代仿古建筑市场需求的不断增长，并为了顺应绿色建筑发展的方向，如何将钢结构体系应用于具有歇山屋面的中式仿古建筑的设计建造，成为行业要研究解决的问题，而其中的关键问题之一就是要提供仿古建筑圆形柱与歇山屋面的端头斜梁、端头横梁以及屋面横梁的复杂连接结构的有效解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种仿古建筑圆形柱与歇山屋面的端头斜梁、端头横梁以及屋面横梁相交节点的标准连接结构，以实现用工厂化加工的钢结构拼装搭建仿古建筑复杂的屋面造型，解决用钢结构构件拼装建设具有歇山屋面的中式仿古建筑的关键技术难题。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

钢结构仿古建筑歇山屋面顶角柱梁相交节点结构，所述柱梁相交节点是建筑的圆管钢立柱与歇山屋面的端头钢斜梁、屋面钢横梁、端头钢横梁的相交节点；所述节点结构包括圆管钢立柱、分别焊接于圆管钢立柱顶端外壁的两根平面上翼缘H型钢牛腿接头、两根斜面上翼缘H型钢牛腿接头和一根屋面顶角斜钢梁；所述圆管钢立柱顶端分别沿歇山屋面和屋面侧檐切削成山形斜面，在圆管钢立柱内顶端焊接有山形斜面内撑板，在圆管钢立柱内位于山形斜面内撑板下方焊接有圆形水平内撑板；所述屋面顶角斜钢梁为山形斜面上翼缘H型钢梁，焊接于圆管钢立柱山形顶面的最高点外侧，其腹板竖直焊接于圆管钢立柱外壁，腹板两端的山形斜面上翼缘和平面下翼缘分别与圆管钢立柱外壁沿与山形斜面内撑板和圆形水平内撑板对应位置的弧形接合面焊接；所述两根斜面上翼缘H型钢牛腿接头对称设置于屋面顶角斜钢梁两边并相互垂直，其腹板竖直焊接于圆管钢立柱外壁，腹板两端的斜面上翼缘和平面下翼缘分别与圆管钢立柱沿山形斜面内撑板和圆形水平内撑板对应位置的弧形接合面焊接；所述两根平面上翼缘H型钢牛腿接头对称焊接于山形斜面的最低点外侧两边且相互垂直，其腹板竖直焊接于圆管钢立柱外壁，腹板两端的平面上翼缘和平面下翼缘分别与外侧立柱沿山形斜面内撑板和圆形水平内撑板对应位置的弧形接合面焊接；两根斜面上翼缘H型钢牛腿接头的上翼缘分别与沿所处的歇山屋面和屋面侧檐倾斜，屋面顶角斜钢梁的上翼缘的山形斜面分别沿所朝向的歇山屋面和屋面侧檐倾斜。

本实用新型在圆管钢立柱内位于山形斜面内撑板下方焊接有间隔一段距离的两块圆形水平内撑板。

本实用新型的节点结构可很好地将仿古建筑圆形柱与歇山屋面的端头钢斜梁、端头钢横梁以及屋面钢横梁进行组接。将歇山屋面的屋面钢横梁和端头钢横梁各与一根斜面上翼缘H型钢牛腿接头连接，将屋面顶角斜钢梁的另一端与端头钢斜梁连接，即可很好地搭建出仿古建筑的歇山屋面与侧檐相交处的顶角结构。

本实用新型根据歇山屋面的结构特点，巧妙地设计并利用顶面为山形斜面的圆管钢立柱、上翼缘沿屋面倾斜的H形钢牛腿接头以及上翼缘为山形斜面的屋面顶角斜钢梁，创新性地设计了独特的用于仿古建筑歇山屋面顶角的钢结构连接节点构件。其结构合理，可实现工厂化加工定制，用工厂化加工的钢结构拼装搭建仿古建筑复杂的屋面顶角造型，解决了用钢结构构件拼装建设具有歇山屋面的中式仿古建筑的关键技术难题。

附图说明

图1是本实用新型所述仿古建筑的钢结构体系示意图；

图2是本实用新型所述屋面顶角柱梁相交节点结构连接圆管钢立柱、端头钢斜梁、端头钢横梁以及屋面钢横梁的示意图；

图3是本实用新型所述屋面顶角柱梁相交节点结构连接圆管钢立柱、端头钢斜梁、端头钢横梁以及屋面钢横梁的另一个方向的示意图；

图4是上翼缘为斜翼缘的钢横梁或H型钢牛腿接头的横断面形状示意图；

图5是屋面顶角斜钢梁的横断面形状示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1所示为钢结构仿古歇山屋面建筑结构体系，包括有分别位于歇山屋面顶尖线两边的各两列圆管钢立柱1、搭建在钢立柱顶端的一组山形钢斜梁、沿山形钢斜梁构成的斜面横向搭建在山形钢斜梁上的一组屋面钢横梁3。所述位于歇山屋面顶尖线两边的各两列圆管钢立柱1，位于内侧的两列钢立柱高于外侧的两列钢立柱。在屋面钢横梁3两端头分别搭建有端头斜钢梁2，所述钢斜梁2、屋面钢横梁3、端头钢横梁4均为H型钢梁；屋面钢横梁3和端头钢横梁4的腹板顶部的上翼缘均为沿屋面倾斜的斜板。

如图2、图3所示，本实用新型所述钢结构仿古建筑歇山屋面顶角柱梁相交节点是建筑的圆管钢立柱1与歇山屋面的端头钢斜梁2、屋面钢横梁3、端头钢横梁4的相交节点，在如图1中I所示的歇山屋面与侧檐相交处的顶角位置。

所述钢结构仿古建筑歇山屋面顶角柱梁相交节点结构包括圆管钢立柱1、分别焊接于圆管钢立柱顶端外壁的两根平面上翼缘H型钢牛腿接头8、两根斜面上翼缘H型钢牛腿接头9和一根屋面顶角斜钢梁10。所述圆管钢立柱1顶端分别沿歇山屋面和屋面侧檐切削成山形斜面，在圆管钢立柱内顶端焊接有山形斜面内撑板7，在圆管钢立柱内位于山形斜面内撑板7下方焊接有圆形水平内撑板6。所述屋面顶角斜钢梁10为山形斜面上翼缘H型钢梁，焊接于圆管钢立柱山形顶面的最高点外侧，其腹板竖直焊接于圆管钢立柱外壁，腹板两端的山形斜面上翼缘和平面下翼缘分别与圆管钢立柱外壁沿与山形斜面内撑板7和圆形水平内撑板6对应位置的弧形接合面焊接。所述两根斜面上翼缘H型钢牛腿接头9对称设置于屋面顶角斜钢梁10两边并相互垂直，其腹板竖直焊接于圆管钢立柱外壁，腹板两端的斜面上翼缘和平面下翼缘分别与圆管钢立柱沿山形斜面内撑板7和圆形水平内撑板6对应位置的弧形接合面焊接。所述两根平面上翼缘H型钢牛腿接头8对称焊接于山形斜面的最低点外侧两边且相互垂直，其腹板竖直焊接于圆管钢立柱外壁，腹板两端的平面上翼缘和平面下翼缘分别与外侧立柱沿山形斜面内撑板7和圆形水平内撑板6对应位置的弧形接合面焊接。两根斜面上翼缘H型钢牛腿接头9的上翼缘分别与沿所处的歇山屋面和屋面侧檐倾斜，屋面顶角斜钢梁10的上翼缘的山形斜面分别沿所朝向的歇山屋面和屋面侧檐倾斜。焊接后，山形斜面内撑板7从圆管钢立柱内支撑外面的两根平面上翼缘H型钢牛腿接头8的平面上翼缘、两根斜面上翼缘H型钢牛腿接头9的斜面上翼缘和屋面顶角斜钢梁10的山形斜面上翼缘的挤压，圆形水平内撑板6从圆管钢立柱内支撑外面的两根平面上翼缘H型钢牛腿接头8的平面下翼缘、两根斜面上翼缘H型钢牛腿接头9的平面下翼缘和屋面顶角斜钢梁10的平面下翼缘的挤压，防止圆管钢立柱变形。为了使位于圆管钢立柱上下两侧的屋面顶角斜钢梁10的平面下翼缘和两根平面上翼缘H型钢牛腿接头8的平面下翼缘均在柱内有支撑，在圆管钢立柱内位于山形斜面内撑板7下方可焊接两块圆形水平内撑板，分别支撑屋面顶角斜钢梁10的平面下翼缘和两根平面上翼缘H型钢牛腿接头8的平面下翼缘。

本实用新型所述上翼缘均为斜翼缘的屋面钢横梁3和端头钢横梁4、斜面上翼缘H型钢牛腿接头9的横断面形状均如图4所示，位于腹板c底部的下翼缘b为平翼缘，位于腹板顶部的上翼缘a为斜翼缘。所述屋面顶角斜钢梁10的横断面形状如图5所示，位于腹板钢梁腹板f底部的下翼缘d为平翼缘，位于钢梁腹板顶部的上翼缘e为山形斜面翼缘。

将歇山屋面的屋面钢横梁3和端头钢横梁4各与一根本实用新型的斜面上翼缘H型钢接头9通过连接两者腹板的连接板5及连接螺栓11相接，并将翼缘焊接；将本实用新型屋面顶角斜钢梁10的另一端与端头钢斜梁2也用连接板5及连接螺栓11连接，即可将仿古建筑圆形柱与歇山屋面的端头钢斜梁、端头钢横梁以及屋面钢横梁进行组接，很好地搭建出仿古建筑的歇山屋面与侧檐相交处的顶角结构。

本实用新型实现了用钢结构搭建仿古建筑歇山屋面结构，可实现工厂化加工定制，在施工现场快速拼装，将结构复杂独特的歇山屋面仿古建筑用标准化的钢结构构件进行构建，实现建筑的标准化，降低建筑成本，提高施工效率，并确保建筑质量。