一种中心加强型空间钢结构节点及其安装方法与流程

本发明属于空间钢结构技术领域，涉及一种中心加强型空间钢结构节点及其安装方法。

背景技术：

空间钢结构是指空间跨度较大的钢结构体系，通过若干杆件连接若干节点，由于所需杆件数量较多，通常需要数万根，节点的结构以及与杆件连接形式会对整个空间钢结构强度造成影响，同时施工安装方式也会直接影响整体质量及施工效率。

现有空间钢结构一般将杆件端部与节点通过紧固件直接连接，强度和施工效率偏低，因此有必要进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种用于连接空间钢结构，并能现场快速组装，且有效提高整体连接强度，并提高施工效率的中心加强型空间钢结构节点及其安装方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种中心加强型空间钢结构节点，其特征在于：包括圆管状结构的中心管和若干圆杆状连接杆，中心管沿周向等角度分布设有若干套孔，若干套孔开孔方向沿中心管径向设置，还包括位于中心管内，且一端固定在中心管内壁上的套管，套管轴线沿中心管径向设置，且套管一端与套孔对齐连通，还包括两块圆形板状封板，封板直径与中心管外径相同，还包括若干块状卡块，卡块横截面呈三角形，且卡块横截面与卡块顶面形状相同，卡块顶面贴合固定在封板底面上，且若干卡块以封板轴线为轴等角度分布，相邻两个卡块侧面和封板底面形成卡槽，且卡槽以封板轴线为轴呈规则结构，所述的两块封板分别对齐焊接固定在中心管两端，还包括连接座，所述的连接座包括若干矩形板状连接板，若干连接板具有位于中心管轴线上，且相互连接的连接边，所述的连接座两端分别卡在两块封板的卡槽上，所述的连接杆前端切割形成V形连接端，且连接杆前端穿过套孔，且连接端与相邻两块连接板焊接固定，所述的套管套在连接杆外壁上，并通过依次穿过套管和连接杆的螺栓配合螺帽螺接固定。

本节点中，所有紧固件均位于封板和中心管配合形成封闭区域内，因此能避免紧固件受腐蚀从而影响整体强度，且利用连接座将连接杆端部施力分散到两块封板上，利用套管将连接杆靠近中部的施力分散到中心管管壁上，因此能形成中心加强结构，因此整体更加轻质的同时，能利用中心管和封板联合对连接杆形成稳定的支撑结构，能提高整体的稳定性，同时适合现场快速组装，且整个节点的受力更加明确。

在上述的一种中心加强型空间钢结构节点中，所述的卡块底面为内凹弧形连接面，且连接面贴合支撑在连接杆前端外壁上。

卡块上的连接面能对连接杆外壁形成稳定的支撑。

在上述的一种中心加强型空间钢结构节点中，所述的封板底面设有槽底形状与卡块横截面形状相同的定位槽，且卡块顶面配合嵌在定位槽槽底。

因此能方便定位并安装卡块。

在上述的一种中心加强型空间钢结构节点中，所述的连接座包括若干形状相同的角钢，角钢包括相互呈夹角设置的两块钢板，相邻两个角钢的相邻两块钢板贴合固定，并形成所述的连接板。

因此强度更高，且便于利用现有材料制作形成连接座。

在上述的一种中心加强型空间钢结构节点中，所述的连接座包括四根角钢，且角钢的两块钢板夹角为直角，且所述的连接杆具有四根。

因此整体结构稳定。

在上述的一种中心加强型空间钢结构节点中，所述的封板底面同轴固定有圆环形定位圈，所述的定位圈外径与中心管内径相同，所述的定位圈嵌在中心管一端内壁上，所述的定位圈上设有缺口状定位口，中心管内壁固定有定位块，且定位块嵌在所述的定位口上，且封板与中心管一端贴合并焊接固定。

利用定位块和定位口配合定位安装封板和中心管，以用于定位套孔位置和连接座。

在上述的一种中心加强型空间钢结构节点中，还包括穿过卡块顶面与底面，并与封板底面固定的螺杆。

因此结构更加稳定，且螺杆利用连接杆外壁封闭，能进一步提高稳定性。

在上述的一种中心加强型空间钢结构节点中，所述的套管一端焊接在中心管内壁上。

一种中心加强型空间钢结构节点的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将定位圈嵌在中心管底端内壁上，定位块嵌在定位口上，将一块封板对齐焊接固定在中心管底端；

步骤二，将连接座底端卡在一块封板的卡槽上；

步骤三，将连接杆前端穿过套孔，使套管套在连接杆外壁上，将螺栓依次穿过套管和连接杆并螺接螺帽固定；

步骤四，将连接端与相邻两块连接板焊接固定；

步骤五，将定位圈嵌在中心管顶端内壁上，定位块嵌在定位口上，将另一块封板对齐焊接固定在中心管顶端，并使连接座顶端卡在另一块封板的卡槽上。

通过上述步骤，即可现场快速安装本钢结构节点。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本节点中，所有紧固件均位于封板和中心管配合形成封闭区域内，因此能避免紧固件受腐蚀从而影响整体强度，且利用连接座将连接杆端部施力分散到两块封板上，利用套管将连接杆靠近中部的施力分散到中心管管壁上，因此能形成中心加强结构，因此整体更加轻质的同时，能利用中心管和封板联合对连接杆形成稳定的支撑结构，能提高整体的稳定性，同时适合现场快速组装，且整个节点的受力更加明确。

附图说明

图1是本节点主视剖视图。

图2是本节点俯视剖视图。

图3是本节点俯视图。

图4是封板结构示意图。

图中，

1、中心管；11、套孔；12、套管；13、定位块；

2、连接杆；21、连接端；

3、封板；31、卡块；32、卡槽；33、连接面；34、定位槽；35、定位圈；36、定位口；

4、连接座；41、连接板；42、连接边。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-4所示，本发明一种中心加强型空间钢结构节点，包括圆管状结构的中心管1和若干圆杆状连接杆2，中心管1沿周向等角度分布设有若干套孔11，若干套孔11开孔方向沿中心管1径向设置，还包括位于中心管1内，且一端固定在中心管1内壁上的套管12，套管12轴线沿中心管1径向设置，且套管12一端与套孔11对齐连通，还包括两块圆形板状封板3，封板3直径与中心管1外径相同，还包括若干块状卡块31，卡块31横截面呈三角形，且卡块31横截面与卡块31顶面形状相同，卡块31顶面贴合固定在封板3底面上，且若干卡块31以封板3轴线为轴等角度分布，相邻两个卡块31侧面和封板3底面形成卡槽32，且卡槽32以封板3轴线为轴呈规则结构，两块封板3分别对齐焊接固定在中心管1两端，还包括连接座4，连接座4包括若干矩形板状连接板41，若干连接板41具有位于中心管1轴线上，且相互连接的连接边42，连接座4两端分别卡在两块封板3的卡槽32上，连接杆2前端切割形成V形连接端21，且连接杆2前端穿过套孔11，且连接端21与相邻两块连接板41焊接固定，套管12套在连接杆2外壁上，并通过依次穿过套管12和连接杆2的螺栓配合螺帽螺接固定。

进一步的，卡块31底面为内凹弧形连接面33，且连接面33贴合支撑在连接杆2前端外壁上。封板3底面设有槽底形状与卡块31横截面形状相同的定位槽34，且卡块31顶面配合嵌在定位槽34槽底。连接座4包括若干形状相同的角钢，角钢包括相互呈夹角设置的两块钢板，相邻两个角钢的相邻两块钢板贴合固定，并形成连接板41。连接座4包括四根角钢，且角钢的两块钢板夹角为直角，且连接杆2具有四根。封板3底面同轴固定有圆环形定位圈35，定位圈35外径与中心管1内径相同，定位圈35嵌在中心管1一端内壁上，定位圈35上设有缺口状定位口36，中心管1内壁固定有定位块13，且定位块13嵌在定位口36上，且封板3与中心管1一端贴合并焊接固定。还包括穿过卡块31顶面与底面，并与封板3底面固定的螺杆。套管12一端焊接在中心管1内壁上。

本节点中，所有紧固件均位于封板3和中心管1配合形成封闭区域内，因此能避免紧固件受腐蚀从而影响整体强度，且利用连接座4将连接杆2端部施力分散到两块封板3上，利用套管12将连接杆2靠近中部的施力分散到中心管1管壁上，因此能形成中心加强结构，因此整体更加轻质的同时，能利用中心管1和封板3联合对连接杆2形成稳定的支撑结构，能提高整体的稳定性，同时适合现场快速组装，且整个节点的受力更加明确。

一种中心加强型空间钢结构节点的安装方法，包括以下步骤：

步骤一，将定位圈35嵌在中心管1底端内壁上，定位块13嵌在定位口36上，将一块封板3对齐焊接固定在中心管1底端；

步骤二，将连接座4底端卡在一块封板3的卡槽32上；

步骤三，将连接杆2前端穿过套孔11，使套管12套在连接杆2外壁上，将螺栓依次穿过套管12和连接杆2并螺接螺帽固定；

步骤四，将连接端21与相邻两块连接板41焊接固定；

步骤五，将定位圈35嵌在中心管1顶端内壁上，定位块13嵌在定位口36上，将另一块封板3对齐焊接固定在中心管1顶端，并使连接座4顶端卡在另一块封板3的卡槽32上。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了中心管1、套孔11、套管12、定位块13、连接杆2、连接端21、封板3、卡块31、卡槽32、连接面33、定位槽34、定位圈35、定位口36、连接座4、连接板41、连接边42等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。