一种复杂管桁架的节点连接结构及管桁架系统的制作方法

1.本发明涉及管桁架建筑结构技术领域，具体涉及一种复杂管桁架的节点连接结构及管桁架系统。


背景技术：

2.管桁架，是指用圆杆件在端部相互连接而组成的格子式结构。圆管形杆件使桁架结构用料经济、结构自重轻，易于构成各种外形以适应不同的用途，譬如可以做成简支桁架、拱、框架及塔架等。管桁架是空间大跨建筑结构中最常用的一种结构形式，广泛应用于体育场馆、机场、车站、剧院、大跨度厂房和桥梁等对空间要求较高的建筑。桁架结构形式合理、传力路径明确、杆件多以受轴力为主，因此相较于其他结构形式，用钢量比较节省。
3.但是，现有的管桁架节点连接结构难以满足复杂节点的强度要求，尤其是3根管桁架加6根腹杆相贯节点的复杂连接结构。针对于此类复杂节点，现有的管桁架节点连接结构难以满足多连杆连接的复杂管桁架节点的抗拉承载能力。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的管桁架的节点连接结构难以满足多连杆连接的复杂管桁架节点的抗拉承载能力和抗压能力不足的问题，并解决节点相交区域焊缝过于集中，焊接面积不足等问题。为此，本发明提供一种复杂管桁架的节点连接结构，包括：
5.管桁架弦杆，所述管桁架弦杆为至少两根，且沿水平方向布置；所述管桁架弦杆包括：第一管桁架弦杆和第二管桁架弦杆；所述第一管桁架弦杆的直径和管壁壁厚均大于所述第二管桁架弦杆；
6.腹杆，所述腹杆为至少两根，且布置在竖直方向上并与所述管桁架弦杆固定相连；
7.加强肋板，设置在所述第一管桁架弦杆内，且设置在所述第一管桁架弦杆的径向方向上；
8.所述第二管桁架弦杆穿过所述第一管桁架弦杆并与所述加强肋板固定相连；和/或，所述腹杆插入所述第一管桁架弦杆内并与所述加强肋板固定相连。
9.可选的，所述加强肋板与所述第一管桁架弦杆的内腔形状相适配，且所述加强肋板的外轮廓边缘与所述第一管桁架弦杆的内腔壁焊接固定相连。
10.可选的，所述第一管桁架弦杆上设置有供所述第二管桁架弦杆和/或所述腹杆插入的插孔。
11.可选的，所述管桁架弦杆和所述腹杆为横截面为圆形的撑杆，所述加强肋板为与所述管桁架弦杆形状相适配的圆形板状结构。
12.可选的，其特征在于，所述第一管桁架弦杆为一根；所述第二管桁架弦杆为两根，并交叉固定在所述第一管桁架弦杆上；所述第一管桁架弦杆和所述第二管桁架弦杆组成米字形结构；所述腹杆为6根。
13.可选的，所述管桁架弦杆、所述腹杆和所述加强肋板三者焊接相连，并在工厂预制加工，以构成节点连接结构；
14.所述管桁架弦杆的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆上；和/或，
15.所述腹杆的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆上。
16.可选的，所述第一管桁架弦杆包括：两段焊接固定相连的连接部；所述加强肋板固定在相邻的两个所述连接部的连接面上。
17.可选的，所述腹杆插入所述第一管桁架弦杆的端部具有与所述加强肋板形状相适配的连接斜面。
18.一种管桁架系统，包括：复杂管桁架的节点连接结构。
19.本发明技术方案，具有如下优点：
20.1.本发明提供的复杂管桁架的节点连接结构，包括：
21.管桁架弦杆，所述管桁架弦杆为至少两根，且沿水平方向布置；所述管桁架弦杆包括：第一管桁架弦杆和第二管桁架弦杆；所述第一管桁架弦杆的直径和管壁壁厚均大于所述第二管桁架弦杆；
22.腹杆，所述腹杆为至少两根，且布置在竖直方向上并与所述管桁架弦杆固定相连；
23.加强肋板，设置在所述第一管桁架弦杆内，且设置在所述第一管桁架弦杆的径向方向上；
24.所述第二管桁架弦杆穿过所述第一管桁架弦杆并与所述加强肋板固定相连；和/或，所述腹杆插入所述第一管桁架弦杆内并与所述加强肋板固定相连。
25.在本发明中，通过上述直径和管壁壁厚较大的第一管桁架弦杆可以有效地提高该第一管桁架弦杆的结构强度。并且，还可以保证和第二管桁架弦杆和腹杆与上述第一管桁架弦杆相连时，具有足够的焊接面，保证节点的抗拉承载能力。更为重要的是，在本发明中还在第一管桁架弦杆内腔的径向方向上设置加强肋板。第二管桁架弦杆和第一管桁架弦杆分别与上述加强肋板固定相连。上述加强肋板不仅可以有效地增加管桁架弦杆的径向载荷能力。而且，加强肋板可以有效地提高管桁架弦杆和腹杆之间的焊接面积，解决节点相交区域焊缝过于集中，焊接面积不足等问题。通过上述加强肋板和直径和管壁壁厚较大的第一管桁架弦杆，有效地提高了管桁架节点连接结构的抗拉承载能力，并且上述加强肋板还能在一定程度上提高管桁架节点连接结构的抗压能力。
26.2.本发明提供的复杂管桁架的节点连接结构，所述加强肋板与所述第一管桁架弦杆的内腔形状相适配，且所述加强肋板的外轮廓边缘与所述第一管桁架弦杆的内腔壁焊接固定相连。
27.通过与第一管桁架弦杆的内腔形状相适配的加强肋板，可以有效地保证加强肋板与第一管桁架弦杆的连接强度，提高节点连接结构的可靠性。
28.3.本发明提供的复杂管桁架的节点连接结构，所述第一管桁架弦杆上设置有供所述第二管桁架弦杆和/或所述腹杆插入的插孔。
29.在本发明中，通过在第一管桁架弦杆上设置分别供所述第二管桁架弦杆和所述腹杆插入的插孔。从而在工厂安装制造管桁架节点连接结构的过程中，可以更加简单方便地将第一管桁架弦杆、第二管桁架弦杆和腹杆焊接固定相连，从而大大提升了复杂管桁架节
点连接结构的生产加工效率。
30.4.本发明提供的复杂管桁架的节点连接结构，所述管桁架弦杆、所述腹杆和所述加强肋板三者焊接相连，并在工厂预制加工，以构成节点连接结构；
31.所述管桁架弦杆的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆上；和/或，所述腹杆的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆上。
32.在本发明中，通过在工厂预制加工制造上述复杂管桁架节点连接结构，并在施工现场再与管桁架弦杆的延长部分或者腹杆的延长部分焊接固定相连。上述连接方式可以极大程度地在满足多连杆连接的复杂管桁架节点的抗拉承载能力和抗压能力要求的同时，提高复杂管桁架节点的装配效率。
33.5.本发明提供的复杂管桁架的节点连接结构，所述第一管桁架弦杆包括：两段焊接固定相连的连接部；所述加强肋板固定在相邻的两个所述连接部的连接面上。
34.在本发明中，通过上述两段焊接固定相连的连接部构成上述第一管桁架弦杆，从而可以方便将加强肋板焊接固定在相邻的两个所述连接部的连接面上，并保证复杂管桁架节点连接结构的结构强度。
35.6.本发明提供的复杂管桁架的节点连接结构，所述腹杆插入所述第一管桁架弦杆的端部具有与所述加强肋板形状相适配的连接斜面。
36.在本发明中，通过将腹杆的端部设计成与加强肋板形状相适配的连接斜面，可以方便加工人员在工厂预制复杂管桁架节点连接结构时，将腹杆快捷可靠地与加强肋板和第一管桁架弦杆焊接固定相连。
37.7.本发明提供的种管桁架系统，包括：复杂管桁架的节点连接结构。故具有复杂管桁架节点连接结构的所有优点。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本发明提供的复杂管桁架套管节点连接结构立体结构示意图；
40.图2为本发明提供的复杂管桁架套管节点连接结构的底部立体结构示意图；
41.图3为本发明提供的第一管桁架弦杆纵截面立体结构示意图。
42.附图标记说明：
43.1－管桁架弦杆；2－第一管桁架弦杆；3－第二管桁架弦杆；4－腹杆；5－加强肋板；6－连接部。
具体实施方式
44.下面将结合附图对本发明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。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.实施例1
47.本实施例中提供一种复杂管桁架的节点连接结构，如图1和图2所示，包括：
48.管桁架弦杆1，所述管桁架弦杆1沿水平方向布置；所述管桁架弦杆1包括：第一管桁架弦杆2和第二管桁架弦杆3；所述第一管桁架弦杆2的直径和管壁壁厚均大于所述第二管桁架弦杆3；
49.腹杆4，所述腹杆4为至少两根，且布置在竖直方向上并与所述管桁架弦杆1固定相连；上述管桁架弦杆1和所述腹杆4为横截面为圆形的撑杆；所述腹杆4插入所述第一管桁架弦杆2的端部具有与所述加强肋板5形状相适配的连接斜面；
50.加强肋板5，如图3所示的加强肋板5设置在所述第一管桁架弦杆2内，且设置在所述第一管桁架弦杆2的径向方向上；所述加强肋板5与所述第一管桁架弦杆2的内腔形状相适配，且所述加强肋板5的外轮廓边缘与所述第一管桁架弦杆2的内腔壁焊接固定相连；所述加强肋板5为与所述管桁架弦杆1形状相适配的圆形板状结构；
51.所述第二管桁架弦杆3穿过所述第一管桁架弦杆2并与所述加强肋板5固定相连；所述腹杆4插入所述第一管桁架弦杆2内并与所述加强肋板5固定相连。
52.在本实施例中，如图1和图2所示，所述第一管桁架弦杆2为一根；所述第二管桁架弦杆3为两根，并交叉固定在所述第一管桁架弦杆2上；所述第一管桁架弦杆2和所述第二管桁架弦杆3组成米字形结构；所述腹杆4为6根。
53.在本实施例中，所述第一管桁架弦杆2上分别设置有供所述第二管桁架弦杆3和所述腹杆4插入的插孔。从而在工厂安装制造管桁架节点连接结构的过程中，可以更加简单方便地将第一管桁架弦杆2、第二管桁架弦杆3和腹杆4焊接固定相连，从而大大提升了复杂管桁架节点连接结构的生产加工效率。
54.在本实施例中，所述管桁架弦杆1、所述腹杆4和所述加强肋板5三者焊接相连，并在工厂预制加工，以构成节点连接结构；所述管桁架弦杆1的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆1上；所述腹杆4的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆4上。
55.另外，在本实施例中所述第一管桁架弦杆2包括：两段焊接固定相连的连接部6；所述加强肋板5固定在相邻的两个所述连接部6的连接面上。通过上述两段焊接固定相连的连接部6构成上述第一管桁架弦杆2，从而可以方便将加强肋板5焊接固定在相邻的两个所述连接部6的连接面上，并保证复杂管桁架节点连接结构的结构强度。
56.当然，本实施例对管桁架弦杆1以及腹杆4的数量不做具体限定，在其它实施例中，管桁架弦杆1还可以为两个或者为其它数量。腹杆4还可以为7根或其它数量。
57.当然，本实施例对第二管桁架弦杆3和腹杆4是否均与加强肋板5固定相连不做具体限定，在其它实施例中，所述第二管桁架弦杆3和所述腹杆4二者其一穿过所述第一管桁架弦杆2并与所述加强肋板5固定相连。
58.当然，本实施例对管桁架弦杆1和腹杆4的横截面形状不做具体限定，在其它实施
例中，上述管桁架弦杆1和腹杆4为横截面还可以为多边形结构的撑杆。
59.当然，本实施例对所述管桁架弦杆1、所述腹杆4和所述加强肋板5三者构成节点连接结构的方式不做具体限定，在其它实施例中，管桁架弦杆1和加强肋板5在工厂预制加工，并固定在一起。在施工现场，所述管桁架弦杆1的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆1上；另外，在施工现场，所述腹杆4焊接固定在管桁架弦杆1上
60.当然，本实施例对所述管桁架弦杆1、所述腹杆4和所述加强肋板5三者构成节点连接结构的方式不做具体限定，在其它实施例中，
61.实施例2
62.本实施例中提供一种管桁架系统，包括：复杂管桁架的节点连接结构；以及，所述管桁架弦杆1的延长部分、所述腹杆4的延长部分。复杂管桁架的节点连接结构包括：管桁架弦杆1、腹杆4和加强肋板5。所述管桁架弦杆1的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的管桁架弦杆1上；所述腹杆4的延长部分在施工现场焊接固定在所述节点连接结构的腹杆4上。
63.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。