一种大轴力水平构件连接节点的制作方法

1.本实用新型属于钢结构连接技术领域，特别涉及一种大轴力水平构件连接节点。


背景技术：

2.钢结构具有强度高、自重轻、延性好的特性，使它成为抗震性能优良的建筑结构形式。力在结构构件传递过程中表现为弯矩、剪力和轴力的叠加，若节点可实现弯矩的传递，则称为刚性节点，否则称为铰接节点。钢构件之间一般通过连接节点实现力的可靠传递，在钢结构设计中，节点设计是关键，因为节点破坏常导致其所连杆件的破坏，甚至导致整个结构的破坏。
3.重型桁架以及大跨度、大悬挑钢结构往往变形较大，水平构件截面也很大，在刚性节点和铰接节点中，水平构件所受轴力较大。尤其在水平构件设计强度不足，将水平构件端部由刚接退化为铰接，进而降低构件承担的弯矩时，水平构件变成轴力构件，因此，如何提高节点轴向承载力成为节点设计成败的关键。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种大轴力水平构件连接节点，以解决上述背景技术中在刚性节点和铰接节点中，水平构件轴向承载能力薄弱，导致结构发生破坏的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种大轴力水平构件连接节点，包括竖向构件、水平构件和加劲肋；所述竖向构件包括对应设置的上立柱和下立柱；所述水平构件分别与上立柱、下立柱连接，且沿水平方向开设定位槽；所述加劲肋设置在上立柱和下立柱之间，其端部插设在定位槽内，并与水平构件连接。
7.进一步地，所述水平构件为工字钢结构。
8.进一步地，所述加劲肋为中部宽、两端窄的水平板，包括加宽段、过渡段和内收段，所述加宽段外侧边和内收段外侧边均为直边，所述过渡段外侧边为斜边。
9.进一步地，所述加宽段对应竖向构件设置，且其端部伸出竖向构件外，并与水平构件腹板焊接连接。
10.进一步地，所述加宽段前后方向的宽度大于竖向构件翼缘板的宽度。
11.进一步地，所述过渡段和内收段均与水平构件腹板焊接连接。
12.进一步地，所述水平构件腹板的端部伸出翼缘板外形成连接部；所述连接部分别与上立柱、下立柱焊接连接，其顶底两端均设置坡口。
13.进一步地，所述水平构件的腹板和翼缘板均与竖向构件焊接连接。
14.进一步地，所述竖向构件为箱型柱或工字钢。
15.进一步地，所述上立柱和下立柱尺寸相同，且二者均与加劲肋焊接连接。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.1、本实用新型提供的一种大轴力水平构件连接节点，能够用于刚性节点和铰接节
点，通过设置加劲肋，使水平构件具有较高的轴向承载能力，传力路径明确，有效改善相连构件的受力性能，能够应用于重型桁架以及大跨度、大悬挑钢结构中。
18.2、本实用新型提供的一种大轴力水平构件连接节点，加劲肋中部宽、两端窄的形状能够保证轴力的有效传递，同时保证上立柱和下立柱的连接可靠性。
19.3、本实用新型提供的一种大轴力水平构件连接节点，水平构件腹板端部伸出翼缘板形成连接部，使水平构件的翼缘板与上立柱、下立柱断开连接，可根据受力需要从刚性节点退化为铰接节点，连接部顶底两端设置坡口，能够显著降低应力集中，取得良好的水平力传递效果。
附图说明
20.图1为本实用新型涉及的铰接连接节点示意图；
21.图2为本实用新型涉及的铰接连接节点中的水平构件示意图；
22.图3为本实用新型涉及的刚性连接节点示意图；
23.图4为本实用新型涉及的刚性连接节点中的水平构件示意图；
24.图5为本实用新型涉及的竖向构件为工字钢的示意图；
25.图6为本实用新型涉及的竖向构件为箱型柱的示意图；
26.图7为本实用新型涉及的加劲肋的示意图。
27.图中：1-竖向构件、11-上立柱、12-下立柱、2-水平构件、21-定位槽、3-加劲肋。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型提供的一种大轴力水平构件连接节点，包括竖向构件1、水平构件2和加劲肋3，竖向构件1包括对应设置的上立柱11和下立柱12；水平构件2分别与上立柱11、下立柱12连接；加劲肋3设置在上立柱11和下立柱12之间，其端部伸出上立柱11和下立柱12外，并与水平构件2连接。
30.如图5、6所示，上立柱11和下立柱12为箱型柱或工字钢。
31.水平构件2为工字钢。
32.为便于描述，在本实用新型实施例中，统一以水平构件2的长度方向为左右方向，以水平构件2腹板的两侧面方向为前后方向。
33.上立柱11、下立柱12尺寸相同，且均与加劲肋3焊接连接。
34.水平构件2分别与上立柱11、下立柱12焊接连接。
35.如图2、4所示，水平构件2腹板沿水平方向开设定位槽21，定位槽21的设置高度优选为腹板高度的一半；加劲肋3端部插设在定位槽21内，并与水平构件2腹板焊接连接，优选的，加劲肋3的中线与定位槽21的中线重合。
36.如图7所示，加劲肋3整体为中部宽、两端窄的水平板，包括加宽段、过渡段和内收段，加宽段通过过渡段与内收段连接，加宽段外侧边和内收段外侧边均为直边，过渡段外侧
边为斜边。加宽段对应竖向构件1设置，且其左右两端伸出竖向构件1外与水平构件2腹板焊接连接，前后方向的宽度大于竖向构件1翼缘板的宽度；过渡段和内收段均与水平构件2腹板焊接连接，保证轴力的传递。加劲肋3的形状能够保证轴力的有效传递，同时保证上立柱11和下立柱12的连接可靠性。优选的，加劲肋3的厚度与水平构件2腹板厚度相同。通过加劲肋3与水平构件2连接，能够更好地传递轴向力，不产生新的弯矩，在不显著增加截面尺寸的情况下，实现结构安全可靠连接。
37.在一种实施方式中，如图1所示，水平构件2与竖向构件1铰接连接，水平构件2腹板的端部伸出翼缘板外，形成连接部，连接部分别与上立柱11、下立柱12焊接连接，且连接部顶底两端均设置坡口。通过腹板端部伸出翼缘板，使水平构件2的翼缘板与上立柱11、下立柱12断开连接，可根据受力需要使刚性节点退化为铰接节点，通过在连接部顶底两端设置坡口，能够显著降低应力集中，取得良好的水平力传递效果。
38.在一种实施方式中，如图3所示，水平构件2与竖向构件1刚性连接，水平构件2的腹板和翼缘板均与竖向构件1焊接连接。
39.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：包括竖向构件（1）、水平构件（2）和加劲肋（3）；所述竖向构件（1）包括对应设置的上立柱（11）和下立柱（12）；所述水平构件（2）分别与上立柱（11）、下立柱（12）连接，且沿水平方向开设定位槽（21）；所述加劲肋（3）设置在上立柱（11）和下立柱（12）之间，其端部插设在定位槽（21）内，并与水平构件（2）连接。2.根据权利要求1所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述水平构件（2）为工字钢结构。3.根据权利要求2所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述加劲肋（3）为中部宽、两端窄的水平板，包括加宽段、过渡段和内收段，所述加宽段外侧边和内收段外侧边均为直边，所述过渡段外侧边为斜边。4.根据权利要求3所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述加宽段对应竖向构件（1）设置，且其端部伸出竖向构件（1）外，并与水平构件（2）腹板焊接连接。5.根据权利要求3所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述加宽段前后方向的宽度大于竖向构件（1）翼缘板的宽度。6.根据权利要求3所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述过渡段和内收段均与水平构件（2）腹板焊接连接。7.根据权利要求2所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述水平构件（2）腹板的端部伸出翼缘板外形成连接部；所述连接部分别与上立柱（11）、下立柱（12）焊接连接，其顶底两端均设置坡口。8.根据权利要求2所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述水平构件（2）的腹板和翼缘板均与竖向构件（1）焊接连接。9.根据权利要求1所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述竖向构件（1）为箱型柱或工字钢。10.根据权利要求1所述的一种大轴力水平构件连接节点，其特征在于：所述上立柱（11）和下立柱（12）尺寸相同，且二者均与加劲肋（3）焊接连接。

技术总结
本实用新型公开了一种大轴力水平构件连接节点，属于钢结构连接技术领域，包括竖向构件、水平构件和加劲肋；竖向构件包括上立柱和下立柱；水平构件分别与上立柱、下立柱连接，且沿水平方向开设定位槽；加劲肋设置在上立柱和下立柱之间，其端部插设在定位槽内，并与水平构件连接。本实用新型通过设置加劲肋，使水平构件获得较高的轴向承载能力，传力路径明确，有效改善相连构件的受力性能；加劲肋中部宽、两端窄的形状能够保证轴力的有效传递，同时保证上立柱和下立柱的连接可靠性；水平构件腹板端部伸出翼缘板形成连接部，使水平构件的翼缘板与上立柱、下立柱断开连接，连接部顶底两端设置坡口，显著降低应力集中。显著降低应力集中。显著降低应力集中。


技术研发人员：胡天兵 王喆 胡耀 郁银泉
受保护的技术使用者：中国建筑标准设计研究院有限公司
技术研发日：2022.09.08
技术公布日：2023/1/11