一种斜腹杆偏心式钢桁架节点的制作方法

本技术涉及桁架结构，具体是一种斜腹杆偏心式钢桁架节点。

背景技术：

1、随着社会经济的发展，人民对建筑视野要求的不断提高，越来越多的大型公共建筑采用双曲面外观造型。桁架结构作为曲面造型适应度很高的一种结构形式，被广泛应用。

2、连接节点设计是整个桁架结构体系设计的重难点，当桁架平面外连有大跨度钢梁和悬挑钢梁时，节点构造尤为复杂。工程中常用的上述桁架连接节点有普通板式节点、球形节点和相贯节点。随着桁架结构在工程中的应用，这几种节点也各自暴露出一些自身的不足和局限性，如普通板式节点和球形节点中各杆件中心线线汇交于一点，导致节点区域尺寸较大，且会造成外露斜腹杆与竖腹杆有视野分离，不能满足建筑对于空间美观的要求；相贯节点中杆件之间直接焊接，可以满足美观的要求，但也存在斜腹杆仅与竖腹杆相连，造成竖腹杆承受附加弯矩，对竖腹杆受力不利；斜腹杆与竖腹杆相交处需切出相贯线，加工制作麻烦；斜腹杆与竖腹杆连接处锐角焊接区域焊缝质量不易保证。

3、因此，有必要对现有技术进行改进。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种美观、节点受力性能好的斜腹杆偏心式钢桁架节点。

2、本实用新型采用的技术方案为：一种斜腹杆偏心式钢桁架节点，包括上弦杆、桁架平面外钢梁、竖向腹杆、转换底座和斜腹杆；所述上弦杆有两根，对称分设于桁架平面外钢梁的两侧；所述竖向腹杆的上端与桁架平面外钢梁的下部相连；所述转换底座固定于竖向腹杆的上端，转换底座的顶部分别与桁架平面外钢梁和上弦杆的底部相连，转换底座的下部一侧与斜腹杆的上端相连；转换底座设于建筑吊顶内。

3、按上述方案，所述转换底座整体呈倒棱台式结构，由底板和多块侧板围合连接而成。

4、按上述方案，所述转换底座内沿横向和纵向分别安装有加劲板。

5、按上述方案，所述转换底座的下部一侧设有耳板，耳板内侧与竖向腹杆的外壁固定；所述斜腹杆的上端固定有u形连接头，耳板卡设在u形连接头的开口内，并通过销轴相连。

6、按上述方案，所述桁架平面外钢梁的顶面和底面均与两侧的上弦杆平齐。

7、按上述方案，所述桁架平面外钢梁倾斜布置且下沉，桁架平面外钢梁的底面低于两侧上弦杆的底面。

8、按上述方案，所述转换底座还设有与桁架平面外钢梁下沉段适配的卡槽。

9、按上述方案，所述桁架平面外钢梁的前端设有外挑梁，所述外挑梁与桁架平面外钢梁相连，且二者的连接处均设有加劲板。

10、按上述方案，所述上弦杆、桁架平面外钢梁、竖向腹杆和外挑梁均为箱型结构，截面为矩形。

11、按上述方案，桁架平面外钢梁内设多个加劲板。

12、本实用新型的有益效果为：

13、1、节点的传力路径直接，强度高，刚度较大，力学性能优良。本实用新型设计倒棱台式转换底座，通过转换底座将各方向的杆件连接于一体，并且转换底座内设有加劲板，可显著提高结构整体刚度和强度，增加结构安全冗余度，避免桁架节点板出现应力集中，传力路径直接，保证了节点受力的合理性；同时可有效缩减由于构造要求造成的杆件截面尺寸偏大的问题，节省钢材用量。

14、2、节点空间造型美观。本实用新型的转换底座可藏于建筑吊顶内，斜腹杆端部的连接件外露于建筑吊顶，节点外露区域更加美观简洁，具备观赏性和现代感。

15、3、节点加工制作简单，施工质量易保证。本实用新型采用转换底座这一中间连接件，避免了采用相贯节点时的切割工序；斜腹杆连接处下移，与转换底座之间角度加大，避免了锐角较小焊接区域焊缝质量不易保证的问题。

16、4、节点适应性强。与现有普通板式桁架节点(仅适用于桁架弦杆腹杆同宽、同类型的截面连接)相比，本实用新型设置转换底座将桁架弦杆、腹杆等构件连接在一起，适用于不同截面类型、不同截面宽度的杆件之间的连接。

技术特征：

1.一种斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，包括上弦杆、桁架平面外钢梁、竖向腹杆、转换底座和斜腹杆；所述上弦杆有两根，对称分设于桁架平面外钢梁的两侧；所述竖向腹杆的上端与桁架平面外钢梁的下部相连；所述转换底座固定于竖向腹杆的上端，转换底座的顶部分别与桁架平面外钢梁和上弦杆的底部相连，转换底座的下部一侧与斜腹杆的上端相连；转换底座设于建筑吊顶内。

2.如权利要求1所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，所述转换底座整体呈倒棱台式结构，由底板和多块侧板围合连接而成。

3.如权利要求2所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，所述转换底座内沿横向和纵向分别安装有加劲板。

4.如权利要求1所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，所述转换底座的下部一侧设有耳板，耳板内侧与竖向腹杆的外壁固定；所述斜腹杆的上端固定有u形连接头，耳板卡设在u形连接头的开口内，并通过销轴相连。

5.如权利要求1所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，所述桁架平面外钢梁的顶面和底面均与两侧的上弦杆平齐。

6.如权利要求1所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，所述桁架平面外钢梁倾斜布置且下沉，桁架平面外钢梁的底面低于两侧上弦杆的底面。

7.如权利要求6所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，所述转换底座还设有与桁架平面外钢梁下沉段适配的卡槽。

8.如权利要求1所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，所述桁架平面外钢梁的前端设有外挑梁，所述外挑梁与桁架平面外钢梁相连，且二者的连接处均设有加劲板。

9.如权利要求1所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，所述上弦杆、桁架平面外钢梁、竖向腹杆和外挑梁均为箱型结构，截面为矩形。

10.如权利要求1所述的斜腹杆偏心式钢桁架节点，其特征在于，桁架平面外钢梁内设多个加劲板。

技术总结
本技术公开了一种斜腹杆偏心式钢桁架节点，包括上弦杆、桁架平面外钢梁、竖向腹杆、转换底座和斜腹杆；所述上弦杆有两根，对称分设于桁架平面外钢梁的两侧；所述竖向腹杆的上端与桁架平面外钢梁的下部相连；所述转换底座固定于竖向腹杆的上端，转换底座的顶部分别与桁架平面外钢梁和上弦杆的底部相连，转换底座的下部一侧与斜腹杆的上端相连；转换底座设于建筑吊顶内。本技术的有益效果为：通过转换底座将各方向的杆件连接于一体，提高结构整体刚度和强度，增加结构安全冗余度，避免桁架节点板出现应力集中，传力路径直接，保证了节点受力的合理性；节点空间造型美观。

技术研发人员：熊森,罗俊,冯孝宾,张卫,鲁伟,吴岸
受保护的技术使用者：中南建筑设计院股份有限公司
技术研发日：20230315
技术公布日：2024/1/12