一種多截面桁架桿件匯交節(jié)點結構及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑施工領域，具體涉及一種桁架匯交節(jié)點的結構及其施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著當今社會現(xiàn)代化進程的迅猛發(fā)展，大型購物商場、公建設施乘勢而起，在各類大體量、大空間的框架體系中，鋼桁架屋蓋逐漸成了解決大跨度、超高凈空采光頂承重結構的不二之選。但在近年行業(yè)精益化的大環(huán)境下，為了盡可能地使桁架構件輕量化，針對各類功能構件、受力作用等技術要求，設計正趨向將桁架體系桿件分解歸類，并綜合矩形、圓管、H形、十字形等各類桿件截面優(yōu)勢，將不同部位功能桿件與截面特性對應設計，如此，便產生了一種新的不同截面規(guī)格、截面形式綜合桿件匯交節(jié)點設計形式。當前，行業(yè)對此類節(jié)點的開發(fā)深化尚處于研究階段，尤其是在空間屋蓋桁架工程應用中，圓管、方管、H型鋼等多截面、多規(guī)格桿件空間相貫組合成一個構件系統(tǒng)，且平面分布范圍廣、數(shù)量大、系統(tǒng)性強、布置分散，匯交節(jié)點無法采取工廠定型加工現(xiàn)場預組，在這種情況下，桿件的交合需嚴格結合現(xiàn)場的具體條件進行靈活調整，現(xiàn)場節(jié)點組裝焊接，但現(xiàn)行常規(guī)桿件相貫焊接節(jié)點形式單一，節(jié)點剛度負荷過大，不滿足多截面類型桿件空間匯交的技術要求，而焊接球節(jié)點雖然滿足空間多維桿件焊接匯交，但工程加工安裝造價成本相對高昂，由此，在權衡功能適用性和經濟效能性兩方面，對此類空間桁架內中小型多截面類型桿件交匯節(jié)點處理形式提出了嚴峻的技術挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現(xiàn)行焊接節(jié)點形式在空間桁架內中小型多截面類型桿件交匯節(jié)點處理上的工程缺陷，提高其經濟效益性和機動靈活性，本發(fā)明在保證節(jié)點剛度單元均衡分布的基礎上，對中小型圓管、方管、H型鋼等多截面、多規(guī)格桿件交匯節(jié)點形式進行了技術改進，形成多截面桁架桿件匯交節(jié)點結構。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種多截面桁架桿件匯交節(jié)點結構，包括桁架腹桿及多個綴桿，桁架腹桿的下方固定連接有節(jié)點桿，所述節(jié)點桿為實腹式矩形節(jié)點桿，節(jié)點桿的兩端設置有封頭肋板，節(jié)點桿的側面貫穿設置有縱向的翼形板，翼形板位于節(jié)點桿內的部分與節(jié)點桿的上端齊平，翼形板與節(jié)點桿及桁架腹桿固定連接，綴桿匯交連接于節(jié)點桿的下方。
[0005]所述翼形板對稱貫穿設置于節(jié)點桿的兩側。
[0006]所述翼形板貫穿設置于節(jié)點桿的一側。
[0007]所述翼形板交錯貫穿設置于節(jié)點桿的兩側。
[0008]所述翼形板對稱貫穿設置于節(jié)點桿的兩側，翼形板的下方穿過并向下伸出節(jié)點桿。
[0009]所述翼形板連接工字鋼梁，翼形板與工字鋼梁通過連接板焊接連接。
[0010]所述翼形板為凹形平面的鋼板。
[0011]多截面桁架桿件匯交節(jié)點結構的施工方法，包括以下步驟:
1)節(jié)點桿橫置:對節(jié)點桿預先進行跨中橫置，節(jié)點桿的兩端懸出匯交節(jié)點；
2)翼形板固定:首先在節(jié)點桿上開設翼形板開口切縫，并設置成V型坡口預留焊道，將翼形板橫置于縫口內，然后采用單邊坡口三面圍焊將翼形板與節(jié)點桿固定連接；
3)節(jié)點桿封口:翼形板焊接固定檢查合格后，采用封頭肋板分別將節(jié)點桿兩端端口封閉圍焊，完成節(jié)點桿的組焊；
4)節(jié)點桿與桁架腹桿固定:將組焊完成的節(jié)點桿緊貼桁架腹桿內側豎向布置，并進行縱橫向焊道施焊，完成節(jié)點桿與桁架腹桿的固定連接；
5)節(jié)點匯交連接:將需要匯交的不同截面、不同規(guī)格的綴桿與節(jié)點桿進行空間匯交連接，翼型板與工字鋼梁固定連接。
[0012]所述步驟I)中，節(jié)點桿的兩端懸出匯交節(jié)點的長度均為300mm。
[0013]所述翼形板為凹形平面的鋼板。
[0014]本發(fā)明遵照“閉口截面連接閉口桿件，開口截面連接開口桿件”的節(jié)點連接思路，采用增設實腹式矩形閉口節(jié)點桿連接圓形、口形桿件，采用貫穿設置于實腹式矩形閉口節(jié)點桿側面的翼型板(兼作矩形閉口截面節(jié)點桿的加勁板)連接H形桿件，即在節(jié)點桁架腹桿設計的基礎上，在匯交節(jié)點內側增設一段實腹式矩形閉口截面節(jié)點桿實現(xiàn)多種規(guī)格、多種截面桿件的匯交連接，在均衡了節(jié)點剛性域的承重負荷的同時，也確保了各類匯交桿件的設計剛度分配，簡化了空間桁架匯交節(jié)點的構造形式。經試驗效果比對，其工程應用效果明顯優(yōu)于現(xiàn)行空間桁架匯交桿件焊接節(jié)點連接做法。其有益效果具體體現(xiàn)在:
(1)本發(fā)明提出的節(jié)點結構充分考慮了構件自身的截面剛度性能特性，在最大程度延續(xù)節(jié)點剛度域內各桿件設計剛性分配的基礎上，確保了桁架內桿件的施工-設計工作性能；
(2)本發(fā)明提出的節(jié)點結構將原節(jié)點桁架腹桿進行了輕量化補強，現(xiàn)場可單人操作施焊組裝操作，且工料成本較低，而荷重承載較原節(jié)點形式增強近300%;
(3)由于對節(jié)點部位進行小區(qū)段空間上放大，解放了原節(jié)點部位的匯交空間壓力，便于桿件的現(xiàn)場人工焊接處理，增加節(jié)點組裝的操作性；
(4)本發(fā)明提出的節(jié)點結構可連接口型、O型截面桿件，亦可連接H型截面桿件，可做平面匯交桿件節(jié)點連接，亦可做空間匯交桿件節(jié)點連接；
(5)本節(jié)點連接形式適用范圍廣，可廣泛用于空間桁架內中小型多截面類型桿件匯交施工節(jié)點，且翼型連接板可根據(jù)需要進行多種形式的連接擴展。
【附圖說明】
[0015]圖1為多截面桁架桿件匯交節(jié)點結構的使用狀態(tài)示意圖；
圖2為多截面桁架桿件匯交節(jié)點結構的翼形板分布示意圖，(a)是雙邊對稱式，(b)是單邊非對稱式，(C)雙邊對稱錯位式，(d)雙邊對稱延伸式。
[0016]圖3為多板非對稱匯交連接節(jié)點使用狀態(tài)示意圖；
圖中，1-桁架上腹桿，2-翼形板，3-節(jié)點桿，4-封頭肋板，5-工字鋼梁，6-連接板，7-橫向圓管綴桿，8-豎向斜圓管綴桿，9-豎向斜方管綴桿，10-桁架下腹桿。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明:
本發(fā)明所述的一種多截面桁架桿件匯交節(jié)點結構，包括桁架腹桿及多個綴桿，桁架腹桿的下方固定連接有節(jié)點桿3，節(jié)點桿3為實腹式矩形節(jié)點桿，節(jié)點桿3的兩端設置有封頭肋板4，節(jié)點桿3的側面貫穿設置有縱向的翼形板2，翼形板2位于節(jié)點桿3內的部分與節(jié)點桿3的上端齊平，翼形板2與節(jié)點桿