本發(fā)明涉及一種土木工程中預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼管混凝土組合桁架的裝配結(jié)構(gòu)及裝配節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的鋼管桁架主要由主肢和綴管組成，主肢和綴管的連接多采用焊接。在焊接之前需根據(jù)主肢和綴管的幾何特性采用線切割在綴管端部切出相貫線以便完成焊接。受現(xiàn)場(chǎng)施工條件的限制，焊接往往需要在工廠內(nèi)完成，因而工作量大，制作成本高，加工周期長(zhǎng)，構(gòu)件加工完成后，構(gòu)件體量大，運(yùn)輸裝卸困難，難以生產(chǎn)通用性構(gòu)件，工業(yè)化程度低。對(duì)于大型桁架結(jié)構(gòu)，由于桿件截面和自重大，對(duì)吊裝機(jī)械要求很高，不少焊接工作需要在現(xiàn)場(chǎng)吊裝前或吊裝過程中進(jìn)行，因而焊接難度高，質(zhì)量難以保證。

傳統(tǒng)的鋼管桁架受力時(shí)，構(gòu)件的破壞形式多表現(xiàn)為桁架節(jié)點(diǎn)的屈曲或是主肢和綴管連接處的焊縫開裂，桁架抗剪剛度小，承載力低，材料的力學(xué)性能未能得到充分地發(fā)揮；傳統(tǒng)的鋼管桁架若發(fā)生銹蝕或局部破壞，其維修難度大、成本高且難以更換。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)的耐火性能差，一旦發(fā)生破壞，容易造成整體桁架的失效。

對(duì)于傳統(tǒng)的鋼管混凝土桁架，通常是先制作鋼管桁架，然后現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土，這樣必然不利于節(jié)能環(huán)保。采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)能夠節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材，大幅度減少建筑垃圾、降低噪聲污染，減少勞動(dòng)力用量和強(qiáng)度，維修更換便捷，能有效改善施工環(huán)境，提高工程質(zhì)量同時(shí)有效改進(jìn)構(gòu)件的力學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種鋼管混凝土組合桁架的裝配結(jié)構(gòu)及裝配節(jié)點(diǎn)，施工方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，可拆卸，維修更換便捷，承載力高，適用范圍廣，工業(yè)化程度高。

本發(fā)明鋼管混凝土組合桁架的裝配結(jié)構(gòu)是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種鋼管混凝土組合桁架的裝配結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括至少一主肢鋼管、至少一鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)、以及至少一綴管，所述鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)包括鋼管節(jié)點(diǎn)，所述鋼管節(jié)點(diǎn)由一弦桿、至少一腹桿組成，所述弦桿和腹桿內(nèi)部均填充有混凝土，每所述腹桿一管口設(shè)置于所述弦桿的壁上并相互導(dǎo)通，所述弦桿的兩管口均設(shè)有第一連接板，所述第一連接板上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔，每所述腹桿的另一管口設(shè)有第二連接板，所述第二連接板上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔，所述主肢鋼管通過螺栓與所述第一連接板進(jìn)行鎖合連接，所述綴管通過螺栓與所述第二連接板進(jìn)行鎖合連接，在所有第一連接板、所有第二連接板中的至少任一連接板上開設(shè)有混凝土澆筑孔，該混凝土澆筑孔通過所述主肢鋼管或所述綴管封堵。

進(jìn)一步地，所述第一連接板上與所述弦桿之間設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋，所述第二連接板與所述腹桿之間設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋。

進(jìn)一步地，所述腹桿和所述弦桿之間設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋。

進(jìn)一步地，所述主肢鋼管的兩管口均設(shè)有第一封蓋板，該第一封蓋板和主肢鋼管之間設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋，所述第一封蓋板上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔，所述弦桿的任意一端的第一連接板通過螺栓與所述主肢鋼管的任意一端的第一封蓋板進(jìn)行鎖合連接。

進(jìn)一步地，所述綴管的兩管口均設(shè)有第二封蓋板，該第二封蓋板和綴管之間設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋，所述第二封蓋板上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔，所述第二連接板通過螺栓與所述綴管的任意一端的第二封蓋板進(jìn)行鎖合連接。

進(jìn)一步地，所述弦桿和所述腹桿組成的鋼管節(jié)點(diǎn)呈t型、y型、k型、n型或x型結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)具體施工的需要，適應(yīng)多種桁架結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述主肢鋼管、綴管、弦桿、腹桿、第一連接板、第二連接板、第一封蓋板、以及第二封蓋板的截面均為方形或圓形。

進(jìn)一步地，所述主肢鋼管、綴管、弦桿、腹桿、加勁肋、第一連接板、第二連接板、第一封蓋板、以及第二封蓋板均由碳素鋼材、不銹鋼材或耐火鋼材所制；所述混凝土為普通混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土、鋼纖維混凝土、再生骨料混凝土或輕骨料混凝土。

本發(fā)明鋼管混凝土組合桁架的裝配節(jié)點(diǎn)是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種鋼管混凝土組合桁架的裝配節(jié)點(diǎn)，該裝配節(jié)點(diǎn)包括鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)，所述鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)包括鋼管節(jié)點(diǎn)，所述鋼管節(jié)點(diǎn)由一弦桿、至少一腹桿組成，所述弦桿和腹桿內(nèi)部均填充有混凝土，每所述腹桿一管口設(shè)置于所述弦桿的壁上并相互導(dǎo)通，所述弦桿的兩管口均設(shè)有第一連接板，所述第一連接板上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔，每所述腹桿的另一管口設(shè)有第二連接板，所述第二連接板上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔，在所有第一連接板、所有第二連接板中的至少任一連接板上開設(shè)有混凝土澆筑孔。

進(jìn)一步地，所述第一連接板上與所述弦桿之間設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋，所述第二連接板與所述腹桿之間設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋，所述腹桿和所述弦桿之間設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋。

進(jìn)一步地，所述弦桿和所述腹桿組成的鋼管節(jié)點(diǎn)呈t型、y型、k型、n型或x型結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)具體施工的需要，適應(yīng)多種桁架結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述弦桿、腹桿、第一連接板、第二連接板的截面均為方形或圓形。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的桁架裝配結(jié)構(gòu)中的主肢鋼管、綴管鋼管與混凝土節(jié)點(diǎn)之間采用螺栓鎖合連接，進(jìn)而裝配成一個(gè)整體桁架，現(xiàn)場(chǎng)無需焊接工作，施工方便快捷，安全可靠；同時(shí)可以做到化整為零，在現(xiàn)場(chǎng)直接完成大型桁架構(gòu)件的拼接，大大降低設(shè)備的運(yùn)輸和裝卸難度，顯著縮短施工周期，降低造價(jià)，經(jīng)濟(jì)高效，適用范圍廣，工業(yè)化程度高；鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)事先在預(yù)制構(gòu)件廠預(yù)制，節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量好，保證了節(jié)點(diǎn)的良好受力；桁架裝配節(jié)點(diǎn)采用鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)，鋼管節(jié)點(diǎn)內(nèi)部還填滿混凝土，混凝土受到鋼管節(jié)點(diǎn)的約束，增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)剛度，提高了承載力和延性，有效避免了節(jié)點(diǎn)處的屈曲；還利用加勁肋改善各部件連接處的受力條件，顯著提高了連接處的局部穩(wěn)定和剛度，提高了承載力；采用鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)可提高節(jié)點(diǎn)的防火性能和耐久性；當(dāng)桁架結(jié)構(gòu)某一部分由于老化、銹蝕、局部破壞等原因不能繼續(xù)使用時(shí)，只需拆卸更換相應(yīng)損毀的部件即可繼續(xù)使用，維修便捷，經(jīng)濟(jì)高效。

附圖說明

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明鋼管混凝土組合桁架裝配立體圖的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明鋼管混凝土組合桁架裝配立體圖的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明a-a剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明t型鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)立體圖。

圖5為本發(fā)明y型的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明k型的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明n型的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明x型的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1至圖8所示，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。

實(shí)施例一：

如圖1至圖4所示，本發(fā)明的一種鋼管混凝土組合桁架的裝配結(jié)構(gòu)，包括至少一主肢鋼管1、至少一鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)2、以及至少一綴管3，所述鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)2包括鋼管節(jié)點(diǎn)21，所述鋼管節(jié)點(diǎn)21由一弦桿211、至少一腹桿212組成，所述弦桿211和腹桿212內(nèi)部均填充有混凝土4(如圖3所示)，每所述腹桿212一管口焊接于所述弦桿211的壁上并相互導(dǎo)通，所述腹桿212和所述弦桿211之間焊接有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋5，該加勁肋5改善各部件連接處的受力條件，顯著提高了連接處的局部穩(wěn)定和剛度，提高了承載力和延性，有效避免了連接處的屈曲；所述弦桿211的兩管口均焊接有第一連接板6，所述第一連接板6上與所述弦桿211之間焊接有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋5，所述第一連接板6上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔61，每所述腹桿212的另一管口焊接有第二連接板7，該第二連接板7與所述腹桿212之間焊接有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋5，所述第二連接板7上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔61，所述主肢鋼管1通過螺栓8與所述第一連接板6進(jìn)行鎖合連接，所述綴管3通過螺栓8與所述第二連接板7進(jìn)行鎖合連接，在所有第一連接板6、所有第二連接板7中的至少任一連接板上開設(shè)有混凝土澆筑孔62(如圖3或圖4所示，該混凝土澆筑孔62是開設(shè)在第一連接板7上)，當(dāng)然也可以在第二連接板7上開設(shè)該混凝土澆筑孔62，或在第一連接板6和第二連接板7上都開設(shè)有該混凝土澆筑孔62，該混凝土澆筑孔62通過所述主肢鋼管1或所述綴管3封堵。本發(fā)明的鋼管混凝土組合桁架的裝配結(jié)構(gòu)根據(jù)具體的施工情況，還可以增加多個(gè)的主肢鋼管1、多個(gè)的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)2以及多個(gè)綴管3。

所述主肢鋼管1的兩管口均焊接有第一封蓋板11，該第一封蓋板11和主肢鋼管1之間焊接有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋5，所述第一封蓋板11上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔61，所述弦桿211的任意一端的第一連接板6通過螺栓8與所述主肢鋼管1的任意一端的第一封蓋板11進(jìn)行鎖合連接，當(dāng)混凝土澆筑孔62設(shè)在第一連接板6時(shí)，該第一封蓋板11可以使混凝土(如圖3所示)進(jìn)行封裝在鋼管節(jié)點(diǎn)21內(nèi)。

所述綴管3的兩管口均焊接有第二封蓋板31，該第二封蓋板31和綴管3之間焊接有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋5，所述第二封蓋板31上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔61，所述第二連接板7通過螺栓與所述綴管3的任意一端的第二封蓋板31進(jìn)行鎖合連接，當(dāng)混凝土澆筑孔62設(shè)在第二連接板7時(shí)，該第二封蓋板31可以使混凝土進(jìn)行封裝在鋼管節(jié)點(diǎn)21內(nèi)。

所述主肢鋼管1、綴管3、弦桿211、腹桿212、第一連接板6、第二連接板7、第一封蓋板11和第二封蓋板31的截面均為方形或圓形為佳。根據(jù)具體的施工情況，為了滿足裝配需求，在采用多個(gè)所述主肢鋼管1時(shí)，不同根的主肢鋼管1的截面形狀不要求一定相同，所述主肢鋼管1與綴管3截面形狀和尺寸不要求一定相同，以便可輕易實(shí)現(xiàn)相同截面或不同截面的變換，滿足受力要求。

所述弦桿211和所述腹桿212組成的鋼管節(jié)點(diǎn)21呈t型(如圖4所示)、y型(如圖5所示)、k型(如圖6所示)、n型(如圖7所示)或x型(如圖8所示)結(jié)構(gòu)，所述t型鋼管節(jié)點(diǎn)21適用于平腹式桁架結(jié)構(gòu)，所述y型、k型、n型以及x型鋼管節(jié)點(diǎn)21適用于斜腹式桁架結(jié)構(gòu)，由此，可以根據(jù)具體施工的需要，適應(yīng)多種桁架結(jié)構(gòu)。

所述主肢鋼管1、綴管3、弦桿211、腹桿212、加勁肋5、第一連接板6、第二連接板7、第一封蓋板11和第二封蓋板31均為碳素鋼材、不銹鋼材或耐火鋼材；所述混凝土4為普通混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土、鋼纖維混凝土、再生骨料混凝土或輕骨料混凝土。

實(shí)施例二：

請(qǐng)參閱圖3至圖4所示，本發(fā)明的一種鋼管混凝土組合桁架的裝配節(jié)點(diǎn)，該裝配節(jié)點(diǎn)包括鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)2，所述鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)2包括鋼管節(jié)點(diǎn)21，所述鋼管節(jié)點(diǎn)21由一弦桿211、至少一腹桿212組成，所述弦桿211和腹桿212內(nèi)部均填充有混凝土4(如圖3所示)，每所述腹桿212一管口焊接于所述弦桿211的壁上并相互導(dǎo)通，所述腹桿212和所述弦桿211之間焊接有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋5，顯著提高了連接處的局部穩(wěn)定和剛度，提高了承載力和延性，有效避免了連接處的屈曲；所述弦桿211的兩管口均焊接有第一連接板6，所述第一連接板6上與所述弦桿211之間焊接有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋5，所述第一連接板6上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔61，每所述腹桿212的另一管口焊接有第二連接板7，所述第二連接板7與所述腹桿212之間焊接有復(fù)數(shù)個(gè)加勁肋5，所述第二連接板7上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)螺栓孔61，在所有第一連接板6、所有第二連接板7中的至少任一連接板上開設(shè)有混凝土澆筑孔62(如圖3或圖4所示，該混凝土澆筑孔62是開設(shè)在第一連接板6上)，當(dāng)然也可以在第二連接板上開設(shè)該混凝土澆筑孔62，或在第一連接板6和第二連接板7上都開設(shè)有該混凝土澆筑孔62。

所述弦桿211和所述腹桿212組成的鋼管節(jié)點(diǎn)21呈t型(如圖4所示)、y型(如圖5所示)、k型(如圖6所示)、n型(如圖7所示)或x型(如圖8所示)結(jié)構(gòu)，所述t型鋼管節(jié)點(diǎn)21適用于平腹式桁架結(jié)構(gòu)，所述y型、k型、n型以及x型鋼管節(jié)點(diǎn)21適用于斜腹式桁架結(jié)構(gòu)，由此，可以根據(jù)具體施工的需要，適應(yīng)多種桁架結(jié)構(gòu)。

所述弦桿211、腹桿212、第一連接板6、第二連接板7的截面均為方形或圓形。

本發(fā)明的桁架裝配結(jié)構(gòu)中的主肢鋼管、綴管鋼管與混凝土節(jié)點(diǎn)之間采用螺栓鎖合連接，進(jìn)而裝配成一個(gè)整體桁架，現(xiàn)場(chǎng)無需焊接工作，施工方便快捷，安全可靠；同時(shí)可以做到化整為零，在現(xiàn)場(chǎng)直接完成大型桁架構(gòu)件的拼接，大大降低設(shè)備的運(yùn)輸和裝卸難度，顯著縮短施工周期，降低造價(jià)，經(jīng)濟(jì)高效，適用范圍廣，工業(yè)化程度高；鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)事先在預(yù)制構(gòu)件廠預(yù)制，節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量好，保證了節(jié)點(diǎn)的良好受力；桁架裝配節(jié)點(diǎn)采用鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)，鋼管節(jié)點(diǎn)內(nèi)部還填滿混凝土，混凝土受到鋼管節(jié)點(diǎn)的約束，增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)剛度，提高了承載力和延性，有效避免了節(jié)點(diǎn)處的屈曲，還利用加勁肋改善各部件連接處的受力條件，顯著提高了連接處的局部穩(wěn)定和剛度，提高了承載力；同時(shí)，采用鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)可提高節(jié)點(diǎn)的防火性能和耐久性；當(dāng)桁架結(jié)構(gòu)某一部分由于老化、銹蝕、局部破壞等原因不能繼續(xù)使用時(shí)，只需拆卸更換相應(yīng)損毀的部件即可繼續(xù)使用，維修便捷，經(jīng)濟(jì)高效。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對(duì)本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。