一種用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板，具體的說是一種更符合理論鉸接的鋼管柱腳型式。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一。鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、抗震性能好、抗沖擊性好、工業(yè)化程度較高等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，柱腳節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。柱腳節(jié)點(diǎn)是指把各種不同形式的桿件(或構(gòu)件)組成的一個(gè)平面或立體的連接結(jié)構(gòu)實(shí)體，其構(gòu)造形式的合理與否直接影響結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的準(zhǔn)確性。
[0004]在確定柱腳節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式及其連接時(shí)，要遵循以下原則:
[0005]I)在節(jié)點(diǎn)處內(nèi)力傳遞簡(jiǎn)捷明確，安全可靠；
[0006]2)確保柱腳節(jié)點(diǎn)有足夠的強(qiáng)度和剛度；
[0007]3)節(jié)點(diǎn)加工簡(jiǎn)單、施工安裝方便；
[0008]4)經(jīng)濟(jì)合理。
[0009]目前，柱腳節(jié)點(diǎn)的類別，根據(jù)節(jié)點(diǎn)處傳遞荷載的情況、所采用的連接方法以及其細(xì)部構(gòu)造，按節(jié)點(diǎn)的力學(xué)特性，可大體分為剛接和鉸接。單層鋼結(jié)構(gòu)廠房、高架車站等建筑的屋頂多采用柱腳鉸接形式。
[0010]柱腳鉸接形式，從理論上講是僅傳遞水平力和垂直力，而完全不能承受彎矩的連接節(jié)點(diǎn)。但是在建筑結(jié)構(gòu)中，尤其是鋼管結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的鋼管柱腳鉸接節(jié)點(diǎn)，是將柱腳錨栓布置在鋼管外側(cè)，這樣的布置形式導(dǎo)致柱腳錨栓之間的間距過大，柱腳在外荷載作用下能產(chǎn)生并傳遞一定的彎矩效應(yīng)，這部分彎矩效應(yīng)很難量化，并且實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)柱腳并不會(huì)考慮這部分彎矩效應(yīng)，這種彎矩效應(yīng)對(duì)柱腳安全性不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)任意角度連接的鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)鉸接的十字板。
[0012]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板，包括，空間結(jié)構(gòu)的鋼管截面桿件、中十字加勁支撐、上矩形平板和下矩形平板；鋼管截面桿件與上矩形平板熔透焊接為一體；所述中十字加勁支撐的上下兩端分別與上矩形平板和下矩形平板正交正放，并強(qiáng)焊接形成一個(gè)整體。
[0013]所述中十字加勁支撐包括焊接為一體的三塊矩形鋼板，焊接后三塊矩形鋼板的中心線通過多個(gè)鋼管截面桿件中心線相交的中心點(diǎn)；三塊矩形鋼板的一端與上矩形平板正交正放。
[0014]所述三塊矩形鋼板的另一端與下矩形平板正交正放；其中一塊矩形鋼板設(shè)在下矩形平板的橫向中軸線上，并與下矩形平板正交正放，另兩塊矩形鋼板設(shè)在下矩形平板的縱向中軸線上，并與下矩形平板正交正放。
[0015]所述下矩形平板的邊角上分別形成有橢園孔，橢圓孔中分別設(shè)置有柱腳錨栓)
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:由于采用十字平板鉸接，實(shí)現(xiàn)了鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的任意角度的連接，同時(shí)，十字平板鉸接具有傳力明確、直接、焊縫質(zhì)量可控，與傳統(tǒng)鋼管鉸接相比，能夠更接近理論上的完全不能承受彎矩的連接節(jié)點(diǎn)，使受力更加明確，更好滿足工程的安全需要；十字平板鉸接可在工廠加工完成，減小鋼結(jié)構(gòu)施工難度，特別適合于跨度大和鋼柱截面大的鋼結(jié)構(gòu)體系，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型十字連接板的各部件排布方式示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型中十字加勁支撐與下矩形平板定位示意圖。
[0019]圖中:
[0020]1、2、3.鋼管截面桿件 4.上矩形平板5、6、7.矩形鋼板
[0021]8.下矩形平板9.橢圓孔10.柱腳錨栓
[0022]11、12、13.鋼管截面桿件中心線14.節(jié)點(diǎn)板中心點(diǎn)
[0023]15.十字加勁支撐的中心線16、17.下矩形平板形心線。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0025]本實(shí)用新型將傳統(tǒng)的鋼管柱腳鉸接節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行了改良優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用十字平板鉸接形式可以實(shí)現(xiàn)任意角度連接的鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接連接。與傳統(tǒng)的鋼管柱腳鉸接節(jié)點(diǎn)相比，能夠更接近理論上的完全不能承受彎矩的連接節(jié)點(diǎn)，可使受力更加明確，可滿足工程的安全需要，特別適合于跨度和鋼柱截面大的鋼結(jié)構(gòu)體系。
[0026]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板實(shí)現(xiàn)包括以下步驟，A.將鋼管截面桿件1、2、3依據(jù)建筑造型擺放；B.將三個(gè)鋼管截面桿件1、2、3的中心線11、12、13形成與建筑造型要求相符的角度，鋼管截面桿件1、2、3的中心線11、12、13相交于中心點(diǎn)14，以中心點(diǎn)14作為上矩形平板4形心點(diǎn)制作出上矩形平板4 ；C.中十字加勁支撐由三塊矩形鋼板5、6、7組成，三塊矩形鋼板5、6、7組成的中十字加勁支撐的中心線15通過中心點(diǎn)14，三塊矩形鋼板5、6、7與上矩形平板4正交正放；D.矩形鋼板5設(shè)在帶4個(gè)橢圓孔的下矩形平板8形心線16上，并與帶4個(gè)橢圓孔的下矩形平板8正交正放，矩形鋼板6、7設(shè)在帶4個(gè)橢圓孔的下矩形平板8形心線17上，并與帶4個(gè)橢圓孔的下矩形平板8正交正放；E.柱腳錨栓10設(shè)置在帶4個(gè)橢圓孔的下矩形平板8的橢圓孔9中；F.中十字加勁支撐鋼板5、6、7分別與上矩形平板4、帶4個(gè)橢圓孔的下矩形平板8采用等強(qiáng)焊接形成一個(gè)整體，從而能夠有效傳力內(nèi)力。
[0027]本實(shí)用新型十字板鉸接由三部分構(gòu)成:上矩形平板4、中十字加勁支撐、帶4個(gè)橢圓孔的下矩形平板8 ;上矩形平板4根據(jù)鋼管截面桿件1、2、3的尺寸確定，兩者采用熔透焊連接；帶4個(gè)橢圓孔的下矩形平板8根據(jù)基礎(chǔ)承壓能力確定尺寸，通過橢圓孔9設(shè)置四個(gè)柱腳錨栓10，橢圓孔9的間距盡可能緊湊布置并滿足構(gòu)造要求的最小值以達(dá)到鉸接的效果；中十字加勁支撐的上下兩端分別與上矩形平板和下矩形平板正交正放，并等強(qiáng)焊接形成一個(gè)整體。其中，中十字加勁支撐包括矩形鋼板5、6、7。本十字平板鉸接形式具有傳力明確、直接、焊縫質(zhì)量可控，能夠滿足柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接要求，工廠加工及現(xiàn)場(chǎng)施工方便簡(jiǎn)單。
[0028]值得指出的是，本發(fā)明不僅局限于上述具體實(shí)例方式。如鋼管截面任意根不規(guī)則角度桿件，其原理與本申請(qǐng)完全相同，并且鋼管截面是指任意閉合截面鋼管，本申請(qǐng)不在對(duì)此進(jìn)行贅述，只要本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無需經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)，即可聯(lián)想到的實(shí)施方式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板，其特征在于，包括，空間結(jié)構(gòu)的鋼管截面桿件、中十字加勁支撐、上矩形平板和下矩形平板；鋼管截面桿件與上矩形平板熔透焊接為一體；所述中十字加勁支撐的上下兩端分別與上矩形平板和下矩形平板正交正放，并強(qiáng)焊接形成一個(gè)整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板，其特征在于，所述中十字加勁支撐包括焊接為一體的三塊矩形鋼板，焊接后三塊矩形鋼板的中心線通過多個(gè)鋼管截面桿件中心線相交的中心點(diǎn)；三塊矩形鋼板的一端與上矩形平板正交正放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板，其特征在于，所述三塊矩形鋼板的另一端與下矩形平板正交正放；其中一塊矩形鋼板設(shè)在下矩形平板的橫向中軸線上，并與下矩形平板正交正放，另兩塊矩形鋼板設(shè)在下矩形平板的縱向中軸線上，并與下矩形平板正交正放。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板，其特征在于，所述下矩形平板的邊角上分別形成有橢園孔，橢圓孔中分別設(shè)置有柱腳錨栓。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的鉸接十字板，包括，空間結(jié)構(gòu)的鋼管截面桿件、中十字加勁支撐、上矩形平板和下矩形平板；鋼管截面桿件與上矩形平板熔透焊接為一體；中十字加勁支撐的上下兩端分別與上矩形平板和下矩形平板正交正放，并強(qiáng)焊接形成一個(gè)整體。有益效果是：由于采用十字平板鉸接，實(shí)現(xiàn)了鋼管柱腳節(jié)點(diǎn)的任意角度的連接，同時(shí)，十字平板鉸接具有傳力明確、直接、焊縫質(zhì)量可控，與傳統(tǒng)鋼管鉸接相比，能夠更接近理論上的完全不能承受彎矩的連接節(jié)點(diǎn)，使受力更加明確，更好滿足工程的安全需要；十字平板鉸接可在工廠加工完成，減小鋼結(jié)構(gòu)施工難度，特別適合于跨度大和鋼柱截面大的鋼結(jié)構(gòu)體系，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【IPC分類】E04B1-24, E04B1-58
【公開號(hào)】CN204608980
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520163322
【發(fā)明人】閆世杰, 高修建, 宋長(zhǎng)江, 郭偉, 王春麗, 張偉, 陸文釗, 屈玉鳳, 井司南, 武繼虎, 韓倩, 劉強(qiáng), 陳奇, 劉瑩
【申請(qǐng)人】鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日