一種多截面桁架桿件匯交節點結構及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑施工領域，具體涉及一種桁架匯交節點的結構及其施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著當今社會現代化進程的迅猛發展，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。但在近年行業精益化的大環境下，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格、截面形式綜合桿件匯交節點設計形式。當前，行業對此類節點的開發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、多規格桿件空間相貫組合成一個構件系統，且平面分布范圍廣、數量大、系統性強、布置分散，匯交節點無法采取工廠定型加工現場預組，在這種情況下，桿件的交合需嚴格結合現場的具體條件進行靈活調整，現場節點組裝焊接，但現行常規桿件相貫焊接節點形式單一，節點剛度負荷過大，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點處理形式提出了嚴峻的技術挑戰。
【發明內容】
[0003]為了克服現行焊接節點形式在空間桁架內中小型多截面類型桿件交匯節點處理上的工程缺陷，提高其經濟效益性和機動靈活性，本發明在保證節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、多規格桿件交匯節點形式進行了技術改進，形成多截面桁架桿件匯交節點結構。
[0004]本發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點桿，所述節點桿為實腹式矩形節點桿，節點桿的兩端設置有封頭肋板，節點桿的側面貫穿設置有縱向的翼形板，翼形板位于節點桿內的部分與節點桿的上端齊平，翼形板與節點桿及桁架腹桿固定連接，綴桿匯交連接于節點桿的下方。
[0005]所述翼形板對稱貫穿設置于節點桿的兩側。
[0006]所述翼形板貫穿設置于節點桿的一側。
[0007]所述翼形板交錯貫穿設置于節點桿的兩側。
[0008]所述翼形板對稱貫穿設置于節點桿的兩側，翼形板的下方穿過并向下伸出節點桿。
[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點結構的施工方法，包括以下步驟:
1)節點桿橫置:對節點桿預先進行跨中橫置，節點桿的兩端懸出匯交節點；
2)翼形板固定:首先在節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點桿固定連接；
3)節點桿封口:翼形板焊接固定檢查合格后，采用封頭肋板分別將節點桿兩端端口封閉圍焊，完成節點桿的組焊；
4)節點桿與桁架腹桿固定:將組焊完成的節點桿緊貼桁架腹桿內側豎向布置，并進行縱橫向焊道施焊，完成節點桿與桁架腹桿的固定連接；
5)節點匯交連接:將需要匯交的不同截面、不同規格的綴桿與節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，節點桿的兩端懸出匯交節點的長度均為300mm。
[0013]所述翼形板為凹形平面的鋼板。
[0014]本發明遵照“閉口截面連接閉口桿件，開口截面連接開口桿件”的節點連接思路，采用增設實腹式矩形閉口節點桿連接圓形、口形桿件，采用貫穿設置于實腹式矩形閉口節點桿側面的翼型板(兼作矩形閉口截面節點桿的加勁板)連接H形桿件，即在節點桁架腹桿設計的基礎上，在匯交節點內側增設一段實腹式矩形閉口截面節點桿實現多種規格、多種截面桿件的匯交連接，在均衡了節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點的構造形式。經試驗效果比對，其工程應用效果明顯優于現行空間桁架匯交桿件焊接節點連接做法。其有益效果具體體現在:
(1)本發明提出的節點結構充分考慮了構件自身的截面剛度性能特性，在最大程度延續節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)本發明提出的節點結構將原節點桁架腹桿進行了輕量化補強，現場可單人操作施焊組裝操作，且工料成本較低，而荷重承載較原節點形式增強近300%;
(3)由于對節點部位進行小區段空間上放大，解放了原節點部位的匯交空間壓力，便于桿件的現場人工焊接處理，增加節點組裝的操作性；
(4)本發明提出的節點結構可連接口型、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點連接，亦可做空間匯交桿件節點連接；
(5)本節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點，且翼型連接板可根據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點結構的使用狀態示意圖；
圖2為多截面桁架桿件匯交節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點使用狀態示意圖；
圖中，1-桁架上腹桿，2-翼形板，3-節點桿，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明進一步說明:
本發明所述的一種多截面桁架桿件匯交節點結構，包括桁架腹桿及多個綴桿，桁架腹桿的下方固定連接有節點桿3，節點桿3為實腹式矩形節點桿，節點桿3的兩端設置有封頭肋板4，節點桿3的側面貫穿設置有縱向的翼形板2，翼形板2位于節點桿3內的部分與節點桿3的上端齊平，翼形板2與節點桿