[发明专利]一种适用于矩形钢管单层网壳的螺栓连接节点

说明书

技术领域

本发明涉及大跨度空间结构连接节点，更具体的说，是涉及一种适用于矩形钢管单层网壳的螺栓连接节点。

背景技术

现行《空间网格结构技术规程》(JGJ7‐2010)规定，单层网壳应采用刚接节点，如焊接球节点、相贯节点等，杆件多采用圆钢管、矩形钢管和H型钢，但是适用于矩形钢管杆件的节点较少，目前有隔板焊接节点、厚壁钢管节点、相贯节点及铸钢节点等，但是这些节点形式都存在不足。隔板焊接节点和厚壁钢管节点需要现场焊接，焊缝较多，施工繁琐，不利于建筑工业化的发展，且过多的焊缝会影响节点受力性能；相贯节点对主管和支管的尺寸有一定要求，制约了其应用；铸钢节点性能优良但是成本过高，不适于大范围推广应用。因此，需开发一种施工方便快捷，受力性能优良的矩形钢管单层网壳用节点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种适用于矩形钢管单层网壳结构的螺栓连接节点，该节点能够方便矩形钢管单层网壳杆件连接，保证节点刚度和承载力，减少焊缝长度，降低焊接热影响，简化施工工艺，利于工程推广应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于矩形钢管单层网壳的螺栓连接节点，包括矩形钢管和连接节点，所述连接节点为空心圆柱体结构，所述空心圆柱体的内表面环向排列设置有弧形垫片，空心圆柱体的外表面相对应的设置有弧形连接板，弧形垫片、空心圆柱体与弧形连接板之间通过螺栓连接，所述弧形连接板与矩形钢管固定连接，矩形钢管的中轴线与空心圆柱体的中轴线相交于一点。

所述螺栓为全牙螺栓。

所述弧形垫片与弧形连接板上的圆弧弧度分别与空心圆柱体的内表面和外表面相贴合。

所述弧形连接板上还设置有固定槽。

所述螺栓与弧形连接板的连接处设置有防滑垫片。

所述弧形连接板与矩形钢管通过焊接方式固定。

所述弧形连接板与矩形钢管竖向的连接角度范围为0°—20°。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本发明连接节点为空心圆柱体结构，空心圆柱体的内外表面分别相对称的设有弧形垫片和弧形连接板，弧形垫片、空心圆柱体与弧形连接板之间通过螺栓连接，弧形连接板与矩形钢管焊接固定，矩形钢管的中轴线与空心圆柱体的中轴线相交于一点；因此本发明节点的传力路径明确，节点受轴力作用时，轴力由螺栓受拉或弧形连接板与节点体间的挤压传递至节点；当节点受到弯矩作用时，弯矩由螺栓的拉力和弧形连接板与节点体间的挤压力传递；

2.本发明连接节点中弧形垫片、空心圆柱体与弧形连接板之间通过螺栓连接，且没有在节点处使用焊接方式连接，不会对节点刚度和承载力造成影响，整体抗弯刚度较高，节点本身承载力不足时可通过内部加劲等方式进行补强。此外，节点在预制完成后，可实现现场快速拼装和重复拆装，工艺简单，稳定可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的局部放大结构示意图。

图3是弧形垫片的结构示意图。

图4是弧形连接板的结构示意图。

图5是矩形钢管中轴线与空心圆柱体中轴线相交的结构示意图。

图6是矩形钢管与弧形连接板连接角度示意图。

附图标记：1-空心圆柱体2-矩形钢管3-弧形垫片4-弧形连接板5-螺栓6-固定槽7-空心圆柱体中轴线8-矩形钢管中轴线

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

如图1至图4所示，一种适用于矩形钢管单层网壳的螺栓连接节点，包括矩形钢管2和连接节点，连接节点由空心圆柱体1构成，空心圆柱体1的内表面环向排列设置有弧形垫片3，空心圆柱体1的外表面相对应的设置有弧形连接板4，弧形垫片3与弧形连接板4上的圆弧弧度分别与空心圆柱体1的内表面和外表面相贴合，弧形垫片3、空心圆柱体1与弧形连接板4之间通过螺栓5连接，螺栓5为全牙高强度螺栓，并配有防滑垫片，弧形连接板4上设有固定槽6，以便通过焊接方式与矩形钢管2固定连接，本实施例中，空心圆柱体1、弧形垫片3和弧形连接板4中均设置有连接孔以方便进行连接，其中弧形连接板4的连接孔为螺纹孔。

如图5和图6所示，矩形钢管中轴线8与空心圆柱体中轴线7相交于一点，且弧形连接板4与矩形钢管2竖向的连接角度范围为0°—20°。