[发明专利]一种中空夹层钢管节点

说明书

本发明涉及一种钢管节点设计，具体为一种中空夹层钢管节点，包括外层钢管(1)、内层钢管(2)、夹层混凝土(3)和多边形节点板(4)，所述内层钢管(2)设在外层钢管(1)内，所述内层钢管(2)和外层钢管(1)之间设有夹层混凝土(3)，所述外层钢管(1)底部设有多边形节点(4)，所述多边形节点(4)上底部设有连接组件(6)，在外层钢管和内层钢管中填充混凝土，内部混凝土与外层钢管形成整体共同受力，其受力性能优于两种材料性能的简单叠加。这种结构能充分发挥和利用钢和混凝土材料的特点，在性能上达到优势互补。

技术领域

本发明涉及一种钢管节点设计，具体为一种中空夹层钢管节点。

背景技术

带连接板钢管节点是高耸钢管塔结构中非常重要的构件，该节受多向轴力作用，力学机理复杂。对于节点板连接钢管节点的承载力，国内外进行了一些研究工作，如中国电力科学研究院在1000kV皖电东送项目中进行了节点板连接节点承载力的专项研究。各国也提出了一些设计规定，如日本铁塔协会的《输电线路钢管塔制作基准》和中国的《架空输电线路钢管塔节点及构造设计技术规定》等。

但由于钢管节点形式的复杂性，如十字型节点及采用的环板形式，造成在实际设计中对节点承载力取值的不确定。实际上，针对某具体的钢管节点实例，应该有对应的承载力设计指导公式。但一般设计规定中的钢管节点形式简单，并不能准确适用于用于项目设计中的某些具体节点形式(如十字型节点)。为了满足长距离、大功率的电力输送要求，建设特高压输变电工程势在必行。随着电压等级的提高和输电容量的增大，作用于铁塔的荷载以及自身的高度和跨度等均有较大程度的增加。

1000kV皖电东送输电线路对多个钢管塔进行了全尺寸试验。环形补板主要用于横担与主材的连接节点，可能承受拉力或压力。由于该节点十分重要，而横担拉压力较大，按日本规定“环形补强板承受相对荷载”进行节点设计，造成了该节点的设计困难，实际节点设计设置了三道环板，导致节点构造非常复杂。

发明内容

为了解决这一问题，本发明提出一种中空夹层钢管节点，通过设置一道环板即可够满足承载力要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种中空夹层钢管节点，包括外层钢管、内层钢管、夹层混凝土和多边形节点板，所述内层钢管设在外层钢管内，所述内层钢管和外层钢管之间设有夹层混凝土，所述外层钢管底部设有多边形节点，所述多边形节点上底部设有连接组件。

作为优选，还包括环形耳板，所述环形耳板设在外层钢管的外壁上且与多边形节点连接。

作为优选，所述多边形节点的横截面为梯形。

作为优选，所述连接组件为十字形连接组件。

本发明所达到的有益效果：本发明的中空夹层钢管节点在外层钢管和内层钢管中填充混凝土，内部混凝土与外层钢管形成整体共同受力，其受力性能优于两种材料性能的简单叠加。这种结构能充分发挥和利用钢和混凝土材料的特点，在性能上达到优势互补。

采用双层同心圆形钢管于两层钢管间环形部分灌注混凝土，但内钢管保持空心，利用中空的断面减轻柱体自重，并能满足劲度与强度需求，同时具有适度的侧向韧性，适用于输电塔、海洋平台及桥梁结构等。

附图说明

图1为本发明的中空夹层钢管节点的装配主视图；

图2为本发明的中空夹层钢管节点的装配俯视图。

附图说明：1、外层钢管，2、内层钢管，3、夹层混凝土，4、多边形节点板，5、环形耳板，6、连接组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。