用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点的制作方法

本申请涉及建筑工程，特别是一种用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点。

背景技术：

1、在大跨度钢结构建筑，如大型厂房、体育场馆、会展中心等结构中，天窗架与主屋架的连接节点是关键的受力与变形协调部位。该节点不仅需要可靠地将天窗架自身的重量以及所承受的风、雪等荷载安全地传递给下方的屋架结构，还必须能够适应整个大跨度屋架系统因环境因素，尤其是温度变化而产生的变形。

2、目前，在工程实践中，天窗架立柱与屋架上弦的连接方式多采用传统的焊接或普通高强度螺栓连接，这些连接方式通常在节点处形成半刚接或完全刚接的约束状态。然而，这种刚性连接方式在大跨度、特别是年温差显著（例如超过40℃）的地区，暴露出严重的技术缺陷，即由于钢材具有显著的热胀冷缩物理特性，巨大的屋架结构在季节性或昼夜温差作用下会产生可观的水平伸缩变形。

3、然而，刚性或半刚性节点严重束缚了这种变形的自由释放，导致结构内部积聚起巨大的、本可避免的温度应力，这种应力极易在节点及其邻近的杆件区域产生应力集中，这不仅会显著降低结构的抗疲劳性能，加速材料的疲劳破坏，缩短结构的使用寿命，在极端温差工况下，甚至可能导致构件强度不足而发生屈曲或断裂，构成严重的安全隐患。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供了一种在有效释放温度变形的同时，可靠地传递了水平剪力的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点。

2、为了达到上述目的，本申请设计的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，包括：

3、屋架上弦；

4、立柱端板，其固定于所述天窗架立柱的底端；

5、滑动组件，设置于所述立柱端板与所述屋架上弦之间，用于使所述立柱端板能够相对于所述屋架上弦进行水平滑移；以及，

6、抗剪组件，用于在允许所述水平滑移的同时，传递所述立柱端板与所述屋架上弦之间的水平剪力。

7、优选地，所述滑动组件包括：

8、至少一ptfe板，设置于所述立柱端板与所述屋架上弦之间；

9、长圆孔，开设于所述立柱端板上，其长度方向与所述屋架上弦的横向方向一致；以及，

10、螺栓，穿过所述长圆孔，用于将所述立柱端板可滑移地连接至所述屋架上弦。

11、优选地，所述抗剪组件包括：

12、至少一个梯形抗剪键，其固定于所述屋架上弦的上表面；以及，

13、与所述梯形抗剪键相匹配的抗剪槽，其开设于所述立柱端板的边侧，并用于容纳所述梯形抗剪键。

14、优选地，所述梯形抗剪键于所述立柱端板的两个相对侧分别设置有两个，相对设置的两个所述梯形抗剪键具有朝向彼此内倾的承压斜面，所述承压斜面的倾角为5°至10°。

15、优选地，所述梯形抗剪键的中心与所述长圆孔的中心之间的间距大于20mm。

16、优选地，所述梯形抗剪键的承压斜面及所述抗剪槽的对应接触区域经过表面硬化处理。

17、优选地，所述表面硬化处理为淬火处理，处理后的硬度为hrc45-50。

18、优选地，所述ptfe板的摩擦系数不大于0.1，且所述ptfe板设置有两层。

19、优选地，所述长圆孔的长度l满足公式：l≥2r+δl；其中，r为所述螺栓的半径，δl为所述屋架上弦的设计最大热膨胀变形量。

20、优选地，所述抗剪槽的宽度在装配后与所述梯形抗剪键的厚度之间具有预设的装配间隙。

21、本申请所设计的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，通过设置的滑动组件，有效使立柱端板能够相对于屋架上弦进行水平滑移，从而释放因温度变化引起的结构变形；同时，所配置的抗剪组件能够在允许该水平滑移的前提下，可靠地传递立柱端板与屋架上弦之间的水平剪力。该节点有效地解决了现有技术中连接节点无法同时协调温度变形与可靠传递水平力的矛盾，提升了结构的整体安全性与功能性。

1.一种用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述滑动组件包括：

3.根据权利要求2所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述抗剪组件包括：

4.根据权利要求3所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述梯形抗剪键（5）于所述立柱端板（2）的两个相对侧分别设置有两个，相对设置的两个所述梯形抗剪键（5）具有朝向彼此内倾的承压斜面，所述承压斜面的倾角为5°至10°。

5.根据权利要求3所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述梯形抗剪键（5）的中心与所述长圆孔（7）的中心之间的间距大于20mm。

6.根据权利要求3所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述梯形抗剪键（5）的承压斜面及所述抗剪槽（6）的对应接触区域经过表面硬化处理。

7.根据权利要求6所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述表面硬化处理为淬火处理，处理后的硬度为hrc45-50。

8.根据权利要求2所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述ptfe板（3）的摩擦系数不大于0.1，且所述ptfe板（3）设置有两层。

9.根据权利要求2所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述长圆孔（7）的长度l满足公式：l≥2r+δl；其中，r为所述螺栓（8）的半径，δl为所述屋架上弦（4）的设计最大热膨胀变形量。

10.根据权利要求3所述的用于连接天窗架立柱与屋架上弦的铰接滑移节点，其特征在于，所述抗剪槽（6）的宽度在装配后与所述梯形抗剪键（5）的厚度之间具有预设的装配间隙。