装配式桁架节点、装配式桁架结构及装配方法与流程

1.本发明涉及装配桁架技术领域，具体涉及一种装配式桁架节点、装配式桁架结构及装配方法。


背景技术：

2.桁架结构杆件只受轴力，力学性能好，用料节省，广泛用于跨度大的结构中。但是现在桁架结构大多采用现场焊接的施工技术，污染环境，施工进度慢，焊接质量难以控制，需要技术工人多，耗费了大量的人力物力。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种采用模块化装配式桁架结构，施工现场螺栓连接，施工速度快，对施工人员要求低，绿色环保，符合碳中和、碳达峰要求的装配式桁架节点、装配式桁架结构及装配方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
4.为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
5.一方面，本发明提供一种装配式桁架节点，包括：
6.法兰板，具有多个螺栓孔及多个矩形孔，所述法兰板的一面被设置为与杆件的一端面及第一连接件的一端面焊接，其中，所述多个螺栓孔位于所述法兰板与所述杆件和第一连接件之间连接位置的外侧，所述多个矩形孔位于两个第一连接件之间；
7.多个第一连接件，包括三个连接端面，其中，第一端面与杆件焊接，第二端面与法兰板焊接，第三端面与第二连接件螺栓连接，其中，所述第三连接端面具有螺栓孔；
8.多个第二连接件，具有螺栓孔，每个所述第二连接件被设置为，在连接配合中，与两个杆件的第一连接件的连接面通过螺栓连接，形成两个第一连接件之间的连接，其中所述两个第一连接件的第三端面对接。
9.优选的，所述第一连接件为加劲肋板，所述第二连接件为矩形钢板。
10.优选的，第一连接件沿杆件方向长度较长，其上开螺栓孔，两个第一连接件距离较近。
11.优选的，所述两个相邻的第一连接件之间的法兰板上开矩形孔，第二连接件从孔中穿过，在连接配合中，第二连接件分别与矩形孔两侧的第一连接件抵接，与所述两个第一连接件螺栓连接。
12.优选的，所述第二连接件的宽度小于法兰板的边到杆件外侧的距离，其厚度小于矩形孔的宽度。
13.优选的，矩形孔的宽度等于所述两个相邻的第一连接件之间的距离，矩形孔长度根据工程计算确定并且不大于法兰外伸长度。
14.第二方面，本发明提供一种装配式桁架结构，包括：多个桁架模块，每一个所述桁架模块均包括弦杆、腹杆以及如上所述的装配式桁架节点；其中，装配式桁架节点在每个桁架模块的两端；装配式桁架节点位于连接部位的之间；装配连接区弦杆和腹杆的数量及尺
寸与非装配连接区相同。
15.优选的，所述桁架模块为将桁架整体切分的一部分，桁架模块的尺寸根据运输工具的尺寸确定，桁架模块之间全部通过螺栓连接。
16.第三方面，本发明提供一种桁架节点的制作方法，包括：
17.在桁架模块的杆件部分焊接完成后再将连接件焊接到连接部位，连接件焊接之前先用螺栓初步固定，将所有连接件焊到杆件上以后将螺栓拧下，保证后续桁架模块安装成功。
18.第四方面，本发明提供一种桁架节点的装配方法，包括：
19.将两个桁架模块对接，将对接法兰用螺栓连接，然后将第二连接件从法兰矩形孔穿过与两个第一连接件抵接，通过螺栓连接。
20.本发明有益效果：结构简单，使用方便，刚度高、具有良好的力学性能，实现了桁架模块化加工，螺栓装配化施工，同时构造简单、施工方便，提高了施工效率，降低了人工成本，安全有效，绿色环保，利于推广。
21.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例所述的装配式桁架两个模块的装配结构图。
24.图2为本发明实施例所述的装配式桁架一个模块结构图。
25.图3为本发明实施例所述的法兰插板式桁架节点结构爆炸图。
26.图4为图3中所示的法兰插板式桁架节点中插板连接件以及螺栓的装配示意图。
27.图5为图3中节点一侧元件结构图。
28.图6为本发明实施例所述的装配式桁架的装配方法流程图。
29.其中：1-第一连接件；2-第二连接件；3-法兰板；4-第一螺栓；5-杆件；6-第二螺栓；32-第一螺栓孔；33-矩形孔；11-连接面；12-第二螺栓孔；22-第三螺栓孔。
具体实施方式
30.下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
31.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
32.还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
33.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
34.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
35.在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
37.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
39.本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
40.实施例
41.本实施例中，提供一种装配式桁架节点，包括：
42.法兰板，具有多个螺栓孔及多个矩形孔，所述法兰板的一面被设置为与杆件的一端面及第一连接件的一端面焊接，其中，所述多个螺栓孔位于所述法兰板与所述杆件和第一连接件之间连接位置的外侧，所述多个矩形孔位于两个第一连接件之间；
43.多个第一连接件，包括三个连接端面，其中，第一端面与杆件焊接，第二端面与法兰板焊接，第三端面与第二连接件螺栓连接，其中，所述第三连接端面具有螺栓孔；
44.多个第二连接件，具有螺栓孔，每个所述第二连接件被设置为，在连接配合中，与两个杆件的第一连接件的连接面通过螺栓连接，形成两个第一连接件之间的连接，其中所述两个第一连接件的第三端面对接。
45.所述第一连接件为加劲肋板，所述第二连接件为矩形钢板。
46.第一连接件沿杆件方向长度较长，其上开螺栓孔，两个第一连接件距离较近。所述两个相邻的第一连接件之间的法兰板上开矩形孔，第二连接件从孔中穿过，在连接配合中，第二连接件分别与矩形孔两侧的第一连接件抵接，与所述两个第一连接件螺栓连接。
47.所述第二连接件的宽度小于法兰板的边到杆件外侧的距离，其厚度小于矩形孔的宽度。矩形孔的宽度等于所述两个相邻的第一连接件之间的距离，矩形孔长度根据工程计算确定并且不大于法兰外伸长度。
48.本实施例中，还提供装配式桁架结构，包括：多个桁架模块，每一个所述桁架模块均包括弦杆、腹杆以及如上所述的装配式桁架节点；其中，装配式桁架节点在每个桁架模块的两端；装配式桁架节点位于连接部位的中间，装配式桁架节点的两侧管长相等；装配连接区弦杆和腹杆的数量及尺寸与非装配连接区相同。
49.所述桁架模块为将桁架整体切分的一部分，桁架模块的尺寸根据运输工具的尺寸确定，桁架模块之间全部通过螺栓连接。
50.具体的，如图1至图6所示，本实施例中提供的一种装配式桁架及法兰插板式桁架节点(即装配式桁架节点)，包括：杆件端连接件，其包括：法兰板3、第一连接件1和第二连接件2。杆件端连接件连接杆件5，杆件5之间通过杆件端部的法兰板3、第一连接件1以及第二连接件2连接。非限制性的，桁架结构中的杆件为管状(例如各种类型钢管)，管状的杆件5的管壁具有一定的厚度。
51.在某些实施例中，杆件端连接件与杆件5焊接，每个杆件5的一端连接一杆件端连接件，以进行杆件5之间的装配。第一连接件1和法兰板3，与第二连接件2来连接两个杆件5。其中，第二连接件2与两个杆件的第一连接件1螺栓连接，形成两个第一连接件1之间的连接。
52.在某些实施例中，一个装配式桁架模块具有多个方向的装配节点。应当理解，本技术实施例对节点的方向不作限定，任何桁架结构的杆件都是可行的。非限制性的，本技术实施例的装配式桁架节点尤其适用于空间结构的桁架，但不限于此。
53.在某些实施例中，参考图3～图5所示，法兰板3具有多个第一螺栓孔32及多个矩形孔33。该法兰板3的一面被设置为与杆件5的一端面焊接。其中，该多个第一螺栓孔32位于法兰板3与杆件5之间连接位置的外侧，以使得法兰板3能与相接法兰连接。在一些实施例中，法兰板3为圆环板。
54.在某些实施例中，第一连接件1，具有两个端面和一个连接面11。该第一连接件1的第一端面与法兰板3的一面及杆件5焊接，由此形成杆件5与法兰板3和第一连接件1之间的固定连接。在连接配合中，第一连接件1的1个连接面11与第二连接件2抵接并与其通过螺栓连接。第一连接件1的连接面11具有第二螺栓孔12，第二螺栓孔12的位置与第二连接件2上的第三螺栓孔22适配，以使得螺栓6穿过第一连接件1和第二连接件2的第一螺栓孔12和第三螺栓孔22形成螺栓连接。
55.在某些实施例中，第二连接件2包括两个连接面，其为长条形。连接面在连接配合中，与两个第一连接件1的两个连接面11抵接并与其形成螺栓连接。在某些实施例中，参考图3和图4所示，第二连接件2，具有第三螺栓孔22，第三螺栓孔22的位置与第一连接件1的第二螺栓孔12的位置适配，以使得螺栓穿过三者来形成螺栓连接。
56.下面对桁架节点的装配方法进行说明。参考图6所示，本技术实施例的桁架节点的装配方法包括步骤s801至步骤s807。
57.在某些实施例中，上述桁架节点的施工方法为：在工厂预制桁架模块以及节点的杆件5、法兰板3、第一连接件1、第二连接件2，并在工厂将杆件5与法兰板3、第一连接件1按
顺序焊接起来。在施工现场，在两个模块的法兰板3之间用第一螺栓4连接，第一连接件1之间与第二连接件用第二螺栓6连接。
58.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。