帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼桁架結(jié)構(gòu)，具體地涉及一種帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼桁架能夠方便的提供上、下兩層橋面，在橋梁及其他土木建筑工程中，為了滿足不同的交通功能要求和節(jié)約建設(shè)成本，經(jīng)常采用上、下不等寬鋼桁架。上、下不等寬桁架常用的一種形式是在直主桁外設(shè)置斜撐，形成帶副桁的鋼桁架結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。但這時斜撐與上、下弦節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造往往成為設(shè)計中的難點(diǎn)，且該處疲勞細(xì)節(jié)對整個鋼桁架結(jié)構(gòu)的耐久性有著重要影響。
[0003]傳統(tǒng)的設(shè)計中，斜撐、橫梁均采用工字型截面，為了方便傳力，通常有兩種做法:一種是保證斜撐與橫梁的上、下翼緣分別對齊，在上弦節(jié)點(diǎn)、下弦節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置一道隔板與工字型截面腹板對應(yīng)，這樣來保證傳力勻順。采用這種方式時，為了保證斜撐與橫梁上下翼緣對齊，斜撐的傾斜角度、截面高度以及橫梁的高度需滿足特定的幾何關(guān)系，使設(shè)計受到很大限制。另一種做法是斜撐采用H形截面，橫梁采用工字型截面，在節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置三道隔板分別與H形截面的兩個腹板，和橫梁工字型截面的一道腹板對應(yīng)。采用這種方式由于斜撐和橫梁的腹板數(shù)量不一致，傳力不是特別順暢，且節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置3道隔板后的空隙往往過小，制造時焊接極其不方便。另外鋼桁架的橫聯(lián)通常采用有兩道腹板的H形截面，采用以上兩種方式時，橫梁與橫聯(lián)連接處也因為腹板數(shù)量不一致，需要另外采取構(gòu)造措施，極其不方便。
[0004]為了克服以上不足，使結(jié)構(gòu)傳力勻順，減少應(yīng)力集中，方便制造安裝，提高細(xì)節(jié)的疲勞性能，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性，有必要發(fā)明一種新型鋼桁架連接結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種采用采用雙腹板連接構(gòu)造，可使受力合理，結(jié)構(gòu)可靠，傳力勻順，方便結(jié)構(gòu)焊接，優(yōu)化疲勞細(xì)節(jié)，提高結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量，制作簡單，便于施工，可優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力，使結(jié)構(gòu)具有良好的抗扭性能的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，上橫梁兩端的上弦節(jié)點(diǎn)橫向接外橫梁，豎向接豎桿；外橫梁端頭的副桁節(jié)點(diǎn)下接斜撐，斜撐接下弦節(jié)點(diǎn)；下弦節(jié)點(diǎn)上接豎桿，橫向接下橫梁；橫聯(lián)兩端接豎桿，上、下接上橫梁、下橫梁；
[0007]斜撐、上橫梁、下橫梁、外橫梁截面具有兩個腹板；豎桿下部截面為箱型截面，截面有與下弦節(jié)點(diǎn)連接的兩道可彎折的腹板，兩道腹板彎折后與工字型截面腹板連接；
[0008]上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)有兩道橫隔板，所述兩道橫隔板與斜撐、下橫梁、夕卜橫梁及上橫梁截面的兩道腹板相對應(yīng)；
[0009]斜撐截面、上橫梁、下橫梁、外橫梁、豎桿截面的兩個腹板與上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)內(nèi)的兩道節(jié)點(diǎn)隔板的內(nèi)寬一致。
[0010]本發(fā)明斜撐、上橫梁、下橫梁、外橫梁都采用了含有雙腹板的截面形式，上弦節(jié)點(diǎn)、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置兩道隔板，桿件腹板與隔板一一對應(yīng)，結(jié)構(gòu)過渡勻順，截面突變小，可優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力，提高細(xì)節(jié)的疲勞強(qiáng)度，降低應(yīng)力集中程度，傳力直接；方便采用全焊連接，便于結(jié)構(gòu)制造，同時可避免焊縫交叉，形成十字焊縫，提高了結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的疲勞性能；雙腹板及節(jié)點(diǎn)內(nèi)的隔板焊接后形成連續(xù)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)抗扭性能好，結(jié)構(gòu)可靠，耐久性好。
[0011]本發(fā)明適用于土木結(jié)構(gòu)鋼桁架結(jié)構(gòu)，可在帶副桁的鋼桁架結(jié)構(gòu)中推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0012]圖1為帶副桁的鋼桁架結(jié)構(gòu)示意圖，
[0013]圖2為帶副桁的鋼桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成圖，
[0014]圖3為帶副桁的鋼桁架結(jié)構(gòu)立面圖，
[0015]圖4、5為截面為H型截面、箱型截面的斜撐結(jié)構(gòu)示意圖，
[0016]圖6、7為截面為箱型截面、Π型截面的外橫梁結(jié)構(gòu)示意圖，
[0017]圖8、9為截面為箱型截面、Π型截面的上橫梁結(jié)構(gòu)示意圖，
[0018]圖10、11為截面為箱型截面、Π型截面的下橫梁結(jié)構(gòu)示意圖，
[0019]圖12、13為副桁節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖、結(jié)構(gòu)剖視圖，
[0020]圖14、15為上弦節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖、結(jié)構(gòu)剖視圖，
[0021]圖16、17為下弦節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(含豎桿下部)示意圖、結(jié)構(gòu)剖視圖，
[0022]圖18為上、下橫梁與斜撐工程的整體連續(xù)環(huán)狀圖。
【具體實施方式】
[0023]下面對本發(fā)明的實施例做詳細(xì)說明。
[0024]參照圖1、圖2、圖3，上橫梁7兩端的上弦節(jié)點(diǎn)2橫向接外橫梁6，豎向接豎桿5。外橫梁6端頭的副桁節(jié)點(diǎn)I下接斜撐4，斜撐接下弦節(jié)點(diǎn)3。下弦節(jié)點(diǎn)3上接豎桿5，橫向接下橫梁8。橫聯(lián)9兩端接豎桿5，上、下接上橫梁7、下橫梁8。
[0025]參照圖4、5，斜撐4截面為H型截面或箱型截面，截面具有兩個斜撐腹板41。斜撐4截面或為有兩個41腹板的其他幾何截面，如H型、梯形、四邊形等。。
[0026]參照圖6、7，外橫梁6截面為箱型截面或Π型截面，截面具有兩個外橫梁腹板61。外橫梁6截面或為有兩個61腹板的其他幾何截面，如H型、梯形、四邊形等。
[0027]參照圖8、9，上橫梁7截面為箱型截面或Π型截面，截面具有兩個上橫梁腹板71。上橫梁7截面或為有兩個71腹板的其他幾何截面，如H型、梯形、四邊形等。
[0028]參照圖10、11，下橫梁8截面為箱型截面或Π型截面，截面具有兩個下橫梁腹板81。下橫梁8截面或為有兩個81腹板的其他幾何截面，如H型、梯形、四邊形等。
[0029]以上所有桿件都具有兩個腹板，且腹板內(nèi)寬一致。
[0030]參照圖12、13，副桁節(jié)點(diǎn)I內(nèi)設(shè)有兩道副桁節(jié)點(diǎn)橫隔板11，隔板內(nèi)寬與外橫梁、斜撐內(nèi)寬一致，以平衡和傳遞外橫梁和斜撐的力。參照圖14、15，上弦節(jié)點(diǎn)2內(nèi)設(shè)有兩道上弦節(jié)點(diǎn)橫隔板21，隔板內(nèi)寬與外橫梁、上橫梁內(nèi)寬一致，以平衡和傳遞外橫梁和上橫梁的力。參照圖14、15，下弦節(jié)點(diǎn)3內(nèi)設(shè)有兩道下弦節(jié)點(diǎn)橫隔板31，隔板內(nèi)寬與斜撐、下橫梁內(nèi)寬一致，以平衡和傳遞下橫梁和斜撐的力。
[0031]所述上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)有的兩道橫隔板與斜撐、下橫梁、外橫梁及上橫梁截面的兩道腹板相對應(yīng)。
[0032]參照圖16、17，豎桿5截面下部為箱型截面，截面有與下弦節(jié)點(diǎn)3連接的兩道可彎折的腹板52，豎桿5與下弦節(jié)點(diǎn)3的連接采用箱型的四個面焊接的形式。
[0033]兩道可彎折的腹板間有豎向腹板51，兩道可彎折的腹板52彎折后與豎向腹板51焊接，這樣下弦節(jié)點(diǎn)由箱型截面變?yōu)楣ぷ中徒孛?。箱型截面的兩道腹板彎折后與工字型截面的腹板連接，彎折曲率半徑為50— 5000mm。
[0034]兩個斜撐腹板41、兩道可彎折的腹板52、兩個外橫梁腹板61、兩個上橫梁腹板71、兩個下橫梁腹板81、兩道副桁節(jié)點(diǎn)隔板11、兩道上弦節(jié)點(diǎn)隔板21、兩道下弦節(jié)點(diǎn)隔板31內(nèi)寬一致，以平衡和傳遞外橫梁、上橫梁、下橫梁和斜撐的力。
[0035]參照圖18，斜撐4、外橫梁6、上橫梁7與下橫梁8整體形成連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中腹板、隔板一一對應(yīng)；同時桿件截面設(shè)計可不受斜撐的傾斜角度、截面高度以及橫梁高度等幾何關(guān)系的約束，截面設(shè)計簡單。同時上、下橫梁與橫聯(lián)連接處腹板數(shù)量一致，連接構(gòu)造簡單、制作方便。另外該連接結(jié)構(gòu)構(gòu)造疲勞性能提高，結(jié)構(gòu)耐久性好，形成兩道整體連續(xù)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)后，結(jié)構(gòu)抗扭性能好。
【主權(quán)項】
1.帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，上橫梁兩端的上弦節(jié)點(diǎn)橫向接外橫梁，豎向接豎桿，外橫梁端頭的副桁節(jié)點(diǎn)下接斜撐，斜撐接下弦節(jié)點(diǎn)，下弦節(jié)點(diǎn)上接豎桿，橫向接下橫梁，橫聯(lián)兩端接豎桿，上、下接上橫梁、下橫梁； 其特征在于:斜撐、上橫梁、下橫梁、外橫梁截面具有兩個腹板；豎桿下部為箱型截面，截面下部有與下弦節(jié)點(diǎn)連接的兩道腹板，所述兩道腹板可彎折后變?yōu)楣ぷ中徒孛妫? 上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)有兩道橫隔板，所述兩道橫隔板與斜撐、下橫梁、外橫梁及上橫梁截面的兩道腹板相對應(yīng)； 斜撐截面、上橫梁、下橫梁、外橫梁、豎桿截面的兩個腹板與上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)內(nèi)的兩道節(jié)點(diǎn)隔板的內(nèi)寬一致；上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)與斜撐、下橫梁、外橫梁及上橫梁的連接采用雙腹板的連接形式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個斜撐腹板(41)、豎桿兩道可彎折的腹板(52)、兩個外橫梁腹板￠1)、兩個上橫梁腹板(71)、兩個下橫梁腹板(81)、兩道副桁節(jié)點(diǎn)隔板(11)、兩道上弦節(jié)點(diǎn)隔板(21)、兩道下弦節(jié)點(diǎn)隔板(31)內(nèi)寬一致。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:斜撐(4)截面為H型截面或箱型截面；斜撐(4)截面還為有兩個(41)腹板的其他幾何截面，如梯形、四邊形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:外橫梁(6截面為箱型截面或Π型截面；外橫梁(6)截面還為有兩個￠1)腹板的其他幾何截面，如H型、梯形、四邊形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:上橫梁7截面為箱型截面或Π型截面；上橫梁(7)截面還為有兩個(71)腹板的其他幾何截面，如H型、梯形、四邊形。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:下橫梁8截面為箱型截面或Π型截面；下橫梁(8)截面還為有兩個(81)腹板的其他幾何截面，如H型、梯形、四邊形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:豎桿(5)截面下部為箱型截面，截面有與下弦節(jié)點(diǎn)(3)連接的兩道可彎折的腹板(52)，豎桿與下弦節(jié)點(diǎn)的連接采用箱型的四個面焊接的形式。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:豎桿兩道可彎曲的腹板(52)彎折后與豎桿腹板(51)焊接，豎桿(5)由箱型截面變?yōu)楣ぷ中徒孛妫幌湫徒孛娴膬傻栏拱鍙澱酆笈c工字型截面的腹板連接，彎折曲率半徑為50— 5000mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副桁的鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:斜撐(4)、外橫梁(6)、上橫梁(7)與下橫梁(8)整體形成連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶副桁鋼桁架斜撐雙腹板連接結(jié)構(gòu)構(gòu)造，由斜撐、上弦節(jié)點(diǎn)、下弦節(jié)點(diǎn)、副桁節(jié)點(diǎn)、豎桿、外橫梁、上橫梁、下橫梁構(gòu)成。上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)有兩道橫隔板，所述兩道橫隔板與斜撐、下橫梁、外橫梁及上橫梁截面的兩道腹板相對應(yīng)；斜撐截面、上、下橫梁、外橫梁、豎桿截面的兩個腹板與上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)內(nèi)的兩道橫隔板的內(nèi)寬一致；上、下弦節(jié)點(diǎn)及副桁節(jié)點(diǎn)與斜撐、下橫梁、外橫梁及上橫梁的連接采用雙腹板的連接形式。本發(fā)明各連接部位節(jié)點(diǎn)都采用了雙腹板、雙隔板，結(jié)構(gòu)過渡勻順，截面突變小，可優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力，受力合理，結(jié)構(gòu)可靠，制作簡單，便于施工，形成連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，抗扭性能好?？稍趲Ц辫斓匿撹旒芙Y(jié)構(gòu)中推廣應(yīng)用。
【IPC分類】E01D19/00
【公開號】CN105113382
【申請?zhí)枴緾N201510427148
【發(fā)明人】高宗余, 劉漢順, 王志平, 唐賀強(qiáng), 張德平, 杜萍, 王恒
【申請人】中鐵大橋勘測設(shè)計院集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月20日