一种外双K内十字的异面组合钢节点制造技术

本实用新型专利技术公开了一种外双K内十字的异面组合钢节点，该钢节点由内十字型连接板和楔形钢分支构成，其中内十字型连接板包括钢梁和三角钢板，钢梁相互垂直，在钢梁的垂直交合面上竖直贯穿三角钢板，三角钢板被分为四个连接面，四个连接面上分别相贯连接有楔形钢分支，通过上述钢节点用于连接两个立面水平钢梁和斜向钢柱，解决了外框角部异面情况下的连接难点。

An external double K internal cross composite steel joint

The utility model discloses a double K internal cross plane composite steel joints, the steel joints by cross wedge connecting plate and Steel Branch, which cross connecting board comprises a steel beam and steel beam are vertical, triangle, cross beam in the vertical surface vertically through the triangle plate. The triangle plate is divided into four connecting surfaces, four connecting surfaces are respectively connected with a tubular steel wedge branch, connecting the two level elevation steel beams and diagonal steel column through the steel node is used to solve the connection problem, the frame angle of different surface conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种外双K内十字的异面组合钢节点
本技术涉及一种复杂组合钢节点，特别是一种外双K内十字的异面组合钢节点。
技术介绍
钢结构是世界高层建筑群中最早采用的一种结构类型，而且也是今后高层建筑中具有广泛发展前景的结构类型。随着以及城市人口的日益密集，城市竖向交通效率的大大提高，世界许多大城市的建筑向着高空发展。钢结构具有重量轻、强度高、延性大、抗震性好、施工速度快、构件截面小、结构净空和跨度大、综合经济指标好等优点，其更适合于地震区和软土地基上的高层建筑，钢结构将成为超高层建筑中无可争议的主要结构类型。在钢结构快速发展的如今，一些重要钢结构工程破坏事故也伴随产生，这些事故造成了重大人员伤亡和经济财产的损失。通过对这些事故的研究，人们发现，节点是构件间连接处是最薄弱的地方，其中梁柱连接节点的破坏引起整个结构破坏的事故达到40％左右。钢结构连接节点设计是钢结构整个设计工作中的重要环节。连接节点的设计是否安全，对保证钢结构的整体性和可靠度、对制造安装的质量和进度以及整个建设周期和成本都有着直接的影响，尤其是近年来多层及高层钢结构飞速发展及日益普及，更需要加强和完善梁与柱连接节点的设计。许多设计人员根据相关规范的要求，按设计原则中的规定，对结构和构件的强度、稳定、位移等做出了相应的验算，但对在结构中担负着连接各结构构件、各构件中传递内力节点的设计却缺乏足够的重视，有的甚至交由钢结构厂家自行完成。节点设计的好坏直接影响到钢结构工程的质量，倘若构件还没坏而节点已经失效，就达不到结构抗震设计的要求。近年来，随着国内外造型独特的钢结构建筑层出不穷，钢结构节点也相应变得愈发复杂，钢结构设计的核心是钢节点的深化，钢结构制作和施工的重点或是难点也是对钢节点的处置。对钢结构复杂钢节点制作和施工技术的研究和应用也显得尤为重要。中弘大厦主体结构外框筒为纯钢斜交网格框架，每个斜交网格单元跨越3个标准楼层，标准三角网格交点水平距离10.5m，竖向距离12.75m，倾角67°，斜交三角形水平钢梁和斜向钢柱主要通过钢节点连接，在不同部位涉及不同节点，其中外框角部异面情况最为特殊，需要一种适用的复杂钢节点来解决。因此，提供一种适用的复杂组合钢节点是目前本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种复杂组合钢节点用于连接两个立面水平钢梁和斜向钢柱，解决外框角部异面情况下的连接难点。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案如下：一种外双K内十字的异面组合钢节点，包括内十字型连接板和楔形钢分支，内十字型连接板包括钢梁和三角钢板，钢梁之间相互垂直，在钢梁的垂直交合面上竖直贯穿三角钢板，三角钢板被分为四个连接面，四个连接面上分别相贯连接有楔形钢分支，楔形钢分支相互独立且位于不同方向；三角钢板与楔形钢分支连接构成外双K型结构，外双K型结构的两侧夹角为90度。通过采取以上方案，本技术的有益效果是：(1)通过提供一种外双K内十字的异面组合钢节点，解决了外框角部异面情况下的连接难点，使得连接可靠；(2)楔形钢分支相互独立，结构简单，构造科学合理，减少板件数量，避免焊缝重叠交叉，交汇点焊接次数过多等问题，有效地保证加工制作及施工质量，操作简单效率高，能在一定程度上加快施工进度；(3)上述异面组合钢节点不仅符合设计要求，加工制作技术上可行，现场施工操作简单高效，而且质量和安全控制有保证，应用效果显著。进一步的，钢梁与三角钢板焊接。进一步的，内十字型连接板与楔形钢分支焊接。采用上述技术方案的有益技术效果在于，通过焊接的连接方式，不需在钢材上打孔钻眼，既省工省时，又不使材料的截面积受到减损，使材料得到充分利用，而且可直接连接，不需辅助零件，结构刚性较大，结构的整体性好。进一步的，楔形钢分支为箱型钢构件。采用上述技术方案的有益技术效果在于，通过采用箱型钢构件，它的一个方向的截面较大，从而可以应用于偏心受力较大的地方，而且强度高，安装简便。进一步的，钢梁、三角钢板和楔形钢分支均采用高强度的钢材质。采用上述技术方案的有益技术效果在于，通过采用高强度的钢材质，保障作为构件间最薄弱的部位节点不发生损坏，确保高层建筑的强度、刚度要求，提高安全性能。进一步的，三角钢板的厚度为100mm，钢梁的厚度为50mm。采用上述技术方案的有益技术效果在于，通过选择厚度为100mm的三角钢板和厚度为50mm的钢梁，其厚度和强度要求正好匹配，重量也适当，机械性能表现的最好。附图说明图1为本技术外双K内十字的异面组合钢节点的整体结构图。图2为本技术外双K内十字的异面组合钢节点的分解结构图。图中：1－内十字型连接板2－外双K型结构101－钢梁102－三角钢板103－楔形钢分支。具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本技术做进一步的详细描述。实施例1：由图1、图2所示，本技术是一种外双K内十字的异面组合钢节点，包括内十字型连接板1和楔形钢分支103，其中内十字型连接板1包括钢梁101和三角钢板102，钢梁101之间相互垂直，在钢梁101的垂直交合面上竖直贯穿三角钢板102，三角钢板102被分为四个连接面，在四个连接面上分别相贯连接有楔形钢分支103，楔形钢分支103相互独立且位于不同方向；三角钢板102与楔形钢分支103连接构成外双K型结构2，外双K型结构2的两侧夹角为90度。进一步的，钢梁102与三角钢板102焊接。进一步的，内十字型连接板1与楔形钢分支103焊接。进一步的，楔形钢分支103为箱型钢构件。进一步的，钢梁101、三角钢板102和楔形钢分支103均采用高强度的钢材质。进一步的，三角钢板102的厚度为100mm，钢梁101的厚度为50mm。通过十字型连接板1和外双K型结构2的组合，结构简单，构造科学合理，解决了外框角部异面情况下的连接难点，同时楔形钢分支相互独立，减少板件数量，避免焊缝重叠交叉，交汇点焊接次数过多等问题，有效地保证加工制作及施工质量，操作简单效率高，能在一定程度上加快施工进度。在本实施例中，一种外双K内十字的异面组合钢节点的加工制作步骤为：(1)内十字型连接板1焊接制作；(2)楔形钢分支103焊接制作；(3)楔形钢分支103与内十字型连接板1拼装焊接；(4)外双K内十字的异面组合钢节点制作完成。这样的加工制作步骤，相对于铸钢构件钢节点方法，性价比高，成本费用低，而且具有很好的社会效益和经济效益；以及三维及组合的形式，将复杂特殊的整体进行可行合理的拆分，拆分后的每个个体具备相对简单可行的特点，加工过程互不影响，大大提高了生产效率和生产质量。在本实施例中，钢梁101与三角钢板102焊接优先采用厚板焊接技术，内十字型连接板1与楔形钢分支103焊接也优先采用厚板焊接技术，需满足Z向性能要求，这样，能够减小焊接变形、消除焊接残余应力、防止厚板焊接中层状撕裂现象，确保加工制作质量及现场焊接质量。在本实施例中，钢梁101、三角钢板102和楔形钢分支103均采用更加高强度的钢材质，主要涉及有Q420GJ和Q345GJ，本实施例中，优选材质为Q420GJ，这样强度更高，更能抵抗外力作用下的破坏。在本实施例中，一种外双K内十字的异面组合钢节点可以针对不同外框形式的钢结构构件进行施工，且能做对应调整和整合，如三角形、菱形、方形等，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外双K内十字的异面组合钢节点，其特征在于，包括内十字型连接板和楔形钢分支，所述内十字型连接板包括钢梁和三角钢板，所述钢梁之间相互垂直，在所述钢梁的垂直交合面上竖直贯穿所述三角钢板，所述三角钢板被分为四个连接面，所述四个连接面上分别相贯连接有所述楔形钢分支，所述楔形钢分支相互独立且位于不同方向；所述三角钢板与所述楔形钢分支连接构成外双K型结构，所述外双K型结构的两侧夹角为90度。

【技术特征摘要】
1.一种外双K内十字的异面组合钢节点，其特征在于，包括内十字型连接板和楔形钢分支，所述内十字型连接板包括钢梁和三角钢板，所述钢梁之间相互垂直，在所述钢梁的垂直交合面上竖直贯穿所述三角钢板，所述三角钢板被分为四个连接面，所述四个连接面上分别相贯连接有所述楔形钢分支，所述楔形钢分支相互独立且位于不同方向；所述三角钢板与所述楔形钢分支连接构成外双K型结构，所述外双K型结构的两侧夹角为90度。2.根据权利要求1所述的一种外双K内十字的异面组合钢节点，其特征在于，所述钢梁与所述三角...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，郭秋义，李鑫睿，谷庆锐，
申请(专利权)人：中建三局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42