半球状法兰连接钢桁架连接节点制造技术

本实用新型专利技术涉及一种半球状法兰连接钢桁架连接节点，包括钢管支管、高强度螺栓、半球形钢板、弧面法兰、螺栓垫板，本实用新型专利技术变换了传统的法兰式和球管式的连接方式，用一种新型的半球状的法兰作为钢桁架的链接节点用螺栓代替焊接。本实用新型专利技术具有承载能力好，抗震效果好，施工安装简便，转配效率高等优点，并且避免了由于焊接产生的变形误差和残余应力，在保证整个钢桁架的稳定性和安全性的前提下减少了材料用量，降低了施工成本，经济性好。

Hemispherical Flanged Joints for Steel Truss Connections

【技术实现步骤摘要】
半球状法兰连接钢桁架连接节点
本技术公开了一种钢桁架连接节点，特别是一种半球状法兰连接钢桁架连接节点。
技术介绍
在如今的建筑领域中，钢结构发展越来越迅速，复杂的大跨度钢桁架也随处可见。钢桁架中的上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹干、横联杆、斜联杆的连接也至关重要，常规的带加强套管相贯，球管相贯，管鼓相贯，管板相贯节点，管筒相贯节点，法兰连接节点等连接方式都各自有其特点，但是往往任存在连接强度不高，抗震性能不好,施工复杂等问题，并且随着钢结构的规模越来越大，钢桁架屋面跨度也越来越大，钢桁架也因此越来越复杂，在此背景下，就需要一种强度高，延性好，抗震性能好的支管连接方式。
技术实现思路
技术目的：本技术公开了一种半球状法兰连接钢桁架连接节点，各支管连接段为弧形法兰共同栓接在同一个半球状的钢板上，使用该种连接各钢桁架支管能够有效地提高钢桁架整体的抗震性能和整体的延性。技术方案：一种半球状法兰连接钢桁架连接节点，包括钢管支管、高强度螺栓、半球形钢板。其中，钢管支管与半球形钢板连接一端设置有弧面法兰；该弧面法兰与半球形钢板相贴合，弧面法兰与半球形钢板上均设置有一一对应的螺栓孔；高强度螺栓穿过该螺栓孔通过螺母紧固从而连接固定钢管支管与半球形钢板。为了防止半球形钢板被磨损，螺母与半球型钢板内侧壁之间设有螺栓垫片，螺栓垫片与半球型钢板内侧壁贴合。弧面法兰焊接于钢管支管上，且弧面法兰与钢管支管之间设置有加强筋，以增强弧面法兰与钢管支管之间的连接强度。为了防止弧面法兰及半球形钢板受力不均导致应力集中或者材料变形，螺栓孔对称设置于钢管支管两侧。为了保证半球形钢板的强度能满足实际应用需求，半球形钢板的厚度不低于3cm。在安装时，由于需要将弧面法兰上的螺栓孔与半球形钢板上的螺栓孔一一对应起来是比较困难的，并且在安装过程中，螺栓拧紧时需要保证其他孔对齐拧紧，这一过程是非常困难的，故弧面法兰上开设的螺栓孔的孔壁向外延伸形成孔管，该孔管的外部管径等于半球形钢板上对应设置的螺栓孔的孔径。当需要安装钢管支管时，只需要将孔管插入半球形钢板上设置的螺栓孔内，就可以保证弧面法兰与半球形钢板上的孔是一一对应的，螺栓穿过螺栓孔，采用螺母紧固，即可将钢管支管与半球形钢板连接固定。有益效果：(1)用高强螺栓连接支管代替了焊接连接，避免了在焊接施工过程中产生的残余应力和残余变形，对结构本身的强度起到一种保护效果，并且使用摩擦型高强螺栓在提高连接节点的强度的同时也提高了整体结构承受动力荷载的作用，提高了结构的抗震性能；(2)由于大型的钢结构在建筑中使用越来越来普遍，钢桁架也越来越复杂，因此用所述的半球状钢板代替传统的焊接连接在保证连接强度的和施工便利的前提下，可以在更多的方向上连接支管，很好地解决了钢桁架中支管复杂复杂性的问题；(3)使用这种半球状的法兰式节点连接方式后期的结构检修和加固也方便施工。必要时可以在焊接支管与半球状钢板，起到加固整个节点的作用。附图说明图1为本技术的剖面图；图2为本技术半球形钢板的结构示意图；图3为本技术钢管支管与半球形钢板连接处结构示意图；图4为本技术螺栓孔结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术公开的一种半球状法兰连接钢桁架连接节点：包括：需连接的钢管支管1，摩擦型高强度螺栓2，带螺栓孔的半球形钢板3，钢管连接端的弧面法兰4，螺栓垫片5，钢管支管1都是通过高强度螺栓2连接在半球形钢板3上。如图2和图3所示，其中钢管支管1与半球形钢板3连接一端设置有弧面法兰4；弧面法兰4与半球形钢板3相贴合，弧面法兰4与半球形钢板3上设置有一一对应的螺栓孔；高强度螺栓2穿过螺栓孔通过螺母紧固从而连接固定钢管支管1与半球形钢板3。高强度螺栓2为摩擦型高强螺栓，在保证节点强度和刚度的同时又可以很好地承受动力荷载，具有较好的抗震性能。为了防止损坏半球形钢板3，在螺母与半球型钢板3内侧壁之间设有螺栓垫片5，螺栓垫片5与半球型钢板3内侧壁贴合。预制的弧面法兰4焊接于钢管支管1上，施工方便，且弧面法兰4与钢管支管1之间设置有加强筋。螺栓孔对称设置于钢管支管两侧，高强度螺栓2相应的对称连接于钢管支管1的两侧，使得钢管支管1前端的弧面法兰4受力均匀，避免产生材料变形。为了保证节点连接的强度与刚度，半球形钢板3的厚度不低于3cm。在进行弧面法兰4与半球形钢板3的连接时，由于弧面法兰4和半球形钢板3上开设有多个一一对应的螺栓孔，故在连接时需要将这些一一对应的螺栓孔对齐之后再进行安装。如图3所示，弧面法兰4上开设的螺栓孔的孔壁向外延伸形成孔管41，孔管41的外部管径等于半球形钢板3上对应设置的螺栓孔31的孔径。安装时将孔管41伸入对应的螺栓孔31内即可定位。如图4所示，作为优选的，螺栓孔31可分为上下两部分，分别为安装孔311和螺纹孔312，该安装孔311的孔径等于孔管41的外部管径，螺纹孔与高强度螺栓2相配合。安装时，孔管41伸入安装孔311内进行定位，高强度螺栓2穿过孔管41旋入螺纹孔312，最终通过螺母紧固。此种实施方式使得弧面法兰4余半球形钢板3连接更加稳固。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半球状法兰连接钢桁架连接节点，包括钢管支管、高强度螺栓、半球形钢板，其特征在于：所述钢管支管与半球形钢板连接一端设置有弧面法兰；所述弧面法兰与半球形钢板相贴合，所述弧面法兰与半球形钢板上设置有一一对应的螺栓孔；高强度螺栓穿过所述螺栓孔通过螺母紧固从而连接固定钢管支管与半球形钢板。

【技术特征摘要】
1.一种半球状法兰连接钢桁架连接节点，包括钢管支管、高强度螺栓、半球形钢板，其特征在于：所述钢管支管与半球形钢板连接一端设置有弧面法兰；所述弧面法兰与半球形钢板相贴合，所述弧面法兰与半球形钢板上设置有一一对应的螺栓孔；高强度螺栓穿过所述螺栓孔通过螺母紧固从而连接固定钢管支管与半球形钢板。2.根据权利要求1所述的半球状法兰连接钢桁架连接节点，其特征在于：所述螺母与半球型钢板内侧壁之间设有螺栓垫片，所述螺栓垫片与半球型钢板内侧壁贴合。3.根据权利要求1所述的半球状法兰连接钢桁架连接节点，其特征在于：所述弧面法兰焊接于钢管支管上，且弧面法兰与钢管支管之间设置有加强筋。4.根据权利要求1所述的半球状法...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐进贤，柴志刚，陈龙，蒯军，丁小丰，
申请(专利权)人：江苏新蓝天钢结构有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32