一种新型复合材料拉挤型材桁架节点及其施工方法技术

本发明专利技术的一种新型复合材料拉挤型材桁架节点及其施工方法，涉及建筑施工技术领域，用于解决复合材料拉挤型材装配式结构体系节点连接工艺复杂、整体性差、连接效率低的难题。它包括型材杆件、U型钢套以及横向联系钢套，型材杆件包括上弦杆、斜撑杆和竖杆；U型钢套包裹于上弦杆、斜撑杆和竖杆的连接点处，并通过高强螺栓固定；横向联系钢套安装于U型钢套的左右两侧，横向联系钢套上嵌设有横向联系横杆和斜杆。采用U型钢套连接件而非两块分离的节点板，使得节点具有更好的整体刚度和抗扭性能，扩大了螺栓预紧力的受力面积，有效减小螺栓预紧时的孔周应力，同时省去了繁琐的螺栓垫片安装工序，且避免因螺栓预紧力的作用使型材杆件发生初始损伤。初始损伤。初始损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种新型复合材料拉挤型材桁架节点及其施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑施工
，特别涉及一种新型复合材料拉挤型材桁架节点及其施工方法。

技术介绍

[0002]复合材料具有强度高、耐久性好等特点，采用复合材料拉挤型材杆件装配而成的轻型结构体系能够较好的满足土木工程对轻质高强的建造需求。由于复合材料型材无法焊接，且呈现出典型的正交各向异性，拉挤型材杆件节点连接仍是制约其装配式结构发展的关键瓶颈。当前所采用的复合材料连接方式主要有以下几种：
[0003]一是机械连接或胶栓混接；
[0004]二是采用节点板和异形节点连接件进行杆件连接；
[0005]三是采用直接改善生产工艺加工型材整体节点。
[0006]以上三种方案均存在整体性差、承载能力不足、连接效率低下的问题。
[0007]因此，有必要开发一种新型复合材料拉挤型材桁架节点及其施工方法，有效提升拉挤型材杆件节点的连接性能。

技术实现思路

[0008]针对当前复合材料拉挤型材节点连接的工程难点，本专利技术目的在于提供一种整体性好、承载能力高、受力模式更加合理的复合材料拉挤型材节点及其施工方法，解决复合材料拉挤型材装配式结构体系节点连接工艺复杂、整体性差、连接效率低的难题。
[0009]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0010]一种新型复合材料拉挤型材桁架节点，包括：
[0011]型材杆件，所述型材杆件包括上弦杆、斜撑杆和竖杆；
[0012]U型钢套，所述U型钢套包裹于上弦杆、斜撑杆和竖杆的连接点处，并分别与上弦杆、斜撑杆和竖杆通过高强螺栓固定；
[0013]横向联系钢套，所述横向联系钢套安装于所述U型钢套的左右两侧，所述横向联系钢套上嵌设有横向联系横杆和斜杆。
[0014]与现有技术相比，本专利技术有益的技术效果在于：
[0015]1、本专利技术新型复合材料拉挤型材桁架节点，包括型材杆件、U型钢套以及横向联系钢套，型材杆件包括上弦杆、斜撑杆和竖杆；U型钢套卡扣在上弦杆、斜撑杆和竖杆的连接点处，并分别与上弦杆、斜撑杆和竖杆通过高强螺栓固定；横向联系钢套安装于U型钢套的左右两侧，横向联系钢套上嵌设有横向联系横杆和斜杆。本专利技术的节点连接核心区域采用钢制连接件，与复合材料整体成型节点及复合材料连接件相比，节点承载能力得到有效提升。采用U型钢套连接件而非两块分离的节点板，使得节点具有更好的整体刚度和抗扭性能。而且，采用U型钢套连接件扩大了螺栓预紧力的受力面积，能够有效减小螺栓预紧时的孔周应力，同时省去了繁琐的螺栓垫片安装工序。最主要的是，采用U型钢套连接件能够承受更大
的预紧荷载，同时避免因螺栓预紧力的作用使型材杆件发生初始损伤。
[0016]2、本专利技术新型复合材料拉挤型材桁架节点的施工方法，采用截面整体性和稳定性更优的闭口型材，避免开口截面型材连接方案可能出现的翼缘折断、腹板屈曲等不利的局部失效模式，最大程度发挥拉挤型材的材料性能。而且，杆件连接方式使得所有腹杆仅承受轴向拉压，避免不利于正交各向异性材料的横向受力模式，同时有效保证了上弦杆的整体性。最重要的是，满足了大承载、耐疲劳的复合材料拉挤型材杆件连接节点的需求，有效增强了复合材料型材桁架结构体系中较为薄弱的节点连接部位。通过采用整体性的U型钢套连接节点安装方便，更利于预制装配施工和规格化生产。
[0017]进一步地，为了保证受力稳定性，所述上弦杆、斜撑杆和竖杆呈“不字型”或“T字型”布置。
[0018]进一步地，所述连接节点设置于所述型材杆件的杆件节点部位，所述杆件节点部位是指多杆件交汇处。因而，连接节点处通常存在整体性差、承载能力不足、连接效率低下的问题。
[0019]本专利技术还提供了一种新型复合材料拉挤型材桁架节点的施工方法，该施工方法包括如下步骤：
[0020]步骤S1：依据型材杆件尺寸制作U形钢套，并在对应位置钻孔定位，所述型材杆件包括上弦杆、斜撑杆和竖杆；
[0021]步骤S2：将U型钢套从上弦杆下方套上，随后嵌入竖杆及斜撑杆，并利用高强螺栓与U形钢套连接完成平面节点安装；
[0022]步骤S3：将横向联系钢套安装在U型钢套左右两侧进行定位，并利用高强螺栓使得横向联系钢套与平面节点形成整体；
[0023]步骤S4：将横向联系横杆和斜杆嵌入所述横向联系钢套上，并采用高强螺栓连接，从而完成复合材料拉挤型材空间节点的全部安装。
[0024]进一步地，所述型材杆件采用玻璃纤维复合材料GFRP制作而成。该型材杆件价格低廉、应用广泛。
[0025]进一步地，所述U型钢套及横向联系钢套两壁间距应根据拉挤型材杆件宽度进行调整。
附图说明
[0026]图1是本专利技术一实施例中新型复合材料拉挤型材桁架节点的结构示意图；
[0027]图2是本专利技术一实施例中新型复合材料拉挤型材桁架节点的平面连接节点示意图；
[0028]图3是本专利技术一实施例中新型复合材料拉挤型材桁架节点的平面连接节点示意图。
[0029]图中：
[0030]101
‑
竖杆，102
‑
斜撑杆，103
‑
上弦杆，104
‑
U形钢套，105
‑
高强螺栓，
[0031]201
‑
横向联系钢套，，202
‑
横向联系横杆，203
‑
斜杆。
具体实施方式
[0032]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种新型复合材料拉挤型材桁架节点及其施工方法作进一步详细说明。根据下面的说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本专利技术的
技术实现思路
及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本专利技术技术方案的限制。
[0033]实施例一
[0034]下面结合图1至图3说明本专利技术的新型复合材料拉挤型材桁架节点的结构组成。
[0035]请参考图1至图3，一种新型复合材料拉挤型材桁架节点，包括型材杆件、U型钢套104以及横向联系钢套201，型材杆件包括上弦杆103、斜撑杆102和竖杆101；U型钢套104卡扣在上弦杆103、斜撑杆102和竖杆101的连接点处，并分别与上弦杆103、斜撑杆102和竖杆101通过高强螺栓105固定；横向联系钢套201安装于U型钢套104的左右两侧，横向联系钢套201上嵌设有横向联系横杆202和斜杆203。
[0036]具体来说，本专利技术的节点连接核心区域采用钢制连接件，与复合材料整体成型节点及复合材料连接件相比，节点承载能力得到有效提升。采用U型钢套连接件而非两块分离的节点板，使得节点具有更好的整体刚度和抗扭性能。而且，采用U型钢套连接件扩大了螺栓预紧力的受力面积，能够有效减小螺栓预紧时的孔周应力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型复合材料拉挤型材桁架节点，其特征在于，包括：型材杆件，所述型材杆件包括上弦杆、斜撑杆和竖杆；U型钢套，所述U型钢套卡扣在上弦杆、斜撑杆和竖杆的连接点处，并分别与上弦杆、斜撑杆和竖杆通过高强螺栓固定；横向联系钢套，所述横向联系钢套安装于所述U型钢套的左右两侧，所述横向联系钢套上嵌设有横向联系横杆和斜杆。2.根据权利要求1所述的新型复合材料拉挤型材桁架节点，其特征在于，所述上弦杆、斜撑杆和竖杆呈“不字型”或“T字型”布置。3.根据权利要求1所述的新型复合材料拉挤型材桁架节点，其特征在于，所述连接节点设置于所述型材杆件的杆件节点部位，所述杆件节点部位是指多杆件交汇处。4.一种新型复合材料拉挤型材桁架节点的施工方法，其特征在于，包括如下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：房霆宸，冯宇，李红梅，张淳劼，严凯，王佳伟，
申请(专利权)人：上海建工四建集团有限公司，
类型：发明
国别省市：