內圓外方中空夾層帶預應力筋鋼管混凝土桁架相貫節點的制作方法

本實用新型涉及鋼管桁架節點結構領域，具體是內圓外方中空夾層帶預應力筋鋼管混凝土桁架相貫節點。

背景技術：

隨著社會及經濟的快速發展，管桁架結構在一些大型結構工程(如：體育館、展覽館、橋梁及海洋平臺等)中越來越受到青睞。管桁架結構的基本組成單元是焊接管節點，但是由于管節點主管的徑向剛度遠遠小于支管的軸向剛度，當支管承受軸向壓力、軸向拉力、彎矩及其組合力作用時，主、支管交匯處會發生屈曲變形。同時，由于主管本身也會承受軸向拉力、軸向壓力、彎扭及彎矩的組合荷載，當荷載超過主管本身的臨界荷載時，也會發生彎曲破壞或彎扭破壞。目前，針對主、支管交匯處的破壞形式已經有較多的加固方法，如：環口板加固，碳纖維布加固、環口套管加固、插板加固等，但是以上加固方式僅僅針對主、支管交匯處(即相貫部位)的加強，對于主管的彎曲破壞及彎扭破壞起不到任何作用。而且主管發生破壞時，對整個管桁架結構的安全性能造成的影響更大，甚至會導致整個管桁架結構發生垮塌，給人們生命和財產造成嚴重損失。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供內圓外方中空夾層帶預應力筋鋼管混凝土桁架相貫節點，它具有較高承載力、較好抗震性能、較好的抗疲勞、抗彎扭性能，進而增強鋼管桁架結構整體安全性能，保障結構具有更長久的使用壽命。

本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

內圓外方中空夾層帶預應力筋鋼管混凝土桁架相貫節點，包括主管、支管、內管，所述主管和支管均為方鋼管，所述支管的一端與主管的外壁焊接連接形成桁架節點，所述內管為圓鋼管且同軸心線的設置于主管內部，所述內管的直徑比主管的邊長小，內管的管壁比主管的管壁薄，所述主管與內管之間填充有混凝土，所述混凝土內沿長度方向設有預應力筋。

所述支管與主管形成的桁架節點是T型節點。

所述支管與主管形成的桁架節點是Y型節點、K型節點、KT型節點、X型節點中的一種，所述支管與主管連接的一端設有坡口。

所述內管是普通薄壁結構圓鋼管，其管壁厚度為主管管壁厚度的1/4～1/2，所述內管的直徑為主管邊長的1/2～3/4。

所述預應力筋為多根，且環繞內管呈環狀均勻分布。

對比現有技術，本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型具有較高承載力、較好抗震性能、較好的抗疲勞、抗彎扭性能，進而增強鋼管桁架結構整體安全性能，保障結構具有更長久的使用壽命。適用于大跨、高承載力及抗震烈度較高地區的鋼桁架結構。

2、根據桁架節點結構所設置的坡口能保證焊接質量、填充金屬量少，具有改善勞動條件、便于操作、減少焊接應力和變形的功能。

3、由于內管在里側的負荷較小，所述內管管壁厚度為主管管壁厚度的1/4～1/2，壁厚適當減少節約耗材。所述內管的直徑為主管邊長的1/2～3/4，內管與主管之間留有足夠的混凝土填充通道，保證整體結構的穩定性及抗性變效果。

4、所述預應力筋環繞內管分布均勻，有利于保持整體結構的穩定性。

附圖說明

附圖1是本實用新型的結構示意圖；

附圖2是本實用新型附圖1的側視圖的剖視圖；

附圖3是本實用新型附圖1的主視圖的剖視圖；

附圖4是本實用新型的桁架節點是Y型節點的主視圖的剖視圖；

附圖5是本實用新型的桁架節點是K型節點的主視圖的剖視圖；

附圖6是本實用新型的桁架節點是KT型節點的主視圖的剖視圖；

附圖7是本實用新型的桁架節點是X型節點的主視圖的剖視圖。

附圖中所示標號：

1、主管；2、支管；3、內管；4、混凝土；5、預應力筋。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本實用新型所述是內圓外方中空夾層帶預應力筋鋼管混凝土桁架相貫節點，主體結構包括主管1、支管2、內管3，所述主管1和支管2均為方鋼管，所述支管2的一端與主管1的外壁焊接連接形成桁架節點，所述內管3為圓鋼管且同軸心線的設置于主管1內部，所述內管3的直徑比主管1的邊長小，內管3的管壁比主管1的管壁薄，所述主管1與內管3之間填充有混凝土4，所述混凝土4內沿長度方向設有預應力筋5。本實用新型具有較高承載力、較好抗震性能、較好的抗疲勞、抗彎扭性能，進而增強鋼管桁架結構整體安全性能，保障結構具有更長久的使用壽命。適用于大跨、高承載力及抗震烈度較高地區 的鋼桁架結構。

所述支管2與主管1形成的桁架節點是T型節點。連接面整齊，結構穩固。

所述支管2與主管1形成的桁架節點是Y型節點、K型節點、KT型節點、X型節點中的一種，適應多種桁架結構，所述支管2與主管1連接的一端設有坡口。保證焊接質量、填充金屬量少，具有改善勞動條件、便于操作、減少焊接應力和變形的功能。

所述內管3是普通薄壁結構圓鋼管，其管壁厚度為主管1管壁厚度的1/4～1/2，由于內管3在里側的負荷較小，壁厚適當減少節約耗材。所述內管3的直徑為主管1邊長的1/2～3/4。內管3與主管1之間留有足夠的混凝土4填充通道，保證整體結構的穩定性及抗性變效果。

所述預應力筋5為多根，且環繞內管3呈環狀均勻分布。有利于保持整體結構的穩定性。

實施例1：本實用新型所述是內圓外方中空夾層帶預應力筋鋼管混凝土桁架相貫節點，主體結構包括主管1、支管2、內管3，所述主管1和支管2均為方鋼管，所述支管2的一端與主管1的外壁焊接連接形成T型桁架節點，其焊接強度不低于主管1的屈服強度。所述內管3為圓鋼管且同軸心線的設置于主管1內部，所述內管3的直徑比主管1的邊長小，內管3的管壁比主管1的管壁薄，所述主管1與內管3之間填充有混凝土4，所述混凝土4內沿長度方向設有預應力筋5。所述預應力筋5為8根，且環繞內管3呈環狀均勻分布。

實施例2：本實用新型所述是內圓外方中空夾層帶預應力筋鋼管混凝土桁架相貫節點，主體結構包括主管1、支管2、內管3，所述主管1為結構方鋼管，所述內管3是普通薄壁結構圓鋼管，其管壁厚度為主管1管壁厚度的3/8，所 述內管3的直徑為主管1邊長的5/8，所述支管2的一端與主管1的外壁焊接連接形成K型桁架節點，所述支管2與主管1連接的一端設有坡口，所述支管2與主管1的連接處采用坡口熔透焊的形式焊接，其焊接強度不低于主管1的屈服強度。所述內管3為圓鋼管且同軸心線的設置于主管1內部，所述內管3的直徑比主管1的邊長小，內管3的管壁比主管1的管壁薄，所述主管1與內管3之間填充有高強混凝土4，所述混凝土4的強度不低于C60，所述混凝土4內沿長度方向設有預應力筋5，所述預應力筋5為6根環繞內管3呈環狀均勻分布，且需對所有預應力筋5施加預應力。

實施例3：本實用新型所述是內圓外方中空夾層帶預應力筋鋼管混凝土桁架相貫節點，主體結構包括主管1、支管2、內管3，所述主管1為結構方鋼管，所述內管3是普通薄壁結構圓鋼管，其管壁厚度為主管1管壁厚度的1/4，所述內管3的直徑為主管1邊長的1/2，所述支管2的一端與主管1的外壁焊接連接形成KT型桁架節點，所述支管2與主管1連接的一端設有坡口，所述支管2與主管1的連接處采用坡口熔透焊的形式焊接，其焊接強度不低于主管1的屈服強度。所述內管3為圓鋼管且同軸心線的設置于主管1內部，所述內管3的直徑比主管1的邊長小，內管3的管壁比主管1的管壁薄，所述主管1與內管3之間填充有高強混凝土4，所述混凝土4的強度不低于C60，所述混凝土4內沿長度方向設有預應力筋5，所述預應力筋5為12根環繞內管3呈環狀均勻分布。