【专利摘要】适用于大悬挑管桁架结构大拔力的一体化支座节点，包括主桁架下弦杆、横向贯通板、纵向贯通板、加强套管、一对支座板、支座套管，其中横向贯通板和所述纵向贯通板构成十字板，十字板与主桁架下弦杆全熔透焊接，支座板与纵向贯通板构成十字交叉肋；在下弦杆周向上还套设有四块独立的加劲箍，在横向贯通板和加劲箍构成的两端平面上分别焊接第一连接板，联系桁架的下弦杆焊接在该第一连接板上，主桁架的腹杆焊接在下弦杆上。本发明同时公开另一种支座节点及制作上述一体化支座节点的方法。本发明解决了桁架下弦杆与支座处多根杆相交碰撞问题及支座连接问题，提供较大的上拔力，增加其可靠度，减少人为因素导致的结构缺陷，满足台风区工程的受力要求。
[0001]本发明涉及一种适用于大悬挑管桁架结构大拔力的一体化支座节点及其制作方法。
[0002]近年来局部形成极端气候的趋势较明显，以台风为例，许多地方出现超过本地设防风速的台风情况，对于建筑物的安全是一个严竣的考验，尤其对于体育场馆等大悬挑结构，在台风作用下屋盖易由于支座破坏导致结构整体失效。同时，目前工程上使用的可承受500吨以上上拔力的支座较少，且不能同时解决支座处节点的问题。
[0003]现有的支座型式主要有两种:球形抗拔支座及盆式抗拔支座。两种支座形式各有优缺点。球形抗拔支座构造简单，工艺成熟，但所能提供的抗拔力有限；盆式抗拔支座提供的抗拔力较大，但支座与柱脚节点分离，柱、支座及相对连接构件间成焊接串联关系，支座与相关连接构件连接复杂，使支座与相关连接构件连接复杂，易于出错；且几条主要焊缝为现场高空焊缝；焊缝可靠性较差。
[0004]本发明最大的目的是提供一种连接方式，解决桁架下弦杆与支座处多根杆相交碰撞问题及支座连接问题，同时提供较大的上拔力，增加其可靠度，减少人为因素导致的结构缺陷，满足台风区工程的受力要求。
本发明公开一种适用于大悬挑管桁架结构大拔力的一体化支座节点，其特征是，包括主桁架下弦杆、横向贯通板、纵向贯通板、加强套管、一对支座板、支座套管，在所述主桁架下弦杆前后面沿轴向分别开设位置相对的一对横向条形插槽，在下弦杆的上下面上沿轴向开设有一对与所述横向条形插槽垂直的纵向条形插槽，同时在下弦杆与加强套管之间焊接多个加劲肋，所述纵向贯通板通过所述纵向条形插槽插入所述主桁架下弦杆，所述横向贯通板通过所述横向条形插槽插入所述主桁架下弦杆，并顶紧所述纵向贯通板，加强套管通过自身的条形插槽插入横向贯通板套设于下弦杆外侧，加强套管与十字板焊接；所述支座板上端为与加强套管周向适配的圆弧形状，所述支座板分别与加强套管及纵向贯通板焊接，该支座板与纵向贯通板构成十字交叉肋，在所述十字交叉肋下方安装有盲板，支座套管穿过该十字交叉肋焊接于加强套管的下方；在该加强套管周向上还套设有四块独立的加劲箍，该加劲箍分别与十字板、加强套管及支座套管焊接，在横向贯通板和加劲箍构成的两端平面上分别焊接一块第一连接板，联系桁架的下弦杆焊接在该第一连接板上，主桁架的腹杆焊接在该加强套管上。
[0006]其中，纵向贯通板和加劲箍构成的平面上至少设置一块第二连接板，主桁架中受力较小的腹杆焊接在该第二连接板上。[0007]其中，所述第一连接板通过角焊缝焊接在所述支座节点上；所述加劲箍通过全熔透焊接在所述下弦杆上。
[0008]本发明同时公开一种一体化支座节点的制作的过程，其特征是，最重要的包含以下步骤:
(1)在主桁架下弦杆前后面沿轴向分别开设位置相对的一对横向条形插槽，在下弦杆的上下面上沿轴向开设有一对与所述横向条形插槽垂直的纵向条形插槽，同时在下弦杆与加强套管之间焊接多个加劲肋，所述纵向贯通板通过所述纵向条形插槽插入所述主桁架下弦杆，所述横向贯通板通过所述横向条形插槽从两侧插入所述主桁架下弦杆，并顶紧所述纵向贯通板，加强套管直径大于所述下弦杆直径，并通过自身的条形插槽插入横向贯通板，加强套管与十字板焊接；
(2)提供一对支座板，该支座板上端具有与加强套管周向适配的圆弧形状，将支座板分别与加强套管及纵向贯通板焊接，该支座板与纵向贯通板构成十字交叉肋，在该十字交叉肋下方安装盲板，支座套管穿过该十字交叉肋焊接于加强套管的下方；
(3)在该加强套管周向上设置四块独立的加劲箍，该加劲箍分别与十字板、加强套管及支座套管焊接，在横向贯通板和加劲箍构成的两端平面上分别焊接一块第一连接板，联系桁架的下弦杆焊接在该第一连接板上，主桁架的腹杆焊接在该加强套管上。
[0009]其中，上述制作的过程还包括以下步骤:在纵向贯通板和加劲箍构成的平面上至少设置一块第二连接板，将主桁架中受力较小的腹杆焊接在该第二连接板上。
本发明主要特征是节点与支座合二为一，同时解决支座的大拔力及支座处节点的连接两个问题。本节点可承担800吨的上拔力。通过构件的几何承插及加强套管，使支座的安全度大幅度提升，减少加工时人工操作缺陷影响结构承载力，同时通过一系列构造型式，解决支座处节点的多杆相交碰撞问题。本发明提供了一种新的连接方式，解决了桁架下弦杆与支座处多根杆相交碰撞问题及支座连接问题，同时提供较大的上拔力，增加其可靠度，减少人为因素导致的结构缺陷，满足台风区工程的受力要求。
[0011]图1为本发明实施例的带有加强套管的一体化支座节点结构示意图；
图10为图1中带有加强套管的支座节点与砼柱连接的B-B剖面示意图；图11为图1中带有加强套管的支座节点与钢管柱连接的剖面俯视图；
10主桁架下弦杆21纵向贯通板22横向贯通板3加劲肋4加强套管5加劲箍6支座套管7内环加劲板8联系桁架 9盲板10密封钢管柱圈11支座板121第一连接板122第二连接板13腹杆14腹板 16十字柱型钢17底板18螺栓19翼缘20钢管柱24高压注浆孔25砼柱。
[0013]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0014]本发明主要为解决位于台风区的大悬挑管桁架结构的支座及支座处节点问题，该结构在台风作用下，支座会出现很大的上拔力，同时这种类型的结构支座总数少，导致结构安全余度小，从而对支座的安全性要求很高。
[0015]参考图1~4及、图5A~5C及图6，为本发明带有加强套管的支座节点结构示意图。适用于大悬挑管桁架结构大拔力的一体化支座节点，最重要的包含主桁架下弦杆1、横向贯通板22、纵向贯通板21、加强套管4、一对支座板11、支座套管6，在主桁架下弦杆I前后面沿轴向分别开设位置相对的一对横向条形插槽，在下弦杆的上下面上沿轴向开设有一对与所述横向条形插槽垂直的纵向条形插槽，同时在下弦杆I与加强套管4之间焊接多个加劲肋3，纵向贯通板21通过纵向条形插槽插入主桁架下弦杆1，两块横向贯通板22从两侧通过横向条形插槽插入主桁架下弦杆1，并顶紧所述纵向贯通板21，加强套管4通过自身开设的条形插槽插入横向贯通板22，从而套设于主桁架下弦杆I外侧，加强套管4与十字板焊接;支座板11上端为与加强套管周向适配的圆弧形状，支座板11分别与加强套管4及纵向贯通板21焊接，该支座板11与纵向贯通板21构成十字交叉肋，在该十字交叉肋下方安装有盲板9，支座套管6穿过该十字交叉肋焊接于加强套管4的下方，优选的，为增加抗拔力，沿加强套管4内侧还可以焊接内环加劲板7 ;在该加强套管4周向上还套设有四块独立的加劲箍5，该加劲箍5分别与十字板、加强套管4及支座套管6焊接，在横向贯通板22和加劲箍5构成的两端平面上分别焊接一块第一连接板121，联系桁架8的下弦杆焊接在该第一连接板121上，主桁架的腹杆13焊接在该加强套管4上。
[0016]在上述实施例中，纵向贯通板21和加劲箍5构成的平面上至少设置一块第二连接板122，将主桁架中受力较小的腹杆13焊接在该第二连接板122上。
[0017]在上述实施例中,第一连接板121通过角焊缝焊接在支座节点上；加劲箍5通过全熔透焊接在所述下弦杆I上。
[0018] 在上述实施例中，通过在主桁架下弦杆I上设置加强套管4，既可以加强节点区的强度；又因为加强套管4直径较大，有利于腹杆13的相贯连接；通过设置横向贯通板22和纵向贯通板21及加劲肋3，将下弦杆I及加强套管4连成一体，实现将节点与支座连成一体，在加强套管4外再套一道加劲箍5，能轻松实现两个目的:一是加强套管4，二是将腹杆13的相贯处分开，使其可分别相贯连接于加强套管4及加劲箍5上，避免腹杆13连接处发生碰撞情况；同时结合加劲箍5，增加第一连接板121，将桁架中受力小的杆引至节点区之外进行连接，不进入节点区，保证杆件不重叠不碰撞。
[0019]在本发明中，支座节点与主体的连接有两种实现方式，下面详细说明。
[0020]参考图疒8，为本发明的带有加强套管的一体化支座节点与钢管柱的连接剖面图。
[0021]与钢管柱连接时，建议钢管柱20大小与支座套管4等规格，采用等强坡口焊接，同时为加强安全度，十字交叉肋伸出支座套管4，插入钢管柱20内，安装好后，通过高压注浆孔24压力注浆将钢管柱20内部空间填实，使钢管柱20内的加劲肋3能承受拉力。该支座不具有可调节性，应用过程中，建议与其它可调节支座配合使用，这样做才能够满足工程上可调节的需要。
[0022]参考图9?10，为本发明的带有加强套管的一体化支座节点与砼柱的连接剖面图。
[0023]与砼柱25连接时，为保证大上拔力的实现，砼柱25中应设置型钢，在本实施例中优选十字柱型钢，在支座范围内，先取消十字柱的腹板14，利于与支座套管下方的钢管柱脚的安装，钢管柱脚底部设底板17及螺栓18，用于安装及调平，安装完成后，将十字柱型钢翼缘19与钢管柱脚间的腹板14恢复，采用等强坡口焊，安装完成后，对钢管柱脚内部采用压力注衆填实。该支座具有向上100mm,向下50mm,左右40mm的可调节空间。
[0024]本发明可以用于需要承担大上拔力的管桁架结构，主要用于台风区的体育场馆，主要有以下几点效果:
I)提高了支座的安全度，该支座与市场上的成品支座相比，具有一体化程度高，构件与构件之间通过几何的承插关系连接，减少对连接焊缝的依赖程度，避免因加工时人为因素导致焊缝质量问题引起结构的不安全。
[0025]2)提供了可靠的上拔力，本支座最大可承担800吨的上拔力，考虑支座的安全系数后，能够完全满足500?600吨级的上拔力的要求，该吨位上拔力的支座在市场上很少。
[0026]3)支座小巧美观。本支座直径小，重量轻，与管桁架安装好后，无突兀感，且造型美观，具有很强的工业美，体现了钢结构建筑的工业美及力量美。
[0027]为实现较佳的抗拔力要求，本发明同时公开一种一体化支座节点制作的过程，最重要的包含以下步骤:
(1)在主桁架下弦杆I前后面沿轴向分别开设位置相对的一对横向条形插槽，在下弦杆I的上下面上沿轴向开设有一对与横向条形插槽垂直的纵向条形插槽，同时在下弦杆与加强套管4之间焊接多个加劲肋3，纵向贯通板21通过纵向条形插槽插入主桁架下弦杆，横向贯通板22通过横向条形插槽插入主桁架下弦杆1，并顶紧纵向贯通板21，加强套管4通过自身的条形插槽插入横向贯通板22，从而套设于下弦杆I外侧，加强套管4与十字板焊接;
(2)提供一对支座板11，该支座板11上端具有与加强套管4周向适配的圆弧形状，将支座板11分别与加强套管4及纵向贯通板21焊接，该支座板11与纵向贯通板21构成十字交叉肋，在该十字交叉肋下方安装盲板9，支座套管6穿过该十字交叉肋焊接于加强套管4的下方；
(3)在该加强套管4周向上设置四块独立的加劲箍5，该加劲箍5分别与十字板、加强套管4及支座套管6焊接，在横向贯通板22和加劲箍5构成的两端平面上分别焊接一块第一连接板121，联系桁架8的下弦杆焊接在该第一连接板121上，主桁架的腹杆13焊接在该加强套管4上。[0028]在上述实施例中，还包括以下步骤:在纵向贯通板21和加劲箍5构成的平面上至少设置一块第二连接板122，将主桁架中受力较小的腹杆13焊接在该第二连接板122上。
[0029]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围以内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
1.适用于大悬挑管桁架结构大拔力的一体化支座节点，其特征是，包括主桁架下弦杆、横向贯通板、纵向贯通板、加强套管、一对支座板、支座套管，在所述主桁架下弦杆前后面沿轴向分别开设位置相对的一对横向条形插槽，在下弦杆的上下面上沿轴向开设有一对与所述横向条形插槽垂直的纵向条形插槽，同时在下弦杆与加强套管之间焊接多个加劲肋，所述纵向贯通板通过所述纵向条形插槽插入所述主桁架下弦杆，所述横向贯通板通过所述横向条形插槽插入所述主桁架下弦杆，并顶紧所述纵向贯通板，加强套管通过自身的条形插槽插入横向贯通板套设于下弦杆外侧，加强套管与十字板焊接；所述支座板上端为与加强套管周向适配的圆弧形状，所述支座板分别与加强套管及纵向贯通板焊接，该支座板与纵向贯通板构成十字交叉肋，在所述十字交叉肋下方安装有盲板，支座套管穿过该十字交叉肋焊接于加强套管的下方；在该加强套管周向上还套设有四块独立的加劲箍，该加劲箍分别与十字板、加强套管及支座套管焊接，在横向贯通板和加劲箍构成的两端平面上分别焊接一块第一连接板，联系桁架的下弦杆焊接在该第一连接板上，主桁架的腹杆焊接在该加强套管上。
2.根据权利要求1所述的适用于大悬挑管桁架结构大拔力的一体化支座节点，其特征是，纵向贯通板和加劲箍构成的平面上至少设置一块第二连接板，主桁架中受力较小的腹杆焊接在该第二连接板上。
3.根据权利要求1或2所述的适用于大悬挑管桁架结构大拔力的一体化支座节点，其特征是，所述第一连接板通过角焊缝焊接在所述支座节点上；所述加劲箍通过全熔透焊接在所述下弦杆上。
4.权利要求广3中任一项所述的一体化支座节点的制作的过程，其特征是，最重要的包含以下步骤: (1)在主桁架下弦杆前后面沿轴向分别开设位置相对的一对横向条形插槽，在下弦杆的上下面上沿轴向开设有一对与所述横向条形插槽垂直的纵向条形插槽，同时在下弦杆与加强套管之间焊接多个加劲肋，所述纵向贯通板通过所述纵向条形插槽插入所述主桁架下弦杆，所述横向贯通板通过所述横向条形插槽从两侧插入所述主桁架下弦杆，并顶紧所述纵向贯通板，加强套管直径大于所述下弦杆直径，并通过自身的条形插槽插入横向贯通板，加强套管与十字板焊接； (2)提供一对支座板，该支座板上端具有与加强套管周向适配的圆弧形状，将支座板分别与加强套管及纵向贯通板焊接，该支座板与纵向贯通板构成十字交叉肋，在该十字交叉肋下方安装盲板，支座套管穿过该十字交叉肋焊接于加强套管的下方； (3)在该加强套管周向上设置四块独立的加劲箍，该加劲箍分别与十字板、加强套管及支座套管焊接，在横向贯通板和加劲箍构成的两端平面上分别焊接一块第一连接板，联系桁架的下弦杆焊接在该第一连接板上，主桁架的腹杆焊接在该加强套管上。
5.根据权利要求4所述的一体化支座节点制作的过程，其特征是，还包括以下步骤:在纵向贯通板和加劲箍构成的平面上至少设置一块第二连接板，将主桁架中受力较小的腹杆焊接在该第二连接板上。
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