CN203238844U - 一种钢桁架节点及钢桁架 - Google Patents

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彭伟
温志鹏
谷小兵
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Abstract

本实用新型的目的是提供一种应用于发电厂空冷***的新型钢桁架节点及钢桁架。该钢桁架节点具有一焊接H型钢，下端与底板焊接，上端与桁架垂直腹杆对接焊接；在水平方向，由8块钢板围绕H型钢焊接形成两层水平加劲肋，通过端板分别与水平下弦杆的上下翼缘连接；在节点竖直方向，由4块钢板分别在四个方向与H型钢焊接，形成与斜腹杆连接的节点板；节点受力的复杂多样性决定了节点在构造上的特殊性；其应用于空冷凝汽器支架，具有大跨度、重荷载、结构连接复杂、动力特性明显等特征，具有“强节点，弱杆件”的受力特性。

Description

一种钢桁架节点及钢桁架
技术领域
本实用新型属于发电技术领域，涉及电站直接空冷***。提出一种电站直接空冷***钢桁架新型节点及钢桁架。 
背景技术
发电厂空冷***是指汽轮机冷却***用环境空气作为冷却介质来冷凝汽轮机排汽，采用空冷***的发电厂称为空冷电厂。空冷***具有明显的节水和环保效果。与传统的湿冷***相比，空冷***能节水约65％～90％，这对于富煤缺水地区火电厂的可持续发展具有重要的战略意义。 
工业建筑结构体系取决于生产工艺及使用要求。工程中常采用的空冷凝汽器支架形式为钢筋混凝土管柱——钢桁架竖向混合结构，这种结构形式一方面可以使得风机下面有足够的空气流动空间，另一方面可以承受很重的工艺设备。 
空冷钢桁架作为空冷凝汽器支架的一个组成部分，具有大跨度、重荷载、结构连接复杂、动力特性明显等特征。桁架节点的结构形式将会对桁架整体的受力性能产生影响，因此桁架节点设计是桁架结构设计的重要部分。 
空冷钢桁架的节点形式主要根据桁架杆件截面形式的不同而有所不同，但均具有“强节点，弱杆件”的受力特性。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种应用于发电厂空冷***的新型钢桁架节点及钢桁架。 
为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案： 
一种钢桁架节点，其特征在于：该节点具有一焊接H型钢，下端与底板焊接，上端与桁架垂直腹杆对接焊接；在水平方向，由8块钢板围绕H型钢焊接形成两层水平加劲肋，通过端板分别与水平下弦杆的上下翼缘连接；在节点竖直方向，由4块钢板分别在四个方向与H型钢焊接，形成与斜腹杆连接的节点板。 
特别是，在水平加劲肋之间以及水平加劲肋与底板之间又通过竖直短加劲肋进行加强，水平方向通过水平短加劲肋进行加强。 
特别是，节点与垂直支撑的连接采用开坡口的对接焊缝，其余各组成构件之间的连接均采用角焊缝连接。 
特别是，该节点共连接有9个杆件，分别为4个下弦杆件，4个斜向腹杆和1个垂直腹杆；下弦杆为热轧H型钢，采用螺栓与节点铰接连接；斜腹干为热轧圆钢，采用螺栓与节点铰接连接，垂直腹杆为热轧H型钢，与节点焊接连接。 
特别是，桁架杆件通过该节点进行传力，节点将杆件合力传给下部的钢筋混凝土管柱；节点通过垫板与柱顶埋件采用螺栓连接固定。 
本实用新型的一种钢桁架，包括钢桁架本体，所述的钢桁架本体中至少包括一个钢桁架节点，该钢桁架节点共连接有9个杆件，分别为4个下弦杆件，4个斜向腹杆和1个垂直腹杆；下弦杆为热轧H型钢，采用螺栓与节点铰接连接；斜腹干为热轧圆钢，采用螺栓与节点铰接连接，垂直腹杆为热轧H型钢，与节点焊接连接；桁架杆件通过该节点进行传力，节点将杆件合力传给下部的钢筋混凝土管柱；节点通过垫板与柱顶埋件采用螺栓连接固定。 
本实用新型的空冷钢桁架节点及钢桁架应用于空冷凝汽器支架，具有大跨度、重荷载、结构连接复杂、动力特性明显等特征，具有“强节点，弱杆件”的受力特性。 
附图说明
图1为直接空冷***支架布置图； 
图2为桁架柱头节点示意图； 
图3为桁架柱头节点三维实体模型图； 
图4-图5为桁架柱头节点立面图； 
图6-图8为桁架柱头节点剖面图； 
图9-图17为桁架柱头节点各组成构件大样图； 
图18为桁架柱头节点有限元模型图； 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明； 
本发明提出的节点为桁架柱头节点，该节点位于空冷支架钢筋混凝土管柱顶部(见图一)，直接将作用于钢桁架的荷载通过钢筋混凝土管柱传给柱下基础。由图二及图三可以看出该节点共连接有9个杆件，分别为4个下弦杆件，4个斜向腹杆和1个垂直腹杆。下弦杆为热轧H型钢，采用高强螺栓与节点铰接连接。斜腹干为热轧圆钢，采用高强螺栓与节点铰接连接，垂直腹杆为热轧H型钢，与节点焊接连接。 
由图四和图五可以看出，该节点的核心部件为一段焊接H型钢(由P01与P02焊接组成)，下端与底板(P07)焊接，上端与桁架垂直腹杆对接焊接。在水平方向，由8块钢板(P05、P06)围绕H型钢焊接形成两层水平加劲肋，通过端板(P13、P14)分别与水平下弦杆的上下翼缘连接。由图六和图七可以看出，在节点竖直方向，由4块钢板(P03、P04)分别在四个方向与H型钢焊接，形成与4根斜腹杆连接的节点板。在水平加劲肋之间以及水平加劲肋与底板之间又通过竖直短加劲肋(P08、P09、P10、P11)进行加强，水平方向通过水平短加劲肋(P12)进行加强，形成一个接近刚性的节点。桁架各杆件通过该节点进行传力，节点将杆件合力传给下部的钢筋混凝土管柱。节点通过垫板(P17)与柱顶埋件采用螺栓连接固定(见图八)。 
节点与垂直支撑的连接采用开坡口的对接焊缝，其余各组成构件的之间的连接均采用角焊缝连接，焊缝的焊脚尺寸满足《钢结构 设计规范》(GB50017-2003)中的承载力和构造要求。 
节点的各组成部分的构件详图见图九-图十六。构件的具体尺寸根据工程的实际情况进行设计和调整，但应满足《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中关于承载力和稳定性的要求。 
在设计工程应用中，由于该节点的构造比较复杂，一般是采用简化计算结合构造要求进行节点设计。如果要精确计算节点各部位的应力和应变，可以采用有限元进行分析，建立节点整体有限元模型(见图18)，将桁架整体计算出的杆端内力施加到节点上，采用考虑钢材屈服塑性的分析方法。 
节点的各组成部分的构件清册见表-1，节点共由76个构件组成。 
表-1构件清册 
Figure BSA00000873034200041
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 

Claims (6)

1.一种钢桁架节点，其特征在于：该节点具有一焊接H型钢，下端与底板焊接，上端与桁架垂直腹杆对接焊接；在水平方向，由8块钢板围绕H型钢焊接形成两层水平加劲肋，通过端板分别与水平下弦杆的上下翼缘连接；在节点竖直方向，由4块钢板分别在四个方向与H型钢焊接，形成与斜腹杆连接的节点板。
2.如权利要求1所述的钢桁架节点，在水平加劲肋之间以及水平加劲肋与底板之间又通过竖直短加劲肋进行加强，水平方向通过水平短加劲肋进行加强。
3.如权利要求1所述的钢桁架节点，其特征在于，节点与垂直支撑的连接采用开坡口的对接焊缝，其余各组成构件之间的连接均采用角焊缝连接。
4.如权利要求1所述的钢桁架节点，其特征在于，该节点共连接有9个杆件，分别为4个下弦杆件，4个斜向腹杆和1个垂直腹杆；下弦杆为热轧H型钢，采用螺栓与节点铰接连接；斜腹干为热轧圆钢，采用螺栓与节点铰接连接，垂直腹杆为热轧H型钢，与节点焊接连接。
5.如权利要求1所述的钢桁架节点，其特征在于，桁架杆件通过该节点进行传力，节点将杆件合力传给下部的钢筋混凝土管柱；节点通过垫板与柱顶埋件采用螺栓连接固定。
6.一种钢桁架，包括钢桁架本体，所述的钢桁架本体中至少包括一个钢桁架节点，其特征在于，该钢桁架节点共连接有9个杆件，分别为4个下弦杆件，4个斜向腹杆和1个垂直腹杆；下弦杆为热轧H型钢，采用螺栓与节点铰接连接；斜腹干为热轧圆钢，采用螺栓与节点铰接连接，垂直腹杆为热轧H型钢，与节点焊接连接；桁架杆件通过该节点进行传力，节点将杆件合力传给下部的钢筋混凝土管柱；节点通过垫板与柱顶埋件采用螺栓连接固定。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN108867314A (zh) * 2018-07-10 2018-11-23 中铁大桥局集团有限公司 一种采用栓、焊、铆组合连接的钢桁架桥节点施工方法
CN114293455A (zh) * 2021-10-11 2022-04-08 郑孝群 一拉得路桥及其制造与施工

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