[实用新型]一种钢管约束混凝土节点结构及相应桁架结构

说明书

本实用新型涉及一种钢管约束混凝土节点结构及相应桁架结构。其中，该钢管约束混凝土节点结构，包括弦杆与腹杆，所述弦杆与腹杆均包括钢管与钢筋网架，所述钢筋网架的一端均经普通混凝土预埋在钢管内、另一端均延伸出钢管外部，所述弦杆与腹杆之间经外部的钢筋网架相互连接，连接处浇筑有超高性能混凝土，结构简单，具有承载能力高，施工较为简单的优点，且克服了钢管混凝土桁架节点相贯处因相邻钢管焊接引起钢管疲劳的缺点。本实用新型还提供了一种采用上述钢管约束混凝土节点结构的桁架结构。

技术领域

本实用新型涉及一种钢管约束混凝土节点结构及相应桁架结构。

背景技术

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件，通常，钢管与其内部的核心混凝土共同承受外界荷载，能够相互弥补钢管与混凝土各自单独使用时的缺点。钢管混凝土常以桁架的形式应用在大跨空间结构和桥梁中，作为钢管混凝土桁架体系，常见形式有平面或空间的K、T、X、Y、N型钢管混凝土节点，其中在桁架结构中数K型节点最为常见。在钢管混凝土桁架结构的节点处，在支、主管连接的相贯线上，由于几何形状发生突变，且存在节点处相邻钢管之间的焊接缺陷和焊接残余拉应力，管节点相贯线附近常出现很高的应力集中，易引起疲劳裂纹的发生和发展，降低管节点以及整个桁架结构对交变荷载的抵抗能力。在日常疲劳荷载作用下钢管混凝土桁架节点容易开裂，疲劳裂纹起源于高应力区的初始缺陷处，在“热点”附近由表面裂纹扩展并穿透管壁，逐步扩展而使节点破坏，导致整个桁架结构承载力的丧失。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢管约束混凝土节点结构及相应桁架结构，不仅结构简单，而且便捷高效。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种钢管约束混凝土节点结构，包括弦杆与腹杆，所述弦杆与腹杆均包括钢管与钢筋网架，所述钢筋网架的一端均经普通混凝土预埋在钢管内、另一端均延伸出钢管外部，所述弦杆与腹杆之间经外部的钢筋网架相互连接，连接处浇筑有超高性能混凝土。

优选的，所述钢筋网架均包括若干根纵筋，若干根纵筋经若干根箍筋绑扎为一体；其中弦杆的钢管内预埋的纵筋长度为2-3倍的弦杆钢管内混凝土截面直径、伸出钢管外的纵筋长度为节点主管长度；其中腹杆的钢管内预埋的纵筋长度为2-3倍的腹杆钢管内混凝土截面直径、伸出钢管外的纵筋长度为节点支管长度；所述腹杆的纵筋在弦杆的纵筋上的锚固长度不小于腹杆的纵筋直径的12倍。

优选的，所述弦杆与腹杆的数量均为两根，两弦杆位于节点主管所在直线上，两腹杆位于节点支管所在斜线上，所述弦杆与腹杆外部的钢筋网架相互连接并经超高性能混凝土浇筑为倒“K”形的节点结构。

一种钢管约束混凝土相应桁架结构，包括若干个倒“K”形的钢管约束混凝土节点结构，其中左右相邻的钢管约束混凝土节点结构的弦杆之间连接为一体的直线形，上下相邻的钢管约束混凝土节点结构的腹杆之间连接为一体的斜线形，组成具有相互平行的上下弦杆以及位于上下弦杆之间的若干根波浪状腹杆的桁架结构。

优选的，左右相邻的钢管约束混凝土节点结构的弦杆的钢管制作为一体，供相邻的弦杆共用；上下相邻的钢管约束混凝土节点结构的腹杆的钢管制作为一体，供相邻的腹杆共用。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：（1）承载能力大幅提高，塑性增大，力学性能可靠。（2）节点不需要现场进行相邻钢管的焊接，而是浇筑混凝土连接，避免产生钢管混凝土桁架节点相贯处因焊接引起的钢管疲劳现象，产生裂纹，影响节点的受力性能。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明

图1为钢管约束混凝土节点结构的构造示意图。

图2为钢管约束混凝土相应桁架结构的构造示意图。

图3为弦杆的构造示意图。