桁架设计中节点的连接方式是关键,它直接影响到结构的稳定性和耐久性。一体成型连接是一种常见的节点连接方式,其优点是施工方便、连接强度高、外观美观,但缺点是需要精确计算和复杂的施工流程。相比之下,焊接连接虽然连接强度较高,但需要额外的焊接工艺和设备,且可能影响结构的美观性和灵活性。在选择桁架节点连接方式时,应根据具体工程需求和条件综合考虑各种因素。
桁架设计的节点连接方式
一、螺栓连接
- 示例一:一种桁架连接节点包括节点球、锥头和连接螺栓。节点球上设置有至少一个螺栓孔;锥头构造为锥筒形结构,并由锥筒小端位置形成贯穿孔;连接螺栓由锥头的锥筒小端穿出,并与螺栓孔通过螺纹连接,从而将节点球与锥头形成连接。这种连接方式无需大量焊接,可有效减小节点球的大小。
二、节点板连接
- 适用情况
- 在交错桁架体系中,桁架的上弦杆和端部斜腹杆在与柱连接时可采用节点板相连。这种连接方式适用于小跨度结构。如果再将弦杆翼缘与柱相焊或者整个弦杆截面与柱相焊接,腹杆仍采用节点板相连,则可用于跨度较大、荷载也较大的交错桁架结构体系。
三、一体成型连接
- 示例:高强桁架连接节点包括至少一个用于连接桁架的第一连接面和至少两个用于连接核心筒的第二连接面,节点一体成型。节点可以为圆柱或四棱柱形,其侧壁还可设有凸台结构等。这种节点用于连接核心筒和桁架时,相较于原有的拼接节点简化了结构。在施工时,先在节点上焊接连接构件,然后将节点运送至施工现场,再通过连接构件将节点与桁架及核心筒连接。
四、相贯节点焊接(钢管桁架)
- 常规做法及问题
- 在钢管桁架中,相邻钢管之间的连接结构通常采用相贯节点型式,即将分支钢管的端部通过相贯焊接节点连接在主钢管的外侧面。但在受到载荷作用后,主钢管的受力部位集中在焊接面处,焊接面处容易发生凹陷变形,对钢管桁架的内力、变形以及承载力产生不利影响。
- 改进做法
- 添加环状板
- 一种钢管桁架节点连接结构,包括主管、支管、第一环状板,支管的端部通过相贯节点焊接在主管的外侧壁处,第一环状板的内侧壁与主管的外侧壁同轴固定连接,且第一环状板布置在相贯节点内,第一环状板的周向设有供支管插入的缺口,支管的外侧壁与缺口的内侧壁焊接。第一环状板可由可拼合的第一半环、第二半环组成,还可根据支管与主管的布置情况增设第二环状板等结构来优化连接效果。
- 添加加强板:钢管桁架节点连接结构还可包括加强板,加强板与第一环状板垂直布置,加强板的下端与主管固定连接,上端与支管固定连接,主管设有供加强板插入的安装孔,加强板的下端插入安装孔并与安装孔的侧壁焊接。
- 添加环状板





桁架节点连接的力学性能比较
螺栓连接在桁架中的应用案例
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一体成型连接的施工流程