鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)，包括上下兩塊相互平行設(shè)置的鋁蓋板及通過第一螺栓固接在它們之間的至少兩根H型鋁桿件，在相鄰的兩根H型鋁桿件之間設(shè)有H型鋁豎向肋板，所述H型鋁豎向肋板的上下兩端分別通過第二螺栓與相應(yīng)的所述鋁蓋板固接。本發(fā)明采用在現(xiàn)有蓋板節(jié)點(diǎn)上增設(shè)環(huán)向肋板和豎向肋板的結(jié)構(gòu)，增加了節(jié)點(diǎn)平面內(nèi)、外剛度。該節(jié)點(diǎn)受力清晰，能夠提高鋁合金網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)剛度及承載力，增強(qiáng)鋁合金結(jié)構(gòu)的性能，能夠避免一些安全隱患，保證鋁合金結(jié)構(gòu)的安全。
【專利說明】鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，特別是涉及一種鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)。【背景技術(shù)】
[0002]空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以其自身對各種平面形式建筑物適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，近年來在我國飛速發(fā)展，例如天津博物館、國家大劇院、上海文化廣場、2008年北京奧運(yùn)會體育場館以及全國各地的體育館和展覽館等已不下數(shù)千座工程。隨著社會的發(fā)展，人們逐漸意識到鋁合金輕質(zhì)、耐腐蝕等得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，鋁合金開始在大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計的舞臺上散發(fā)自己的光芒。
[0003]從20世紀(jì)40年代以來，鋁合金就開始廣泛地應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)之中，目前世界上已建成的鋁合金空間結(jié)構(gòu)約7000多座。早在1954年，英國就建成了跨度達(dá)111.3m的鋁合金球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(Festival South Bank Exhibition)。目前世界上最大跨度的招合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)直徑已經(jīng)達(dá)到144m。這類大型公共建筑關(guān)系廣大人民的生命安全，確保結(jié)構(gòu)的安全性能顯得尤為重要。
[0004]節(jié)點(diǎn)設(shè)計在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中毋庸置疑發(fā)揮著舉足輕重的作用，結(jié)構(gòu)受到的荷載先轉(zhuǎn)化成桿件內(nèi)力，通過節(jié)點(diǎn)的傳遞，逐步傳到支座。而每個節(jié)點(diǎn)連接若干桿件，每個桿件所在的空間位置各不相同，節(jié)點(diǎn)處的力流十分復(fù)雜的，因此節(jié)點(diǎn)設(shè)計的好壞將影響結(jié)構(gòu)的整體性能。
[0005]目前，鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式較少，主要使用轂式節(jié)點(diǎn)、圓蓋板節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)，而鑄鋁節(jié)點(diǎn)由于延性較差，推廣應(yīng)用還受到一定限制。轂式節(jié)點(diǎn)在空腹網(wǎng)殼中是重要的傳力部件，在節(jié)點(diǎn)處桿件擠壓后嵌入，節(jié)點(diǎn)連接剛性較弱，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形較大；而圓蓋板節(jié)點(diǎn)適用于桿件截面為H型，節(jié)點(diǎn)平面外剛度相較轂式節(jié)點(diǎn)更好，但其平面內(nèi)剛度相比于平面外剛度小很多；螺栓球節(jié)點(diǎn)，球體在直徑滿足空間幾何關(guān)系后強(qiáng)度一般能滿足要求不會被拉斷，但是在加工時應(yīng)保證螺孔的強(qiáng)度避免過早破壞，該節(jié)點(diǎn)的螺栓需要進(jìn)行鍍鋅處理或采用不銹鋼螺栓以防止接觸腐蝕。綜上，上述節(jié)點(diǎn)都無法實(shí)現(xiàn)既安全又經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種相較圓蓋板節(jié)點(diǎn)剛度更好的鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)，包括上下兩塊相互平行設(shè)置的鋁蓋板及通過第一螺栓固接在它們之間的至少兩根H型鋁桿件，在相鄰的兩根H型鋁桿件之間設(shè)有H型鋁豎向肋板，所述H型鋁豎向肋板的上下兩端分別通過第二螺栓與相應(yīng)的所述鋁蓋板固接。
[0008]所述H型鋁豎向肋板的兩側(cè)均設(shè)有T型鋁環(huán)向肋板，所述T型鋁環(huán)向肋板的底板通過第三螺栓與所述H型鋁豎向肋板固接。[0009]所述第一螺栓、所述第二螺栓和所述第三螺栓均為虎克螺栓。
[0010]所述蓋板為圓形或者多邊形。
[0011]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:采用在現(xiàn)有蓋板節(jié)點(diǎn)上增設(shè)環(huán)向肋板和豎向肋板的結(jié)構(gòu)，增加了節(jié)點(diǎn)平面內(nèi)、外剛度。該節(jié)點(diǎn)受力清晰，能夠提高鋁合金網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)剛度及承載力，增強(qiáng)鋁合金結(jié)構(gòu)的性能，能夠避免一些安全隱患，保證鋁合金結(jié)構(gòu)的安全。并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制作簡便、使用方便，在實(shí)際施工中，加工成本低，能夠在性能可靠和方便易行的前提下，有效提高節(jié)點(diǎn)的剛度和承載力，保證結(jié)構(gòu)的安全和施工質(zhì)量，避免由于節(jié)點(diǎn)薄弱對整個結(jié)構(gòu)性能的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖2為圖1的側(cè)視圖；[0014]圖3為圖1的俯視圖；[0015]圖4為本發(fā)明的豎向肋板結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖5為本發(fā)明的環(huán)向肋板結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖中:1、H型鋁桿件，2、鋁蓋板，3、第一螺栓，4、環(huán)向肋板，5、第三螺栓，6、豎向肋板，7、第:二螺栓?！揪唧w實(shí)施方式】[0018]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲列舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:[0019]請參閱圖1?圖5，一種鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)，包括上下兩塊相互平行設(shè)
置的鋁蓋板2及通過第一螺栓3固接在它們之間的至少兩根H型鋁桿件1，在相鄰的兩根H型鋁桿件I之間設(shè)有H型鋁豎向肋板6，所述H型鋁豎向肋板6的上下兩端分別通過第二螺栓7與相應(yīng)的所述鋁蓋板2固接。H型鋁豎向肋板6的設(shè)置，能夠提高節(jié)點(diǎn)的平面外剛度。
[0020]在本實(shí)施例中，為了提高節(jié)點(diǎn)的平面內(nèi)剛度，在所述H型鋁豎向肋板6的兩側(cè)均設(shè)有T型鋁環(huán)向肋板4，所述T型鋁環(huán)向肋板4的底板通過第三螺栓5與所述H型鋁豎向肋板4固接。為了進(jìn)一步提高節(jié)點(diǎn)的剛度所述第一螺栓3、所述第二螺栓7和所述第三螺栓5均采用虎克螺栓。所述蓋板可以為圓形或者多邊形。
[0021]本發(fā)明在現(xiàn)有蓋板節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了環(huán)向肋板4和豎向肋板6，并采用虎克螺栓作為緊固連接件。
[0022]本發(fā)明在加工過程中，預(yù)先制作豎向肋板6和環(huán)向肋板4。施工過程中，如圖1所示，先將環(huán)向肋板4與豎向肋板6緊固連接，之后將豎向肋板6與上下蓋板2通過螺栓連接。最后將需要連接的H型鋁桿件I同蓋板2連接。設(shè)置肋板的節(jié)點(diǎn)如圖3所示。加設(shè)豎向和環(huán)向肋板將有效提高節(jié)點(diǎn)的平面內(nèi)與平面外抗彎剛度，有利于結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)處的受力，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的性能。
[0023]在本發(fā)明中，環(huán)向肋板4、豎向肋板6和蓋板2的材料可以選用與結(jié)構(gòu)桿件相同的材料，預(yù)先擠壓即可制成，工藝簡單，成本低廉；在實(shí)際施工中，可以在工廠預(yù)先加工，先將豎向肋板6與環(huán)向肋板4連接固定，然后將豎向肋板6與蓋板2連接，最后在施工現(xiàn)場將H型鋁桿件I插入兩環(huán)向肋板4之間預(yù)留的空隙完成與節(jié)點(diǎn)的安裝，不存在焊接問題，能夠很好地保證加工精度。
[0024]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)，包括上下兩塊相互平行設(shè)置的鋁蓋板及通過第一螺栓固接在它們之間的至少兩根H型鋁桿件，其特征在于，在相鄰的兩根H型鋁桿件之間設(shè)有H型鋁豎向肋板，所述H型鋁豎向肋板的上下兩端分別通過第二螺栓與相應(yīng)的所述鋁蓋板固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述H型鋁豎向肋板的兩側(cè)均設(shè)有T型鋁環(huán)向肋板，所述T型鋁環(huán)向肋板的底板通過第三螺栓與所述H型鋁豎向肋板固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一螺栓、所述第二螺栓和所述第三螺栓均為虎克螺栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)板肋節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述蓋板為圓形或者多邊形。
【文檔編號】E04B1/58GK103437427SQ201310385700
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】陳志華, 徐帥, 王小盾, 尹越, 孫國軍 申請人:天津大學(xué)