CN103556714A - 装配式空间结构c型节点装置 - Google Patents

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Abstract

装配式空间结构C型节点装置，涉及土木工程领域。它是为了解决现有单层网壳结构中，不能同时满足装配式钢结构快速施工和大刚度转动的问题。本发明包括杆件，节点圆筒和螺栓；杆件以节点圆筒的轴线为中心、以放射状均匀分布在节点圆筒外壁外，每个杆件的节点连接端面为圆柱面，每个杆件的节点连接端面与节点圆筒侧壁紧密接触，通过两个螺栓与节点圆筒的侧壁固定连接；本发明节点各构件可在工厂内预制完成后运至施工现场，可直接用高强螺栓装配网壳结构，不需现场焊接，施工速度快，降低了施工难度和造价，同一节点能够适应不同杆件形式和截面尺寸对连接的要求；与现有装配式螺栓球节点相比，该节点具有较好的转动刚度。本发明适用于土木工程领域。

Description

装配式空间结构C型节点装置
技术领域
本发明涉及土木工程领域。
背景技术
单层网壳以其受力合理，用料经济，造型美观多样，能覆盖较大的空间等优点而成为前景广阔的空间结构形式。节点是空间网格结构的关键组成部分。一方面，在空间结构中，节点的用钢量通常占整个结构用钢量的20%-50%；另一方面，节点刚度是影响空间网格结构承载能力的主要因素。现有空间结构中的焊接球节点虽然连接刚度大，受力性能好，但现场施工难度大且造价高，不能满足装配式钢结构施工时速度快的要求；而现有螺栓球节点虽然现场施工方便，可满足装配式施工的要求，但其转动刚度很低，在设计中被当作铰接节点应用，并被禁止应用于单层空间网格结构中。此外，与目前采用的焊接球节点和螺栓球节点配套的杆件只能是圆钢管。
发明内容
本发明为了解决现有单层网壳结构中，不能同时满足装配式钢结构快速施工和大刚度转动的问题，进而提供了装配式空间结构C型节点装置。
装配式空间结构C型节点装置，它包括n个杆件3，它还包括节点圆筒1和2n个螺栓2；n为2至10之间的整数；
节点圆筒1的外径为R，n个杆件3以节点圆筒1的轴线为中心、以放射状均匀分布在节点圆筒1侧壁外，每个杆件3的节点连接端面31为半径为R的圆柱面，每个杆件3的节点连接端面与节点圆筒1的外壁紧密接触，并通过两个螺栓2与节点圆筒1的侧壁固定连接，
所有杆件3的结构相同，每个杆件3沿其长度方向分为固定段32和延长段，所述固定段为工字形钢结构，该固定段的一端为节点连接端面31，该固定段与延长段之间通过连接板33固定连接，所述工字形钢结构中的腹板垂直于节点圆筒1的轴线，杆件3与节点圆筒1连接的两个螺栓分别位于所述工字形钢结构的两个凹槽内。
本发明节点各构件可在工厂内预制完成后运至施工现场，可直接用高强螺栓装配网壳结构，不需现场焊接，施工速度快，同比提高了20%，降低了施工难度和造价，同比提高了15%；同一节点能够适应不同杆件形式和截面尺寸对连接的要求；与现有装配式螺栓球节点相比，该节点具有较好的转动刚度，同比提高了20%，可以应用于单层网壳结构中。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为节点圆筒1的结构示意图；
图3为螺栓2的结构示意图；
图4为杆件3的结构示意图；
图5为矩形钢管的结构示意图；
图6为工字形钢构件的结构示意图；
图7为本发明的流程示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1、图2、图3、图4和图7说明本实施方式，本实施方式所述的装配式空间结构C型节点装置，它包括n个杆件3，它还包括节点圆筒1和2n个螺栓2；n为2至10之间的整数；
节点圆筒1的外径为R，n个杆件3以节点圆筒1的轴线为中心、以放射状均匀分布在节点圆筒1侧壁外，每个杆件3的节点连接端面31为半径为R的圆柱面，每个杆件3的节点连接端面与节点圆筒1的外壁紧密接触，并通过两个螺栓2与节点圆筒1的侧壁固定连接，
所有杆件3的结构相同，每个杆件3沿其长度方向分为固定段32和延长段，所述固定段为工字形钢结构，该固定段的一端为节点连接端面31，该固定段与延长段之间通过连接板33固定连接，所述工字形钢结构中的腹板垂直于节点圆筒1的轴线，杆件3与节点圆筒1连接的两个螺栓分别位于所述工字形钢结构的两个凹槽内。
本发明提出的C型装配式空间连接节点装置的施工方法是：首先工厂预制节点圆筒、中间肋板、杆件端板及两侧肋板，并将节点端板、两侧肋板、中间肋板与杆件端板焊接为杆端连接件，并将杆端连接件与杆件焊接连接；其次，在施工现场，只需将节点圆筒与杆端连接件通过高强螺栓连接即可。
节点所需所有配件均在工厂预制，同一节点设计方案可适应不同杆件截面在一定范围内变化时连接，施工现场节点完全采用高强螺栓实现装配式连接，节点刚度大，连接速度快，能够满足单层网壳结构装配式施工的要求。
具体实施方式二：本实施方式对具体实施方式一所述的装配式空间结构C型节点装置做进一步限定，本实施方式中，n=6。
具体实施方式三：结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式对具体实施方式一所述的装配式空间结构C型节点装置做进一步限定，本实施方式中，每个杆件3的延长段为圆形钢管、矩形钢管或“工”字形钢构件。
具体实施方式四：本实施方式对具体实施方式一所述的装配式空间结构C型节点装置做进一步限定，本实施方式中，节点圆筒1的螺孔位置实现空间结构中杆件位置的可调节，并通过杆端连接体3实现结构中杆件角度的可调节。

Claims (3)

1.装配式空间结构C型节点装置，它包括n个杆件（3），其特征在于：它还包括节点圆筒（1）和2n个螺栓（2）；n为2至10之间的整数；
节点圆筒（1）的外径为R，n个杆件（3）以节点圆筒（1）的轴线为中心、以放射状均匀分布在节点圆筒（1）侧壁外，每个杆件（3）的节点连接端面（31）为半径为R的圆柱面，每个杆件（3）的节点连接端面与节点圆筒（1）的侧壁紧密接触，并通过两个螺栓（2）与节点圆筒（1）的外壁固定连接，
所有杆件（3）的结构相同，每个杆件（3）沿其长度方向分为固定段（32）和延长段，所述固定段为工字形钢结构，该固定段的一端为节点连接端面（31），该固定段与延长段之间通过连接板（33）固定连接，所述工字形钢结构中的腹板垂直于节点圆筒（1）的轴线，杆件（3）与节点圆筒（1）连接的两个螺栓分别位于所述工字形钢结构的两个凹槽内。
2.根据权利要求1所述的装配式空间结构C型节点装置，其特征在于：n=6。
3.根据权利要求1所述的装配式空间结构C型节点装置，其特征在于：每个杆件（3）的延长段为圆形钢管、矩形钢管或“工”字形钢构件。
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