CN104294919B - 环盒式耗能网壳节点 - Google Patents

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张延年
汪青杰
徐春
徐春一
郑怡
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Abstract

本发明涉及一种环盒式耗能网壳节点，属于建筑技术领域。由内圆筒加强板、外多边形加强板、侧肋耗能钢板、平肋耗能钢板和安装盖板组成，中心为内圆筒加强板，外侧为外多边形加强板；在内圆筒加强板和外多边形加强板之间设置侧肋耗能钢板；内圆筒加强板和外多边形加强板的高度相同，在底部、中部和顶部均设置平肋耗能钢板；在内圆筒加强板和外多边形加强板的底部和顶部均设置安装盖板。本发明的效果和优点是初始刚度较大，耗能效果好，无明显应力集中现象，制作安装简单、使用方便。

Description

环盒式耗能网壳节点
技术领域
本发明属于建筑技术领域，特别是涉及一种建筑结构振动控制的环盒式耗能网壳节点。
背景技术
网壳是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间构架，它兼具杆系和壳体的性质。其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。此结构是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。
网壳结构的发展和大量的工程实践应用，为建筑结构提供了一种新颖合理的结构形式，这主要因为网壳结构具有以下优点：网壳结构兼有杆件结构和薄壳结构的主要特性，受力合理，可以跨越较大的跨度；网壳结构是典型的空间结构，合理的曲面可以使结构力流均匀，使结构具有较大的刚度，结构变形小，稳定性高，节省材料；并且使结构具有优美的建筑造型，无论是建筑平面、外形和形状都能给设计师以充分的创作自由；薄壳结构与网格结构不能实现的形态，网壳结构几乎都可以实现，既能表现静态美，又能通过平面和立面的切割以及网格、支撑与杆件的变化表现动态美；应用范围广，既可以用于中、小跨度的民用和工业建筑，也可用于大跨度的各种建筑，特别是超大跨度的建筑；在建筑平面上可以适用多种形状，如圆形、矩形、多边形、扇形以及各种不规则的平面；在建筑外形上可以形成多种曲面；可以用小的构件组成很大的空间，而且由于构件单一，可以在工厂预制实现工业化生产，安装简便快速，适应于采用各种条件下的施工工艺，不需要大型设备，因此综合经济指标较好；计算方便，目前我国已有许多适用于多种计算机类型的各种语言的计算软件，为网壳结构的计算、设计和应用创造有利条件；网壳结构呈曲面形状，形成了自然排水功能，不需像网架结构那样采用小立柱找坡。
要使多根杆件组装而成的网壳结构能够整体工作，关键在于节点的连接构造。单层网壳的节点通常要求刚接，以便传递各杆传来的集中力和弯矩。双层网壳的节点常做成铰接，能传递各杆的轴力即可。我国常用的网壳节点大致有如下几种：板节点有十字形板节点、圆柱形板节点、盒形板节点等；焊接空心球节点，适用于钢管杆件的单、双层网壳结构，属于这一类节点体系的还有焊接空心鼓形节点，后两种节点特别适宜于单层组合网壳结构，便于在施工时搁置钢筋混凝土带肋屋面板；螺栓球节点，适用于钢管杆件的双层网壳及小跨度的单层网状球壳，嵌进式毂式节点，这是我国自己研制成功的、适用于单层球面网壳的节点，如用于山西稷山选煤厂煤库网壳屋盖；叠合式节点，适用于两向杆系组成的钢管杆件单层网壳，曾在青岛展览中心多功能厅网壳屋盖中应用；卡盘螺栓节点，适用于圆钢杆件组成的单层网壳，曾在大连青少年宫球幕影院和天象馆网壳穹顶中应用。
网壳结构的节点往往由于变形过大而发生破坏，由于节点的刚度不足或耗能能力不足，会造成节点的破坏。网壳结构节点对于结构的受力性能至关重要，地震作用下，对节点的保护更加重要，因此需要开发能够具有自我保护的耗能节点。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种环盒式耗能网壳节点，该节点刚度大，耗能能力强，能够很好地保护节点。采用环盒式耗能网壳节点，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，利用环盒式耗能网壳节点的耗能能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。
本发明采用的技术方案如下：
一种环盒式耗能网壳节点，由内圆筒加强板、外多边形加强板、侧肋耗能钢板、平肋耗能钢板、安装盖板、H型钢和螺栓孔构成，中心为内圆筒加强板，其外侧为外多边形加强板；内圆筒加强板和外多边形加强板的形心重合；在内圆筒加强板和外多边形加强板之间设置侧肋耗能钢板，侧肋耗能钢板由每个外多边形加强板的内角顶点指向内圆筒加强板和外多边形加强板共同的形心；内圆筒加强板和外多边形加强板的高度相同，在内圆筒加强板和外多边形加强板间的底部、中部和顶部均设置平肋耗能钢板，平肋耗能钢板被内圆筒加强板、外多边形加强板和侧肋耗能钢板分隔为三面直边，一面曲边的耗能板；所有H型钢的个数与外多边形加强板的边数相同，与外多边形加强板相接，各H型钢的轴线均通过内圆筒加强板和外多边形加强板的共同形心；在内圆筒加强板和外多边形加强板的底部和顶部均设置安装盖板，安装盖板为圆形，其圆心与内圆筒加强板圆心以及外多边形加强板的形心重合；安装盖板与内圆筒加强板、外多边形加强板和侧肋耗能钢板焊接，与H型钢均采用螺栓连接。
本发明的有益效果：
本发明环盒式耗能网壳节点初始刚度较大，耗能效果好，无明显应力集中现象，制作安装简单、使用方便。
附图说明
图1为本发明环盒式耗能网壳节点平面示意图；
图2为图1的A-A线剖面示意图。
图中，1为内圆筒加强板；2为外多边形加强板；3为侧肋耗能钢板；4为平肋耗能钢板；5为安装盖板；6为H型钢；7为螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：
实施例：如图1、图2所示，本发明由内圆筒加强板1、外多边形加强板2、侧肋耗能钢板3、平肋耗能钢板4、安装盖板5、H型钢6和螺栓孔7构成，中心为内圆筒加强板1，其外侧为外多边形加强板2；内圆筒加强板1和外多边形加强板2的形心重合；在内圆筒加强板1和外多边形加强板2之间设置侧肋耗能钢板3，侧肋耗能钢板3由每个外多边形加强板2的内角顶点指向内圆筒加强板1和外多边形加强板2共同的形心；内圆筒加强板1和外多边形加强板2的高度相同，在内圆筒加强板1和外多边形加强板2间的底部、中部和顶部均设置平肋耗能钢板4，平肋耗能钢板4被内圆筒加强板1、外多边形加强板2和侧肋耗能钢板3分隔为三面直边，一面曲边的耗能板；所有H型钢6的个数与外多边形加强板2的边数相同，与外多边形加强板2相接，且H型钢6的轴线均通过内圆筒加强板1和外多边形加强板2的共同形心；在内圆筒加强板1和外多边形加强板2的底部和顶部均设置安装盖板5，安装盖板5为圆形，其圆心与内圆筒加强板1的圆心以及外多边形加强板2的形心重合；安装盖板5与内圆筒加强板1、外多边形加强板2和侧肋耗能钢板3焊接，与H型钢6均采用螺栓连接。

Claims (1)

1.一种环盒式耗能网壳节点，其特征在于：由内圆筒加强板(1)、外多边形加强板(2)、侧肋耗能钢板(3)、平肋耗能钢板(4)、安装盖板(5)、H型钢(6)和螺栓孔(7)构成，中心为内圆筒加强板(1)，其外侧为外多边形加强板(2)；内圆筒加强板(1)和外多边形加强板(2)的形心重合；在内圆筒加强板(1)和外多边形加强板(2)之间设置侧肋耗能钢板(3)，侧肋耗能钢板(3)由每个外多边形加强板(2)的内角顶点指向内圆筒加强板(1)和外多边形加强板(2)共同的形心；内圆筒加强板(1)和外多边形加强板(2)的高度相同，在内圆筒加强板(1)和外多边形加强板(2)间的底部、中部和顶部均设置平肋耗能钢板(4)，平肋耗能钢板(4)被内圆筒加强板(1)、外多边形加强板(2)和侧肋耗能钢板(3)分隔为三面直边，一面曲边的耗能板；所有H型钢(6)的个数与外多边形加强板(2)的边数相同，与外多边形加强板(2)相接，各H型钢(6)的轴线均通过内圆筒加强板(1)和外多边形加强板(2)的共同形心；在内圆筒加强板(1)和外多边形加强板(2)的底部和顶部均设置安装盖板(5)，安装盖板(5)为圆形，其圆心与内圆筒加强板(1)圆心以及外多边形加强板(2)的形心重合；安装盖板(5)与内圆筒加强板(1)、外多边形加强板(2)和侧肋耗能钢板(3)焊接，与H型钢(6)均采用螺栓连接。
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