CN105220765A - 空间装配式齿型节点结构 - Google Patents

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Abstract

空间装配式齿型节点结构，本发明涉及齿型节点结构，本发明为了解决现有技术中装配式连接节点不能满足自由曲面单层网壳结构，焊接球节点需要现场焊接施工，施工费用高且施工质量难以保证，现有装配式半刚性节点在应用于自由曲面单层网壳中都存在明显的不足，不能很好的同时满足刚度和万向性的要求，它包括空心球和连接组件，连接组件包括中间耳板、齿式螺栓、连接杆端板、连接杆、螺母和耳板连接侧板；耳板连接侧板固定安装在连接杆端板上，连接杆固定安装在连接杆端板上，中间耳板和两个耳板连接侧板通过齿式螺栓连接，中间耳板固定安装在空心球的外圆面上，本发明用于土木工程建筑领域。

Description

空间装配式齿型节点结构
技术领域
本发明涉及齿型节点结构，具体涉及空间装配式齿型节点结构。
背景技术
单层球面网壳以其受力合理，用料经济，造型美观多样，能覆盖较大的空间等优点成为前景广阔的空间结构形式。以自由曲面为主要外部形态的单层网壳逐渐成为建筑领域的热点与趋势，这类建筑不仅能够满足各种不同的使用要求，而且由于其外形设计的灵活性，可以带给大众全新的视觉震撼，多应用于剧院、展览场馆、体育场馆等公共设施。节点是空间网格结构的关键组成部分。目前单层网壳中常用节点主要有焊接球节点和装配式半刚性节点，其中焊接球节点需要现场焊接施工，施工费用高且施工质量难以保证。装配式半刚性节点具有有限的转动刚度，能承受一定的弯矩，是介于刚性节点和铰接节点之间的一种半刚性节点。此类节点不仅具备刚接节点与铰接节点的优点，而且还可以提高网壳结构的整体稳定性，特别适用于一定跨度的单层网壳结构。但目前的装配式半刚性节点在应用于自由曲面单层网壳中都存在明显的不足，不能很好的同时满足刚度和万向性的要求，所以迫切需要研发一种具有良好刚度且具有万向性的装配式节点。
发明内容
本发明为了解决现有技术中现存连接节点不能满足自由曲面单层网壳结构，焊接球节点需要现场焊接施工，施工费用高且施工质量难以保证，现有装配式半刚性节点在应用于自由曲面单层网壳时不能很好的同时满足刚度和万向性的要求，进而提供了空间装配式齿型节点结构。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
空间装配式齿型节点结构，它包括空心球和N个连接组件，每个连接组件包括中间耳板、齿式螺栓、连接杆端板、连接杆、螺母和两个耳板连接侧板；两个耳板连接侧板并排固定安装在连接杆端板的一个端面上，连接杆的一端固定安装在连接杆端板的另一个端面上，中间耳板的一端设置在两个耳板连接侧板之间，且中间耳板和两个耳板连接侧板通过齿式螺栓连接，螺母螺纹安装在齿式螺栓上，N个连接组件水平设置，且N个中间耳板沿圆周方向固定安装在空心球的外圆面上。
本发明具有以下有益效果：本发明通过中间耳版与节点空心球的焊接位置实现杆件在空间中的角度调整，以满足不同空间网格结构对杆件角度的要求。本发明所述的装配式空间结构齿式节点适用于矩形钢管或工字钢杆件等不同杆件形式和截面尺寸，不需要现场焊接，施工速度快，降低了施工难度和造价。不需要现场焊接，施工速度快，提高了工作效率，使工作效率提高了20％-40％,降低了施工难度和造价，且使节点刚度大，与现有装配式螺栓球节点相比，该节点的转动刚度大幅度提高，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是本发明连接组件7的结构示意图，图3是本发明连接组件7的主视图，图4是图3的侧视图，图5是本发明齿式螺栓4的主视图，图6是图5的侧视图，图7是本发明中间耳板2的示意图，图8是本发明耳板连接侧板3的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图8说明本实施方式，本实施方式所述空间装配式齿型节点结构，它包括空心球1和N个连接组件7，每个连接组件7包括中间耳板2、齿式螺栓4、连接杆端板5、连接杆6、螺母8和两个耳板连接侧板3；两个耳板连接侧板3并排固定安装在连接杆端板5的一个端面上，连接杆6的一端固定安装在连接杆端板5的另一个端面上，中间耳板2的一端设置在两个耳板连接侧板3之间，且中间耳板2和两个耳板连接侧板3通过齿式螺栓4连接，螺母8螺纹安装在齿式螺栓4上，N个连接组件7水平设置，且N个中间耳板2沿圆周方向固定安装在空心球1的外圆面上。
具体实施方式二:结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述空间装配式齿型节点结构，所述中间耳板2的厚度和两个并排耳板连接侧板3之间的距离相等，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式所述空间装配式齿型节点结构，所述齿式螺栓4的螺杆上沿圆周方向均布加工有多个齿型凸起4-1，并增强抗拉抗压性能，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1-图8说明本实施方式，本实施方式所述空间装配式齿型节点结构，所述中间耳板2上加工有通孔，中间耳板2的通孔上加工有与齿式螺栓4上多个齿型凸起4-1对应的多个第一齿型凹槽2-1，每个耳板连接侧板3上加工有通孔，每个耳板连接侧板3上的通孔上加工有与齿式螺栓4上多个齿型凸起4-1对应的多个第二齿型凹槽3-1，两个耳板连接侧板3和中间耳板2通过齿式螺栓4固定连接，且每个齿式螺栓4的齿型凸起4-1分别设置在第一齿型凹槽2-1和第二齿型凹槽3-1内，其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1-图8说明本实施方式，本实施方式所述空间装配式齿型节点结构，所述中间耳板2的高度H、耳板连接侧板3的高度h和连接杆端板5的高度L的数值相等，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图7说明本实施方式，本实施方式所述空间装配式齿型节点结构，所述中间耳板2的一端加工有弧形孔，中间耳板2加工有弧形孔的一端焊接安装在空心球1上，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述空间装配式齿型节点结构，所述两个耳板连接侧板3并排焊接安装在连接杆端板5的一个端面上，连接杆6的一端焊接安装在连接杆端板5的另一个端面上，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述空间装配式齿型节点结构，所述N的取值范围为二个至十个，其它与具体实施方式一相同。

Claims (8)

1.空间装配式齿型节点结构，其特征在于：它包括空心球(1)和N个连接组件(7)，每个连接组件(7)包括中间耳板(2)、齿式螺栓(4)、连接杆端板(5)、连接杆(6)、螺母(8)和两个耳板连接侧板(3)；两个耳板连接侧板(3)并排固定安装在连接杆端板(5)的一个端面上，连接杆(6)的一端固定安装在连接杆端板(5)的另一个端面上，中间耳板(2)的一端设置在两个耳板连接侧板(3)之间，且中间耳板(2)和两个耳板连接侧板(3)通过齿式螺栓(4)连接，螺母(8)螺纹安装在齿式螺栓(4)上，N个连接组件(7)水平设置，且N个中间耳板(2)沿圆周方向固定安装在空心球(1)的外圆面上。
2.根据权利要求1所述空间装配式齿型节点结构，其特征在于：所述中间耳板(2)的厚度和两个并排耳板连接侧板(3)之间的距离相等。
3.根据权利要求1所述空间装配式齿型节点结构，其特征在于：所述齿式螺栓(4)的螺杆上沿圆周方向均布加工有多个齿型凸起(4-1)。
4.根据权利要求3所述空间装配式齿型节点结构，其特征在于：所述中间耳板(2)上加工有通孔，中间耳板(2)的通孔上加工有与齿式螺栓(4)上多个齿型凸起(4-1)对应的多个第一齿型凹槽(2-1)，每个耳板连接侧板(3)上加工有通孔，每个耳板连接侧板(3)上的通孔上加工有与齿式螺栓(4)上多个齿型凸起(4-1)对应的多个第二齿型凹槽(3-1)，两个耳板连接侧板(3)和中间耳板(2)通过齿式螺栓(4)固定连接，且每个齿式螺栓(4)的齿型凸起(4-1)分别设置在第一齿型凹槽(2-1)和第二齿型凹槽(3-1)内。
5.根据权利要求1所述空间装配式齿型节点结构，其特征在于：所述中间耳板(2)的高度H、耳板连接侧板(3)的高度h和连接杆端板(5)的高度L的数值相等。
6.根据权利要求1所述空间装配式齿型节点结构，其特征在于：所述中间耳板(2)的一端加工有弧形孔，中间耳板(2)加工有弧形孔的一端焊接安装在空心球(1)上。
7.根据权利要求1所述空间装配式齿型节点结构，其特征在于：所述两个耳板连接侧板(3)并排焊接安装在连接杆端板(5)的一个端面上，连接杆(6)的一端焊接安装在连接杆端板(5)的另一个端面上。
8.根据权利要求1所述空间装配式齿型节点结构，其特征在于：所述N的取值范围为二个至十个。
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