CN109811890A - 铝合金网格结构装配式毂式节点及施工方法 - Google Patents

Abstract

铝合金网格结构装配式毂式节点及施工方法，涉及建筑工程领域。普通的焊接方法无法满足空间网格结构连接点的可靠性，特殊的焊接方法成本高、工艺、参数及设备要求严格。本发明包括毂体、上盖板、下盖板、螺栓和多根嵌入杆，毂体为边缘处周向均匀开有多个卡紧槽的圆柱形体，且沿着毂体的轴线方向在毂体的中心位置开有一个通孔，每根嵌入杆的嵌入端卡装在一个卡紧槽中，每根嵌入杆的轴线与毂体的轴线垂直，上盖板的中心位置开有一个通孔，上盖板置于毂体的顶端，下盖板的中心位置开有一个通孔，下盖板置于毂体的底端，上盖板的通孔、毂体的通孔和下盖板的通孔一一相对，上盖板、毂体和下盖板通过螺栓进行固定连接。本发明用于空间网格结构的连接。

Description

铝合金网格结构装配式毂式节点及施工方法

技术领域

本发明涉及一种大跨空间结构节点及施工方法，具体涉及一种铝合金网格结构装配式毂式节点及施工方法，属于建筑工程领域。

背景技术

铝合金空间网格结构形式丰富、生动活泼，具有突出的艺术表现力，且其建设施工快、现代装配化程度极高、工期短，一般是钢结构安装工期的一半，有利于加快开发商资金的回笼，而且铝合金材料密度低，耐久耐腐蚀好，可塑性好，反射辐射热高，可以回收循环利用，符合可持续发展的要求，因此铝合金空间网格结构越来越引起工程领域的重视。然而铝合金空间网格结构对于连接节点的可靠性和空间方向角要求十分严格，普通的焊接方法会使铝合金的强度下降，焊缝质量难以保证，特殊的焊接方法因其工艺、参数及设备要求严格，目前多用于电子电器领域及航天航空领域关键零部件的加工。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：普通的焊接方法无法满足铝合金空间网格结构连接点的可靠性，特殊的焊接方法成本高、工艺、参数及设备要求严格；进而提供一种铝合金网格结构装配式毂式节点及施工方法。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

所述的铝合金网格结构装配式毂式节点包括毂体、上盖板、下盖板、螺栓和多根嵌入杆，所述的毂体为边缘处周向均匀开有多个卡紧槽的圆柱形体，且沿着毂体的轴线方向在毂体的中心位置开有一个通孔，其中卡紧槽的数量与嵌入杆的数量相同，每根嵌入杆的嵌入端卡装在一个卡紧槽中，每根嵌入杆的轴线与毂体的轴线垂直，

上盖板的中心位置开有一个通孔，且上盖板置于毂体的顶端，下盖板的中心位置开有一个通孔，且下盖板置于毂体的底端，上盖板上的通孔、毂体上的通孔和下盖板上的通孔一一相对，上盖板、毂体和下盖板通过螺栓进行固定连接。

进一步的，所述的卡紧槽的两侧槽壁上分别横向均匀设置有多个第一凸棱，相邻的两个第一凸棱之间形成一道第一凹槽。

进一步的，所述的嵌入端端部的两个侧壁上分别横向均匀设置有多个第二凸棱，相邻的两个第二凸棱之间形成一道第二凹槽，其中第一凸棱与第二凹槽一一相对设置，且第一凸棱置于第二凹槽内，其中第二凸棱与第一凹槽一一相对设置，且第二凸棱置于第一凹槽内。

进一步的，在其中的两个第一凸棱的上表面上，沿着第一凸棱的长度方向设置有一个条形凸起，其中的两个第二凹槽的槽深大于其余的第二凹槽的槽深，且条形凸起与所述的两个第二凹槽一一相对设置，条形凸起置于所述的两个第二凹槽中。

进一步的，所述的毂体、上盖板、下盖板和嵌入杆为铝合金材质。

所述的铝合金网格结构装配式毂式节点的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、在工厂中加工出毂体、上盖板、下盖板、螺栓和嵌入杆；

步骤二、将嵌入杆的嵌入端对准卡紧槽并将嵌入端插入卡紧槽内；

步骤三、将上盖板放置在毂体的顶端，下盖板放置在毂体的底端，螺栓的螺栓杆分别穿过上盖板、毂体和下盖板中预留的通孔，进行固定；

步骤四、节点在工厂组装完毕后，在施工现场与其它构件连接。

本发明的有益效果是：

1、铝合金空间网格结构采用装配式连接方式，毂式节点传力可靠、挤压成型简单、综合成本低、装配简易快速和适用范围广；

2、本发明所述节点各组件均为标准化构件，可在工厂组装完成，标准化程度高；

3、本发明的同一类型节点能够适应不同嵌入杆尺寸；

4、本发明所述节点采用挤压成型技术，节省材料，制造工艺较简单，从而降低了其综合成本；

5、本发明施工时可通过定位螺栓实现空间杆件的施工定位，降低了施工难度；

附图说明

图1为节点的结构示意图；

图2为毂体的结构示意图；

图3为嵌入杆的结构示意图；

图4为上盖板的结构示意图；

图5为螺栓的结构示意图；

图6为节点组装过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：

具体实施方式一：如图1和图2所示，本实施方式所述的铝合金网格结构装配式毂式节点包括毂体1、上盖板3、下盖板4、螺栓5和多根嵌入杆2，所述的毂体1为边缘处周向均匀开有多个卡紧槽1-1的圆柱形体，且沿着毂体1的轴线方向在毂体1的中心位置开有一个通孔，其中卡紧槽1-1的数量与嵌入杆2的数量相同，每根嵌入杆2的嵌入端2-1插入一个卡紧槽1-1中卡紧，每根嵌入杆2的轴线与毂体1的轴线垂直，所述的毂体1是由带卡紧槽的圆柱形铝合金挤压形成，所述的嵌入杆2由铝合金圆管或其它适宜材质圆管制成，嵌入端2-1为在圆管端部压扁所致，压扁采用简单全压扁形式，以1:4的斜率挤压完成过渡段，中间留2-3mm缝隙，随后在已全压扁段由特制模具完成特定刻痕的制作；

上盖板3的中心位置开有一个通孔，且上盖板3置于毂体1的顶端，下盖板4的中心位置开有一个通孔，且下盖板4置于毂体1的底端，上盖板3上的通孔、毂体1上的通孔和下盖板4上的通孔一一相对，上盖板3、毂体1和下盖板4通过螺栓5进行固定连接；上盖板3和下盖板4尺寸可与毂体的横截面相同或比其稍大，需完全盖住嵌入杆2嵌入毂体的部分，限制其上下滑动，所述的螺栓5采用10.9级高强螺栓或其他适宜级别高强螺栓。

具体实施方式二：如图2所示，本实施方式所述的卡紧槽1-1的两侧槽壁上分别横向均匀设置有多个第一凸棱1-4，相邻的两个第一凸棱1-4之间形成一道第一凹槽1-3。

其他组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图3所示，本实施方式所述的嵌入端2-1端部的两个侧壁上分别横向均匀设置有多个第二凸棱2-2，相邻的两个第二凸棱2-2之间形成一道第二凹槽2-3，其中中间部分的第一凸棱1-4与第二凹槽2-3一一相对设置，且第一凸棱1-4置于第二凹槽2-3内，其中第二凸棱2-2与第一凹槽1-3一一相对设置，且第二凸棱2-2置于第一凹槽1-3内。

毂体1与嵌入杆2之间通过第一凸棱1-4与第二凹槽2-3的配合和第二凸棱2-2与第一凹槽1-3的配合进行锁紧，使得嵌入杆2在毂体1的径向方向上不会脱离而出，再通过上盖板3和下盖板4限制嵌入杆2在毂体1的轴向方向上脱离。

其他组成及连接方式与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：如图2所示，本实施方式所述的在其中的两个第一凸棱1-4的上表面上，沿着第一凸棱1-4的长度方向设置有一个条形凸起1-2，其中的两个第二凹槽2-3的槽深大于其余的第二凹槽2-3的槽深，且条形凸起1-2与所述的两个第二凹槽2-3一一相对设置，条形凸起1-2置于所述的两个第二凹槽2-3中。

在第一凸棱1-4的上表面上设置条形凸起1-2，加大了毂体1与嵌入杆2之间的连接强度和可靠性。

其他组成及连接方式与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：本实施方式所述的毂体1、上盖板3、下盖板4和嵌入杆2为铝合金材质。

其他组成及连接方式与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式所述的铝合金网格结构装配式毂式节点的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、在工厂中加工出毂体1、上盖板3、下盖板4、螺栓5和嵌入杆2；

步骤二、将嵌入杆2的嵌入端2-1对准卡紧槽1-1并将嵌入端2-1插入卡紧槽1-1内；

步骤三、将上盖板3放置在毂体1的顶端，下盖板4放置在毂体1的底端，螺栓5的螺栓杆分别穿过上盖板3、毂体1和下盖板4中预留的通孔，进行固定；

步骤四、节点在工厂组装完毕后，在施工现场与其它构件连接。

其他组成及连接方式与具体实施方式五相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.铝合金网格结构装配式毂式节点，其特征在于：它包括毂体(1)、上盖板(3)、下盖板(4)、螺栓(5)和多根嵌入杆(2)，所述的毂体(1)为边缘处周向均匀开有多个卡紧槽(1-1)的圆柱形体，且沿着毂体(1)的轴线方向在毂体(1)的中心位置开有一个通孔，其中卡紧槽(1-1)的数量与嵌入杆(2)的数量相同，每根嵌入杆(2)的嵌入端(2-1)卡装在一个卡紧槽(1-1)中，每根嵌入杆(2)的轴线与毂体(1)的轴线垂直，

上盖板(3)的中心位置开有一个通孔，且上盖板(3)置于毂体(1)的顶端，下盖板(4)的中心位置开有一个通孔，且下盖板(4)置于毂体(1)的底端，上盖板(3)上的通孔、毂体(1)上的通孔和下盖板(4)上的通孔一一相对，上盖板(3)、毂体(1)和下盖板(4)通过螺栓(5)进行固定连接。

2.根据权利要求1所述的铝合金网格结构装配式毂式节点，其特征在于：所述的卡紧槽(1-1)的两侧槽壁上分别横向均匀设置有多个第一凸棱(1-4)，相邻的两个第一凸棱(1-4)之间形成一道第一凹槽(1-3)。

3.根据权利要求2所述的铝合金网格结构装配式毂式节点，其特征在于：所述的嵌入端(2-1)端部的两个侧壁上分别横向均匀设置有多个第二凸棱(2-2)，相邻的两个第二凸棱(2-2)之间形成一道第二凹槽(2-3)，其中第一凸棱(1-4)与第二凹槽(2-3)一一相对设置，且第一凸棱(1-4)置于第二凹槽(2-3)内，其中第二凸棱(2-2)与第一凹槽(1-3)一一相对设置，且第二凸棱(2-2)置于第一凹槽(1-3)内。

4.根据权利要求3所述的铝合金网格结构装配式毂式节点，其特征在于：在其中的两个第一凸棱(1-4)的上表面上，沿着第一凸棱(1-4)的长度方向设置有一个条形凸起(1-2)，其中的两个第二凹槽(2-3)的槽深大于其余的第二凹槽(2-3)的槽深，且条形凸起(1-2)与所述的两个第二凹槽(2-3)一一相对设置，条形凸起(1-2)置于所述的两个第二凹槽(2-3)中。

5.根据权利要求4所述的铝合金网格结构装配式毂式节点，其特征在于：所述的毂体(1)、上盖板(3)、下盖板(4)和嵌入杆(2)为铝合金材质。

6.利用权利要求5所述的铝合金网格结构装配式毂式节点的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、在工厂中加工出毂体(1)、上盖板(3)、下盖板(4)、螺栓(5)和嵌入杆(2)；

步骤二、将嵌入杆(2)的嵌入端(2-1)对准卡紧槽(1-1)并将嵌入端(2-1)插入卡紧槽(1-1)内；

步骤三、将上盖板(3)放置在毂体(1)的顶端，下盖板(4)放置在毂体(1)的底端，螺栓(5)的螺栓杆分别穿过上盖板(3)、毂体(1)和下盖板(4)中预留的螺栓孔，进行固定；

步骤四、节点在工厂组装完毕后，在施工现场与其它构件连接。