CN110374210A - 环向加强的铝合金空间节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环向加强的铝合金空间节点，包含：框架件，所述框架件包含平行设置的第一节点盘、第二节点盘以及连接第一节点盘和第二节点盘的主轴；支撑件，所述支撑件设置在第一节点盘和第二节点盘之间，并环绕所述主轴设置，所述支撑件分别与第一节点盘、第二节点盘以及主轴相连。本发明公开的环向加强的铝合金空间节点，通过环向加强的连接方式，受力性能更好，可以增强环向加强的铝合金空间节点的抗剪能力和节点平面外的刚度；同时，通过巧妙的连接方式，能够在现场实现装配式安装，不仅方便快捷，效率提高，还能够满足各类结构的要求，提高了通用性，降低了建筑总体成本。

Description

环向加强的铝合金空间节点
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种环向加强的铝合金空间节点。
背景技术
随着公共建筑功能和形态日趋复杂，铝合金建筑有着多样化发展趋势，对铝合金部件结构的受力要求也日趋复杂和多样化，给铝合金结构体系、节点及连接装置等带来越来越多的挑战。
一般的现有技术中，铝合金单层网壳大多采用板式节点，板式节点的主要由上节点盘和下节点盘，作为中心轴连接上节点盘和下节点盘的螺杆，以及设置在上节点盘和下节点盘之间的支撑件构成，支撑件则是由上翼缘、下翼缘以及设置在上翼缘和下翼缘之间的腹板所构成的工字型。支撑件上翼缘通过不锈钢螺栓与板式节点的上节点盘相连，支撑件下翼缘通过不锈钢螺栓与板式节点的下节点盘相连，而腹板则和螺杆不做连接，因而节点只能够有效传递沿螺杆方向的轴力，而难以有效传递与螺杆方向并不平行的剪力和弯矩，因而在结构跨度较大及对支撑件受力要求较高的建筑中，现有技术中的环向加强的铝合金空间节点无法满足要求。
当然，现有技术中，也存在将腹板和螺杆通过连接板连接的技术方案，但是，这种技术方案，由于腹板依然为板式，并且其连接零部件过多，其受力的不确定因素太多，并且单板的受力性能并不能够有效满足剪力和弯矩的传递，同时，由于结构过于复杂和零部件过多，安装极其不便，效率低下，因而，该技术方案存在理论可行但实际应用极其有限的重大缺陷。
发明内容
根据本发明实施例，提供了一种环向加强的铝合金空间节点，包含：
框架件，所述框架件包含平行设置的第一节点盘、第二节点盘以及连接第一节点盘和第二节点盘的主轴；
支撑件，所述支撑件设置在第一节点盘和第二节点盘之间，并环绕所述主轴设置，所述支撑件分别与第一节点盘、第二节点盘以及主轴相连。
进一步，主轴为中空筒体。
进一步，支撑件为箱体。
进一步，主轴上环设有若干组第一连接组件，所述每组第一连接组件沿主轴轴向分布。
进一步，支撑件的与主轴连接的侧面上设有若干组第二连接组件，所述若干组第二连接组件与所述若干组第一连接组件一一对应。
进一步，每组第一连接件包含分设在两端的一对第一端连接件，以及，设置在一对第一端连接件之间的若干第一中间连接件。
进一步，每组第二连接组件包含分设在两端的一对第二端连接件，以及，设置在一对所述第二端连接件之间的若干第二中间连接件，所述一对第一端连接件和一对第二端连接件一一对应，所述若干第一中间连接件和若干第二中间连接件一一对应。
进一步，第一端连接件和第二端连接件为“L”型连接件，所述第一端连接件和对应的第二端连接件的“L”型开口朝向相反，所述一对第一端连接件的“L”型开口朝向相同，所述一对第二端连接件的“L”型开口朝向相同。
进一步，第一中间连接件为敞口的卡口，所述卡口的底部与所述主轴连接，所述卡口的敞口朝向沿所述主轴径向方向。
进一步，第二中间连接件为压块，所述压块的形状与所述卡口的形状相匹配。
进一步，框架件为铝合金结构一体成型。
进一步，主轴与若干组第一连接组件为铝合金结构一体成型。
进一步，支撑件为铝合金结构一体成型。
进一步，与所述主轴连接的所述支撑件的侧面与若干组第二连接组件为铝合金结构一体成型。
根据本发明实施例的环向加强的铝合金空间节点，通过环向加强的连接方式，受力性能更好，可以增强环向加强的铝合金空间节点的抗剪能力和节点平面外的刚度；同时，通过巧妙的连接方式，能够在现场实现装配式安装，不仅方便快捷，效率提高，还能够满足各类结构的要求，提高了通用性，降低了建筑总体成本。
要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
附图说明
图1为根据本发明实施例环向加强的铝合金空间节点的拆解结构示意图；
图2为根据本发明实施例环向加强的铝合金空间节点的框架件结构示意图；
图3为根据本发明实施例环向加强的铝合金空间节点的支撑件与主轴连接的局部示意图；
图4为根据本发明实施例环向加强的铝合金空间节点的第一中间连接件与第二中间连接件连接的局部示意图；
图5为根据本发明实施例环向加强的铝合金空间节点的第一端连接件与第二端连接件连接的局部示意图；
图6为根据本发明实施例环向加强的铝合金空间节点的结构透视图；
元件标号说明：1—框架件；11—第一节点盘、12—第二节点盘；13—主轴；131—第一端连接件；132—第一中间连接件；2—支撑件；21—支撑件的与主轴连接的侧面；211—第二端连接件；212—第二中间连接件。
具体实施方式
以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。
首先，将结合图1~6描述根据本发明实施例的环向加强的铝合金空间节点，可用于空间杆系、梁系结构，大多存在于大量大型公共建筑，如机场、高铁站、体育馆、展览馆、图书馆等，应用场景很广。
如图1~6所示，本发明实施例的环向加强的铝合金空间节点，具有框架件1和支撑件2。在本实施例中，支撑件2为箱体，相对于现有技术的板材，箱体结构的受力性能更好。
具体地，如图2所示，框架1包含平行设置的第一节点盘11、第二节点盘12以及连接第一节点盘11和第二节点盘12的主轴13；在本实施例中，主轴13为中空筒体，通过一体成型工艺，形成特定的加强筒，不仅保证强度，还节省材料。
具体地，如图1、6所示，支撑件2设置在第一节点盘11和第二节点盘12之间，并环绕主轴13设置，支撑件2分别与第一节点盘11、第二节点盘12通过螺栓固定连接，通过环向加强的连接方式，受力性能更好，可以增强环向加强的铝合金空间节点的抗剪能力和节点平面外的刚度。同时，在本实施例中，支撑件2与主轴13通过连接机构锁紧连接，可以在施工现场直接采用装配式安装，施工方便，能够满足各类结构的要求，通用性极强。
具体地，如图2~5所示，主轴13上环设有若干组第一连接组件，每组第一连接组件沿主轴13轴向分布。其中，每组第一连接件包含分设在两端的一对第一端连接件131，以及，设置在一对第一端连接件131之间的若干第一中间连接件132。
相对地，支撑件2的与主轴13连接的侧面21上设有若干组第二连接组件，若干组第二连接组件与所述若干组第一连接组件一一对应。其中，每组第二连接组件包含分设在两端的一对第二端连接件211，以及，设置在一对所述第二端连接件之间的若干第二中间连接件212，所述一对第一端连接件131和一对第二端连接件211一一对应，所述若干第一中间连接件132和若干第二中间连接件212一一对应。在本实施例中，每个支撑件2与主轴13连接处设有各两组第一连接组件和第二连接组件，即，当支撑件2的数量为6块时，第一连接组件和第二连接组件各12组，通过在每块箱体与主轴的连接处设置两组连接组件，保证其受力和抗剪强度。
具体地，如图2~5所示，在本实施例中，第一端连接件131和第二端连接件211为“L”型连接件，所述第一端连接件131和对应的第二端连接件211的“L”型开口朝向相反，所述一对第一端连接件131的“L”型开口朝向相同，所述一对第二端连接件211的“L”型开口朝向相同，可见，开口朝向相反的“L”型的卡口锁紧结构非常简单，不仅制造简单，安装也极其简单高效，同时，第一端连接件131和第二端连接件211开口朝向相反的设置，可以保证安装连接稳固不脱落。
进一步，如图2~5所示，第一中间连接件132为敞口的卡口，卡口的底部与所述主轴13连接，卡口的敞口朝向沿所述主轴13径向方向。相对地，第二中间连接件212为压块，压块的形状与卡口的形状相匹配。在本实施例中，卡口和压块选用十字芯结构的卡口和压块，实现支撑件2中的剪力可以通过十字芯在与主轴13的连接处得到有效传递，同时十字芯的存在也增大了节点的平面外刚度，有助于减小节点的平面外变形。
当制造时，可以将框架件1整体采用铝合金结构一体成型，也可只将主轴13与若干组第一连接组件采用铝合金结构一体成型；同样地，可以将支撑件2的整体采用铝合金结构一体成型，也可以只将与主轴13连接的支撑件2的侧面21与若干组第二连接组件采用铝合金结构一体成型。通过一体成型，进一步保证了受力强度，减少了零部件数量，降低了施工难度，提升了效率，节省了成本。
当安装时，只要将支撑件2的侧面21与主轴13通过巧妙的卡口连接结构进行连接，将另外两个端面分别通过螺栓与第一节点盘11和第二节点盘12相连，施工极其便捷高效。
当然，本发明实施例中，支撑件2与主轴13的卡口连接结构，也可以采用其他的卡口连接结构，能够安装稳固并实现稳定和高强度的受力即可。
如上所述，本发明实施例的环向加强的铝合金空间节点通过环向加强的连接方式，受力性能更好，可以增强环向加强的铝合金空间节点的抗剪能力和节点平面外的刚度；同时，通过巧妙的连接方式，能够在现场实现装配式安装，不仅方便快捷，效率提高，还能够满足各类结构的要求，提高了通用性，降低了建筑总体成本。
以上，参照图1~6描述了根据本发明实施例的环向加强的铝合金空间节点，通过环向加强的连接方式，受力性能更好，可以增强环向加强的铝合金空间节点的抗剪能力和节点平面外的刚度；同时，通过巧妙的连接方式，能够在现场实现装配式安装，不仅方便快捷，效率提高，还能够满足各类结构的要求，提高了通用性，降低了建筑总体成本。
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个环向加强的铝合金空间节点”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，包含：
框架件，所述框架件包含平行设置的第一节点盘、第二节点盘以及连接第一节点盘和第二节点盘的主轴；
支撑件，所述支撑件设置在第一节点盘和第二节点盘之间，并环绕所述主轴设置，所述支撑件分别与第一节点盘、第二节点盘以及主轴相连。
2.如权利要求1所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述主轴为中空筒体。
3.如权利要求1或2所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述的支撑件为箱体。
4.如权利要求3所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述主轴上环设有若干组第一连接组件，所述每组第一连接组件沿主轴轴向分布。
5.如权利要求4所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述支撑件的与主轴连接的侧面上设有若干组第二连接组件，所述若干组第二连接组件与所述若干组第一连接组件一一对应。
6.如权利要求5所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述每组第一连接件包含分设在两端的一对第一端连接件，以及，设置在一对第一端连接件之间的若干第一中间连接件。
7.如权利要求6所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述每组第二连接组件包含分设在两端的一对第二端连接件，以及，设置在一对所述第二端连接件之间的若干第二中间连接件，所述一对第一端连接件和一对第二端连接件一一对应，所述若干第一中间连接件和若干第二中间连接件一一对应。
8.如权利要求7所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述第一端连接件和第二端连接件为“L”型连接件，所述第一端连接件和对应的第二端连接件的“L”型开口朝向相反，所述一对第一端连接件的“L”型开口朝向相同，所述一对第二端连接件的“L”型开口朝向相同。
9.如权利要求7或8所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述第一中间连接件为敞口的卡口，所述卡口的底部与所述主轴连接，所述卡口的敞口朝向沿所述主轴径向方向。
10.如权利要求9所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述第二中间连接件为压块，所述压块的形状与所述卡口的形状相匹配。
11.如权利要求4或5所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述框架件为铝合金结构一体成型。
12.如权利要求4或5所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述主轴与若干组第一连接组件为铝合金结构一体成型。
13.如权利要求4或5所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，所述支撑件为铝合金结构一体成型。
14.如权利要求4或5所述的环向加强的铝合金空间节点，其特征在于，与所述主轴连接的所述支撑件的侧面与若干组第二连接组件为铝合金结构一体成型。
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