CN114232852A - 节点组件、网壳结构及玻璃连接系统 - Google Patents

节点组件、网壳结构及玻璃连接系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种节点组件、网壳结构及玻璃连接系统。节点组件包括拼接板和至少两个管体。拼接板包括主体以及至少两个沿所述主体周向间隔设置的拼接块。所述管体与所述拼接块一一对应，所述管体包括本体、插接板以及定位块，所述插接板与所述定位块分别设于所述本体的端部相对的两边缘，且所述定位块在所述本体的轴向上的尺寸小于所述插接板，所述插接板设有插槽，所述定位块设有定位口，所述拼接块嵌入对应的所述本体内，所述主体位于所述拼接块两侧的部分分别插入所述插槽和所述定位口中。上述节点组件，拼接效率和准确率高。

Description

节点组件、网壳结构及玻璃连接系统
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，特别是涉及一种节点组件、网壳结构及玻璃连接系统。
背景技术
由于单层网壳结构及其玻璃连接系统具备外观轻薄通透等优点，单层网壳结构被越来越多建筑物的异形幕墙、天幕和雨棚所采用。单层网壳结构的节点是整个结构的关键构件，节点决定了单层网壳结构中杆件的连接位置和连接方式。目前的单层网壳结构，通常需要通过现场拼接、焊接的方式进行施工。然而，目前的单层网壳结构，节点的拼接效率和准确率低，影响施工效率和施工质量，导致人工成本在工程预算中占比很高，不利于节省施工成本。
发明内容
基于此，有必要针对节点的拼接效率和准确率低的问题，提供一种节点组件、网壳结构及玻璃连接系统。
一种节点组件，包括：
拼接板，包括主体以及至少两个沿所述主体周向间隔设置的拼接块；以及
至少两个管体，所述管体与所述拼接块一一对应，所述管体包括本体、插接板以及定位块，所述插接板与所述定位块分别设于所述本体的端部相对的两边缘，且所述定位块在所述本体的轴向上的尺寸小于所述插接板，所述插接板设有插槽，所述定位块设有定位口，所述拼接块嵌入对应的所述本体内，所述主体位于所述拼接块两侧的部分分别插入所述插槽和所述定位口中。
在其中一个实施例中，所述节点组件包括多个所述管体，且在所述主体的周向上，所述插接板与所述定位块依次交替。
在其中一个实施例中，任意相邻两个所述管体的插接板相互倾斜。
在其中一个实施例中，所述定位块形成有倾斜于所述本体的轴向的斜面，任一所述管体的斜面抵接相邻的所述管体的插接板。
在其中一个实施例中，所述主体设有位于相邻两个所述拼接块之间的凸块，所述凸块包括相互连接且成夹角设置的第一定位面与第二定位面，
其中，所述第一定位面于所述定位口内抵接所述定位块，所述第二定位面于所述插槽内抵接所述插接板，或者，所述第一定位面与所述第二定位面分别抵接相邻的两个所述管体的本体。
在其中一个实施例中，所述插槽与所述定位口分别对应所述本体边缘的中点；和/或，
所述插槽沿所述本体的轴向贯通所述插接板，所述定位口沿所述本体的轴向贯通所述定位块。
在其中一个实施例中，还包括两个节点板，两个所述节点板分别设于所述拼接板相背的两侧，所述节点板沿周侧包括至少两个连接面，所述连接面与所述管体一一对应，每个所述连接面连接对应的一个所述本体的端面。
在其中一个实施例中，所述插接板的两端面抵接所述节点板朝向所述拼接板的一侧，所述定位块的两端面抵接所述节点板朝向所述拼接板的一侧。
一种网壳结构，包括杆件以及至少两个如上述任一实施例所述的节点组件，所述杆件的两端部分别连接两个所述节点组件的管体。
一种玻璃连接系统，包括玻璃以及如上述的网壳结构，所述玻璃固定于所述网壳结构上。
上述节点组件，拼接板设有与本体相适配的拼接块，管体设有与主体相适配的插槽和定位口。在节点组件的组装过程中，拼接块嵌入本体中，主体位于拼接块两侧的部分分别插入插槽和定位口中，能够使得管体与拼接板的拼接迅速且准确，提升拼接效率和准确率。同时，定位块在本体的轴向上的尺寸小于插接板，能够防止相邻两个管体的定位块与插接板的拼接相互干扰，使得节点组件的拼接更加顺利。拼接块、插槽和定位口相配合也能够使得管体与拼接板的拼接更加牢靠，提升拼接质量。
附图说明
图1为一些实施例中网壳结构的结构示意图；
图2为一些实施例中节点组件的结构示意图；
图3为一些实施例中节点组件部分结构的结构示意图；
图4为一些实施例中拼接板的示意图；
图5为一些实施例中管体的结构示意图；
图6为一些实施例中管体与拼接板拼接的结构示意图；
图7为一些实施例中插接板与定位块交替的示意图；
图8为图7所示的A区域的局部放大图。
其中，10、网壳结构；110、节点组件；1110、拼接板；1111、主体；1112、凸块；1113、第一定位面；1114、第二定位面；1115、拼接块；1120、管体；1121、本体；1122、插接板；1123、插槽；1124、定位块；1125、定位口；1126、斜面；1127、端板；1128、螺纹孔；1129、电缆孔；1130、节点板；1131、连接面；120、杆件；20、玻璃连接系统。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参见图1和图2，图1为一些实施例中网壳结构10的结构示意图，图2为一些实施例中节点组件110的结构示意图。在一些实施例中，网壳结构10可以是单层网壳结构10，网壳结构10包括多个节点组件110和多个杆件120，节点组件110包括沿周向排布的多个管体1120，每个杆件120的两端分别连接其中两个节点组件110的管体1120。当然，图1中可仅示意出一些实施例中网壳结构10部分结构的示意图，实际上，根据不同的建筑需求，网壳结构10还可包括更多数量的节点组件110和杆件120。网壳结构10可用于建筑物的异形幕墙、天幕或雨棚等结构中。
参考图3、图4、图5和图6所示，图3为一些实施例中节点组件110部分结构的结构示意图，图4为一些实施例中拼接板1110的示意图，图5为一些实施例中管体1120的结构示意图，图6为一些实施例中管体1120与拼接板1110拼接的结构示意图。在一些实施例中，节点组件110包括拼接板1110以及至少两个管体1120，至少两个管体1120沿拼接板1110的周向排布并分别与拼接板1110拼接。具体地，拼接板1110包括主体1111以及至少两个沿主体1111的周向间隔设置的拼接块1115，拼接块1115与管体1120相适配。管体1120与拼接块1115一一对应，管体1120包括本体1121、插接板1122以及定位块1124。插接板1122与定位块1124分别设于本体1121的端部相对的两边缘，例如，插接板1122与定位块1124由本体1121的端部相对的两边缘朝拼接板1110延伸形成。定位块1124在本体1121的轴向上的尺寸小于插接板1122，插接板1122设有与主体1111相适配的插槽1123，定位块1124设有与主体1111相适配的定位口1125。在拼接板1110与管体1120拼接时，拼接块1115嵌入对应的管体1120的本体1121内，主体1111位于拼接块1115两侧的部分分别插入与拼接块1115对应的管体1120的插槽1123和定位口1125中。
需要说明的是，在本申请中，描述拼接块1115与管体1120相适配，可以理解为拼接块1115能够嵌入本体1121内，且当拼接块1115嵌入本体1121内时，拼接块1115的两侧分别抵接本体1121相对的两内壁。例如，在一些实施例中，本体1121为两端开口的矩形管道结构，拼接块1115的宽度与本体1121的宽度相适配。在本实施例中，当本体1121为两端开口的矩形管道结构时，本体1121的轴向平行于本体1121的长度方向。描述插槽1123和定位口1125均与主体1111相适配，可以理解为主体1111的厚度与插槽1123及定位口1125的尺寸相适配，换言之，当主体1111插入插槽1123和定位口1125中时，主体1111相背的两表面分别与插接板1122和定位块1124抵接，从而能够在垂直于主体1111的方向上固定主体1111和管体1120的相对位置。
描述管体1120与拼接块1115一一对应，仅表示管体1120与拼接块1115在数量上相对应，而非在形状上相对应。例如，在图2和图3所示的实施例中，拼接板1110设有六个拼接块1115，则管体1120相应设有六个，每个管体1120与一个拼接块1115拼接。管体1120可以与拼接块1115在形状上对应，换言之，每个管体1120仅与特定的一个拼接块1115。管体1120与拼接块1115的形状也可不对应，例如，多个管体1120的形状相同，管体1120在数量上与拼接块1115一一对应，但每个管体1120可与任意一个拼接块1115拼接。
上述节点组件110，在组装过程中，拼接块1115嵌入本体1121中，主体1111位于拼接块1115两侧的部分分别插入插槽1123和定位口1125中，能够使得管体1120与拼接板1110的拼接迅速且准确，提升拼接效率和准确率。同时，定位块1124在本体1121的轴向上的尺寸小于插接板1122，能够防止相邻两个管体1120的定位块1124与插接板1122的拼接相互干扰，使得节点组件110的拼接更加顺利。拼接块1115与管体1120相适配，主体1111与插槽1123和定位口1125相适配的设计也能够使得管体1120与拼接板1110的拼接更加牢靠，提升拼接质量，同时防止节点组件110在焊接过程中变形。
可以理解的是，拼接板1110上拼接块1115的数量决定了能够与拼接板1110拼接的管体1120的数量，进而影响网壳结构10中杆件120的数量和相邻杆件120之间的角度。例如，在图1和图3所示的实施例中，六个管体1120沿拼接板1110的周向均匀分布，则与相邻两个管体1120连接的杆件120的轴线成60°夹角。当然，根据实际建筑需求，拼接板1110上拼接块1115的数量还可以有其他设置，例如可以为三个、四个、五个或更多数量。
一并参考图1和图7所示，图7为一些实施例中插接板1122与定位块1124交替的示意图。在一些实施例中，多个管体1120沿拼接板1110的周向依次排布，且在主体1111的周向上，插接板1122与定位块1124依次交替设置。换言之，任一插接板1122与另一管体1120的定位块1124相邻，任一定位块1124与另一管体1120的插接板1122相邻。如此设置，配合定位块1124在本体1121轴向上的尺寸小于插接板1122的设计，能够合理配置节点组件110的结构布局，使得相邻两个管体1120与拼接板1110的拼接不会相互干扰，同时使得节点组件110的结构更加紧凑，提升空间利用率。可以理解的是，在本实施例中，任意相邻两个管体1120的插接板1122相互倾斜。
进一步地，结合图7和图8所示，图8为图7所示的A区域的局部放大图。在一些实施例中，定位块1124形成有倾斜于本体1121的轴向的斜面1126，任一管体1120的斜面1126抵接相邻的管体1120的插接板1122的侧壁。换言之，多个管体1120沿拼接板1110的周向依次排布并紧密抵接，每个管体1120的插接板1122的侧壁抵接相邻的管体1120的斜面1126，并至少部分与本体1121内的空间相对。如此设置，能够进一步提升节点组件110结构的紧凑性，从而提升空间利用率，斜面1126与插接板1122抵接的设计也能够提升管体1120与拼接板1110拼接的准确性。
请再参见图3和图4，在一些实施例中，主体1111设有位于相邻两个拼接块1115之间的凸块1112，任意相邻两个拼接块1115之间均设有凸块1112，换言之，凸块1112的数量与拼接块1115的数量相对应。凸块1112包括相互连接且夹角设置的第一定位面1113与第二定位面1114，第一定位面1113与第二定位面1114分别连接相邻的拼接块1115。当拼接板1110与管体1120拼接时，凸块1112部分插入其中一个管体1120的插槽1123中，另一部分插入与该管体1120相邻的另一管体1120的定位口1125中。并且，第一定位面1113于其中一个管体1120的定位口1125内抵接定位块1124，第二定位面1114于另一管体1120的插槽1123内抵接插接板1122，或者，第一定位面1113与第二定位面1114分别抵接该相邻两个管体1120的本体1121。
具体地，一并参考图3和图5所示，在一些实施例中，插槽1123沿本体1121的轴向贯通插接板1122，定位口1125沿本体1121的轴向贯通定位块1124。换言之，插槽1123将插接板1122分为互不连接的两部分，定位口1125就定位块1124分为互不连接的两部分。因而在本实施例中，主体1111位于拼接块1115两侧的部分插入插槽1123和定位口1125时，凸起穿过定位口1125且第一定位面1113抵接本体1121，本体1121与定位块1124从三个方向对凸起限位，凸起穿过插槽1123且第二定位面1114抵接本体1121，本体1121与插接板1122从三个方向对凸起限位。在另一些实施例中，插槽1123未贯通插接板1122，定位口1125也未贯通定位块1124，则主体1111插入插槽1123和定位口1125时，凸起的第一定位面1113和第二定位面1114分别抵接插槽1123和定位口1125的底面。
在一些实施例中，插槽1123与定位口1125分别对应本体1121边缘的中点，例如，插接板1122与定位块1124在本体1121边缘上的长度相等且位置相对应，插槽1123设于插接板1122对应本体1121边缘中点的位置，定位口1125设于定位块1124对应本体1121边缘中点的位置，则插槽1123与定位口1125在本体1121边缘上的位置相对应。如此，能够提升管体1120与拼接板1110结构布局的合理性。
参考图3所示，在一些实施例中，节点组件110还包括两个节点板1130，两个节点板1130分别位于拼接板1110相背的两侧。节点板1130沿周侧包括至少两个连接面1131，连接面1131与管体1120一一对应，每个连接面1131连接对应的一个本体1121的端面。例如，在图2和图3所示的实施例中，节点板1130沿周侧包括六个相互连接的连接面1131，每个连接面1131与对应的一个本体1121的端面连接，两个节点板1130封堵拼接板1110两侧的空间，并能够提升管体1120之间的连接效果。
进一步地，在一些实施例中，节点板1130背离拼接板1110的表面与本体1121的表面平齐或高于本体1121的表面，换言之，在垂直于拼接板1110的方向上，本体1121不超过节点板1130背离拼接板1110的表面。节点板1130与管体1120之间可以通过焊接等方式固定连接，节点板1130的设置能够提升节点组件110的结构强度。
请再参见图3和图6所述，在一些实施例中，插接板1122的两端面分别抵接两个节点板1130朝向拼接板1110的一侧，定位块1124的两端面分别抵接两个节点板1130朝向拼接板1110的一侧。可以理解的是，本体1121的端面具有四边缘，其中两个相对的边缘分别设有插接板1122和定位块1124，且插接板1122与定位块1124的两端均未完全覆盖本体1121的边缘。换言之，本体1121端面设有插接板1122和定位块1124的两边缘的两端预留有与节点板1130抵接的部分，例如，插接板1122和定位块1124的两端面与本体1121的端面形成台阶。节点板1130位于插接板1122、定位块1124和本体1121形成的台阶内，节点板1130的侧面抵接本体1121的端面，节点板1130朝向拼接板1110的表面抵接插接板1122和定位块1124的端面。如此设置，管体1120与节点板1130也能够相互限位，从而使得节点组件110的拼接更加准确，同时提升节点组件110拼接的结构强度，另外，两个节点板1130还能够遮蔽两个节点板1130之间的插接板1122、拼接板1110和定位块1124等结构，从而使得节点组件110更加美观。
同时，由于拼接块1115、插槽1123、定位口1125以及节点板1130的相互限位，节点组件110的拼接牢固，在焊接时，节点组件110各结构不易发生变形，有利于提升组装质量和组装效率。在一些实施例中，管体1120和杆件120均由高精度冷轧钢管通过激光切割形成，在组装时不再需要焊接形成管体1120和杆件120，同时也能够避免管体1120和杆件120在焊接后变形。
参考图2和图3所示，在一些实施例中，管体1120还包括端板1127，端板1127设于本体1121远离拼接板1110的一端并封堵本体1121的端部，端板1127设有相间隔的螺纹孔1128和电缆孔1129。杆件120也为两端开口的中空矩形管道结构，杆件120的两端也设有封堵杆件120两端部的端板1127。当杆件120与管体1120连接时，杆件120端板1127的螺纹孔1128与管体1120端板1127的螺纹孔1128相对，且杆件120的端板1127与管体1120的端板1127通过螺纹连接。杆件120端板1127的电缆孔1129与管体1120端板1127的电缆孔1129相对，电缆线能够经电缆孔1129在杆件120、管体1120内的空间以及节点板1130与拼接板1110之间的空间延伸，有利于提升网壳结构10的空间利用率，并使得网壳结构10更加美观。
另外，在图2和图3所示的实施例中，节点板1130背向拼接板1110的表面为平面。而在另一些实施例中，节点板1130背向拼接板1110的表面还可设置为曲面，例如，设置为中间高周缘低的曲面。如此，节点板1130至管体1120平滑过渡，节点板1130的曲线更顺滑，不容易出现凹凸不平或褶皱等情况，有利于使得节点组件110更加美观。
在一些实施例中，在网壳结构10的拼接之前，可先对网壳结构10的各构件进行表面喷涂处理，相对于在施工现场喷涂而言，能够使得网壳结构10各构件更加美观，避免产生锈蚀的现象，同时有利于提升现场施工的效率。当然，由于节点组件110的空间利用率高，占用空间小，在现场施工之前，也可以先进行节点组件110的拼接和焊接，使得施工现场无需再进行节点组件110的拼接和焊接，有利于提升施工效率。另外，节点组件110各构件的制造以及节点组件110的拼接和焊接可以通过自动化生产实现，例如，通过将节点组件110的设计参数化，并利用程序提取数据包，从而实现激光数控精密切割形成节点组件110的各构件，进而通过机械手自动拼接，并通过焊接机器人进行自动焊接及激光扫描测量，保证拼接质量。由于拼接块1115、插槽1123、定位口1125、连接面1131等设计，节点组件110的各构件相互限位，能够极大简化节点组件110的拼接工序，提升拼接效率和拼接质量，也能够避免节点组件110在焊接中变形。
本申请还提供一种玻璃连接系统(图未示出)，包括玻璃以及如上述任一实施例所述的网壳结构10。玻璃固定于网壳结构10上，例如固定于网壳结构10的的杆件120上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种节点组件，其特征在于，包括：
拼接板，包括主体以及至少两个沿所述主体周向间隔设置的拼接块；以及
至少两个管体，所述管体与所述拼接块一一对应，所述管体包括本体、插接板以及定位块，所述插接板与所述定位块分别设于所述本体的端部相对的两边缘，且所述定位块在所述本体的轴向上的尺寸小于所述插接板，所述插接板设有插槽，所述定位块设有定位口，所述拼接块嵌入对应的所述本体内，所述主体位于所述拼接块两侧的部分分别插入所述插槽和所述定位口中。
2.根据权利要求1所述的节点组件，其特征在于，所述节点组件包括多个所述管体，且在所述主体的周向上，所述插接板与所述定位块依次交替。
3.根据权利要求2所述的节点组件，其特征在于，任意相邻两个所述管体的插接板相互倾斜。
4.根据权利要求2所述的节点组件，其特征在于，所述定位块形成有倾斜于所述本体的轴向的斜面，任一所述管体的斜面抵接相邻的所述管体的插接板。
5.根据权利要求2所述的节点组件，其特征在于，所述主体设有位于相邻两个所述拼接块之间的凸块，所述凸块包括相互连接且成夹角设置的第一定位面与第二定位面，
其中，所述第一定位面于所述定位口内抵接所述定位块，所述第二定位面于所述插槽内抵接所述插接板，或者，所述第一定位面与所述第二定位面分别抵接相邻的两个所述管体的本体。
6.根据权利要求1-5任一项所述的节点组件，其特征在于，所述插槽与所述定位口分别对应所述本体边缘的中点；和/或，
所述插槽沿所述本体的轴向贯通所述插接板，所述定位口沿所述本体的轴向贯通所述定位块。
7.根据权利要求1-5任一项所述的节点组件，其特征在于，还包括两个节点板，两个所述节点板分别设于所述拼接板相背的两侧，所述节点板沿周侧包括至少两个连接面，所述连接面与所述管体一一对应，每个所述连接面连接对应的一个所述本体的端面。
8.根据权利要求7所述的节点组件，其特征在于，所述插接板的两端面抵接所述节点板朝向所述拼接板的一侧，所述定位块的两端面抵接所述节点板朝向所述拼接板的一侧。
9.一种网壳结构，其特征在于，包括杆件以及至少两个如权利要求1-8任一项所述的节点组件，所述杆件的两端部分别连接两个所述节点组件的管体。
10.一种玻璃连接系统，其特征在于，包括玻璃以及如权利要求9所述的网壳结构，所述玻璃固定于所述网壳结构上。
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