CN115288295A - 一种铝合金球体支撑系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金球体支撑系统，包括位于铝构球体的安装孔上且与安装孔的上表面通过第一销轴可拆卸连接的第一支撑机构、与安装孔的下表面通过第二销轴可拆卸连接的第二支撑机构，第一支撑机构的底部和第二支撑机构的顶部均与铝构球体的支撑桁架固定连接，若干第一支撑机构和若干第二支撑机构沿铝构球体的表面呈圆周均匀分布；本发明采用销轴与铝合金球体的杆件连接，与传统栓接和焊接相比，结构可靠性更高，安装方便；铝合金球体的上部设置第一支撑机构，在铝合金球体的下部还增设了第二支撑机构，当遇到火灾、地震结构发生失稳前，铝合金球体的下部第二支撑机构能发挥作用，为铝合金球体的结构安全提供了第二道防线。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种铝合金球体支撑系统。
背景技术
随着社会的进步和人们审美的变化，在大型场馆、文体中心、机场等公共场馆，建筑物采用不同的造型来表现建筑物的设计思想，则独特的建筑物造型赢得了人们的喜爱。
在建筑物建造的过程中，铝结构有轻质高强、外形美观，防腐性能优良的优点，所以近年来在大型场馆、文体中心、机场等项目越来越普遍得到应用；但铝结构的焊接以及铝结构与主体钢结构的连接一直是设计的重难点。由于其可焊性差，焊接质量不易保证，所以传统铝结构连接节点主要依靠板式节点或者鼓式节点通过螺栓或者环槽铆钉连接到结构上，这样的节点形式单一，难以处理复杂的连接形式。
因此，提供一种易于取材、安装方便、结构可靠、适用性广的铝合金球体支撑系统，已是一个值得研究的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种易于取材、安装方便、结构可靠、适用性广的铝合金球体支撑系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种铝合金球体支撑系统，包括位于铝构球体的安装孔上且与安装孔的上表面通过第一销轴可拆卸连接的第一支撑机构、与安装孔的下表面通过第二销轴可拆卸连接的第二支撑机构，第一支撑机构的底部和第二支撑机构的顶部均与铝构球体的支撑桁架固定连接，若干第一支撑机构和若干第二支撑机构沿铝构球体的表面呈圆周均匀分布；所述第一支撑机构包括与底部与铝构球体焊接固定的牛腿、与牛腿的上部通过第一销轴连接的箱体、与箱体固定连接的第一连接组件，第一连接组件通过环槽铆钉与铝构球体的若干第一杆件固定连接。
所述第一连接组件包括套设在箱体上且与箱体的内侧固定连接的第一内节点板、套设在箱体上且与箱体的外侧固定连接的第一外节点板、用于使第一杆件与箱体连接的第一连接体，第一内节点板和第一外节点板对称设置，第一杆件通过环槽铆钉组件与第一内节点板和第二内节点板固定连接。
所述第一杆件包括与第一支撑板、位于第一支撑板后侧且与第一支撑板对称的第二支撑板、两端分别与第一支撑板和第二支撑板固定连接的第二连接板，第一支撑板通过环槽铆钉组件与第一内节点板固定连接，第二支撑板通过环槽铆钉组件与第一外节点板固定连接。
所述第一连接体包括与箱体的外表面固定连接的第一连接板，第一连接板通过环槽铆钉组件与第二连接板固定连接。
所述第二支撑机构包括与铝构球体固定连接的连接座、与连接座的下表面通过第二销轴活动连接的连接杆、位于连接杆上且与铝构球体的若干第二杆件固定连接的第二连接组件。
所述第二连接组件包括与连接杆的内侧固定连接的第二内节点板、与连接杆的外侧固定连接的第二外节点板、用于使连接杆与若干第二杆件连接的第二连接体，第二内节点板和第二外节点板对称设置，第二杆件通过环槽铆钉组件与第二内节点板和第二外节点板固定连接。
所述第二杆件包括与第三支撑板、位于第三支撑板后侧且与第三支撑板对称的第四支撑板、两端分别与第三支撑板和第四支撑板固定连接的第三连接板，第三支撑板通过环槽铆钉组件与第二内节点板固定连接，第四支撑板通过环槽铆钉组件与第二外节点板固定连接。
所述第二连接体包括与连接杆的外表面固定连接的第四连接板，第四连接板通过环槽铆钉组件与第三连接板固定连接。
积极有益效果：本发明采用销轴与铝合金球体的杆件连接，与传统栓接和焊接相比，结构可靠性更高，安装方便；铝合金球体的上部设置8个第一支撑机构，在铝合金球体的下部还增设了6个第二支撑机构，当遇到火灾、地震结构发生失稳前，铝合金球体的下部第二支撑机构能发挥作用，为铝合金球体的结构安全提供了第二道防线；本发明具有造价低、易于取材、安装方便、结构可靠、适用性广的优势。
附图说明
图1为本发明铝构球体支撑系统整体效果；
图2为铝构球体支撑系统展开图
图3为本发明第一支撑机构的内节点盘的结构示意图；
图4为本发明第一支撑机构的外节点盘的结构示意图；
图5为1-1方向的剖面图；
图6为2-2方向的剖面图；
图7为本发明第二支撑机构的内节点盘的结构示意图；
图8为本发明第二支撑机构的外节点盘的结构示意图；
图9为3-3方向的剖面图；
图中为：第一支撑机构1、第二支撑机构2、铝构球体3、安装孔4、第一内节点板11、支撑箱12、第一连接板13、第一杆件14、第一支撑板141、第二连接板142、第二支撑板143、第一加强板15、第一外节点板16、第一销轴17、牛腿18、第二内节点板21、连接杆22、连接座23、第二销轴24、第二杆件25、第三支撑板251、第三连接板252、第四支撑板253、第四连接板26、第二加强板27、第二外节点板28。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种铝合金球体支撑系统，包括位于铝构球体3的安装孔4上且与安装孔4的上表面通过第一销轴17可拆卸连接的第一支撑机构1、与安装孔4的下表面通过第二销轴24可拆卸连接的第二支撑机构2，第一支撑机构1的底部和第二支撑机构2的顶部均与铝构球体3的支撑桁架固定连接，若干第一支撑机构1和若干第二支撑机构2沿铝构球体3的表面呈圆周均匀分布，第一支撑机构1设置8个，第二支撑机构2设置6个，当遇到火灾、地震结构发生失稳前，下部6个备用支座能发挥作用，为结构安全提供了第二道防线；本发明采用销轴与铝合金球体的杆件连接，与传统栓接和焊接相比，结构可靠性更高，安装方便；该铝合金球体支撑系统已在国内最大完成铝合金球体结构（直径33.23m）中成功运用，在国内大型球体/壳体结构施工领域的应用空间很大。
如图3至图6所示，所述第一支撑机构1包括与底部与铝构球体3焊接固定的牛腿18、与牛腿18的上部通过第一销轴17连接的箱体12、与箱体12固定连接的第一连接组件，即采用第一销轴17与铝构球体3的杆件连接，与传统栓接和焊接相比，结构可靠性更高，安装方便，提高安装的效率；第一连接组件通过环槽铆钉与铝构球体3的若干第一杆件14固定连接，增加了第一杆件14与箱体12连接可靠性。所述第一连接组件包括套设在箱体12上且与箱体12的内侧固定连接的第一内节点板11、套设在箱体12上且与箱体12的外侧固定连接的第一外节点板16、用于使第一杆件14与箱体12连接的第一连接体，箱体12通过第一加强板15与第一外节点板16和第一内节点板11焊接固定，增强了箱体12与第一外节点板16和第一内节点板11连接的强度，第一内节点板11和第一外节点板16对称设置且相互平行，第一杆件14通过环槽铆钉组件与第一内节点板11和第二内节点板16固定连接。所述第一杆件14包括与第一支撑板141、位于第一支撑板141后侧且与第一支撑板141对称的第二支撑板143、两端分别与第一支撑板141和第二支撑板143固定连接的第二连接板142，第一支撑板141和第二支撑板143相互平行，第二连接板142分别与第一支撑板141和第二支撑板143垂直；第一支撑板141通过环槽铆钉组件与第一内节点板11固定连接，第二支撑板143通过环槽铆钉组件与第一外节点板16固定连接。
所述第一连接体包括与箱体12的外表面固定连接的第一连接板13，第一连接板13通过环槽铆钉组件与第二连接板142固定连接，增强了第一杆件与箱体12连接的牢固性。
箱体2的尺寸为300*150*35*35mm，材质为Q355B，第一加强筋材质为Q355B；第一外节点板16和第一内节点板11的厚度为16mm，材质为Q355B；牛腿18的材质为Q355B。
具体的施工步骤如下：
步骤一：工厂制作钢牛腿、箱体和第一连接组件；
步骤二：铝构球体拼装过程中将钢牛腿定位焊接到钢结构支撑桁架上；
步骤三：安装箱体和第一连接组件，将箱体、第一连接组件与牛腿固定；
步骤四：安装第一杆件，并用M10环槽铆钉将第一连接组件与第一杆件紧固；则球体结构3与第一连接组件通过铰接固定。
实施例2
如图1和图2所示，一种铝合金球体支撑系统，包括位于铝构球体3的安装孔4上且与安装孔4的上表面通过第一销轴17可拆卸连接的第一支撑机构1、与安装孔4的下表面通过第二销轴24可拆卸连接的第二支撑机构2，第一支撑机构1的底部和第二支撑机构2的顶部均与铝构球体3的支撑桁架固定连接，若干第一支撑机构1和若干第二支撑机构2沿铝构球体3的表面呈圆周均匀分布，第一支撑机构1设置8个，第二支撑机构2设置6个，当遇到火灾、地震结构发生失稳前，下部6个备用支座能发挥作用，为结构安全提供了第二道防线；本发明采用销轴与铝合金球体的杆件连接，与传统栓接和焊接相比，结构可靠性更高，安装方便；该铝合金球体支撑系统已在国内最大完成铝合金球体结构（直径33.23m）中成功运用，在国内大型球体/壳体结构施工领域的应用空间很大。
如图3至图6所示，所述第一支撑机构1包括与底部与铝构球体3焊接固定的牛腿18、与牛腿18的上部通过第一销轴17连接的箱体12、与箱体12固定连接的第一连接组件，即采用第一销轴17与铝构球体3的杆件连接，与传统栓接和焊接相比，结构可靠性更高，安装方便，提高安装的效率；第一连接组件通过环槽铆钉与铝构球体3的若干第一杆件14固定连接，增加了第一杆件14与箱体12连接可靠性。所述第一连接组件包括套设在箱体12上且与箱体12的内侧固定连接的第一内节点板11、套设在箱体12上且与箱体12的外侧固定连接的第一外节点板16、用于使第一杆件14与箱体12连接的第一连接体，箱体12通过第一加强板15与第一外节点板16和第一内节点板11焊接固定，增强了箱体12与第一外节点板16和第一内节点板11连接的强度，第一内节点板11和第一外节点板16对称设置且相互平行，第一杆件14通过环槽铆钉组件与第一内节点板11和第二内节点板16固定连接。所述第一杆件14包括与第一支撑板141、位于第一支撑板141后侧且与第一支撑板141对称的第二支撑板143、两端分别与第一支撑板141和第二支撑板143固定连接的第二连接板142，第一支撑板141和第二支撑板143相互平行，第二连接板142分别与第一支撑板141和第二支撑板143垂直；第一支撑板141通过环槽铆钉组件与第一内节点板11固定连接，第二支撑板143通过环槽铆钉组件与第一外节点板16固定连接。
所述第一连接体包括与箱体12的外表面固定连接的第一连接板13，第一连接板13通过环槽铆钉组件与第二连接板142固定连接，增强了第一杆件与箱体12连接的牢固性。
箱体2的尺寸为300*150*35*35mm，材质为Q355B，第一加强板15采用材质为为Q355B；第一外节点板16和第一内节点板11的厚度为16mm，材质为Q355B；牛腿18的材质为Q355B。
如图7至图9所示，所述第二支撑机构2包括与铝构球体3固定连接的连接座23、与连接座23的下表面通过第二销轴活24动连接的连接杆22、位于连接杆22上且与铝构球体3的若干第二杆件25固定连接的第二连接组件，即采用第二销轴24与铝构球体3的第二杆件25连接，与传统栓接和焊接相比，结构可靠性更高，安装方便，提高安装的效率。所述第二连接组件包括与连接杆22的内侧固定连接的第二内节点板21、与连接杆22的外侧固定连接的第二外节点板28、用于使连接杆22与若干第二杆件25连接的第二连接体，第二内节点板21和第二外节点板28对称设置且相互平行，连接杆22通过第二加强筋27与第二内节点板21和第二外节点板28，增强了连接杆22与第二内节点板21和第二外节点板28的牢固性，第二杆件25通过环槽铆钉组件与第二内节点板21和第二外节点板25固定连接，增强了第二杆件25与连接架的牢固性。所述第二杆件25包括与第三支撑板251、位于第三支撑板251后侧且与第三支撑板251对称的第四支撑板253、两端分别与第三支撑板251和第四支撑板253通过焊接固定连接的第三连接板252，第三支撑板251通过环槽铆钉组件与第二内节点板21固定连接，第四支撑板253通过环槽铆钉组件与第二外节点板28固定连接。所述第二连接体包括与连接杆22的外表面通过焊接固定连接的第四连接板26，第四连接板26通过环槽铆钉组件与第三连接板252固定连接。
第二加强板26的厚度为12mm，采用材质为Q355B；第二外节点板28和第二内节点板21的厚度为20mm，材质为Q355B；
具体的施工步骤如下：
步骤一：工厂制作钢牛腿、箱体和第一连接组件、连接座、连接杆和第二连接组件；
步骤二：铝构球体拼装过程中将钢牛腿和连接座定位焊接到钢结构支撑桁架上；
步骤三：安装箱体和第一连接组件，将箱体、第一连接组件与牛腿固定；
步骤四：安装第一杆件，并用M10环槽铆钉将第一连接组件与第一杆件紧固；则球体结构3的上部与第一连接组件固定。
步骤五：安装连接杆和第二连接组件，将连接杆和第二连接组件与连接座固定，安装第二杆件，用M10环槽铆钉将第二连接组件与第二杆件紧固；则球体结构3的下部与第二连接组件固定。
本发明采用销轴与铝合金球体的杆件连接，与传统栓接和焊接相比，结构可靠性更高，安装方便；铝合金球体的上部设置第一支撑机构，在铝合金球体的下部还增设了第二支撑机构，当遇到火灾、地震结构发生失稳前，铝合金球体的下部第二支撑机构能发挥作用，为铝合金球体的结构安全提供了第二道防线；本发明具有造价低、易于取材、安装方便、结构可靠、适用性广的优势。
Claims (8)
1.一种铝合金球体支撑系统，其特征在于：包括位于铝构球体的安装孔上且与安装孔的上表面通过第一销轴可拆卸连接的第一支撑机构、与安装孔的下表面通过第二销轴可拆卸连接的第二支撑机构，第一支撑机构的底部和第二支撑机构的顶部均与铝构球体的支撑桁架固定连接，若干第一支撑机构和若干第二支撑机构沿铝构球体的表面呈圆周均匀分布，所述第一支撑机构包括与底部与铝构球体焊接固定的牛腿、与牛腿的上部通过第一销轴连接的箱体、与箱体固定连接的第一连接组件，第一连接组件通过环槽铆钉与铝构球体的若干第一杆件固定连接。
2.根据权利要求1所述的铝合金球体支撑系统，其特征在于：所述第一连接组件包括套设在箱体上且与箱体的内侧固定连接的第一内节点板、套设在箱体上且与箱体的外侧固定连接的第一外节点板、用于使第一杆件与箱体连接的第一连接体，第一内节点板和第一外节点板对称设置，第一杆件通过环槽铆钉组件与第一内节点板和第二内节点板固定连接。
3.根据权利要求2所述的铝合金球体支撑系统，其特征在于：所述第一杆件包括与第一支撑板、位于第一支撑板后侧且与第一支撑板对称的第二支撑板、两端分别与第一支撑板和第二支撑板固定连接的第二连接板，第一支撑板通过环槽铆钉组件与第一内节点板固定连接，第二支撑板通过环槽铆钉组件与第一外节点板固定连接。
4.根据权利要求3所述的铝合金球体支撑系统，其特征在于：所述第一连接体包括与箱体的外表面固定连接的第一连接板，第一连接板通过环槽铆钉组件与第二连接板固定连接。
5.根据权利要求1所述的铝合金球体支撑系统，其特征在于：所述第二支撑机构包括与铝构球体固定连接的连接座、与连接座的下表面通过第二销轴活动连接的连接杆、位于连接杆上且与铝构球体的若干第二杆件固定连接的第二连接组件。
6.根据权利要求5所述的铝合金球体支撑系统，其特征在于：所述第二连接组件包括与连接杆的内侧固定连接的第二内节点板、与连接杆的外侧固定连接的第二外节点板、用于使连接杆与若干第二杆件连接的第二连接体，第二内节点板和第二外节点板对称设置，第二杆件通过环槽铆钉组件与第二内节点板和第二外节点板固定连接。
7.根据权利要求6所述的铝合金球体支撑系统，其特征在于：所述第二杆件包括与第三支撑板、位于第三支撑板后侧且与第三支撑板对称的第四支撑板、两端分别与第三支撑板和第四支撑板固定连接的第三连接板，第三支撑板通过环槽铆钉组件与第二内节点板固定连接，第四支撑板通过环槽铆钉组件与第二外节点板固定连接。
8.根据权利要求7所述的铝合金球体支撑系统，其特征在于：所述第二连接体包括与连接杆的外表面固定连接的第四连接板，第四连接板通过环槽铆钉组件与第三连接板固定连接。
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