CN201347588Y - 建筑用万向铰节点结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑用万向铰节点结构，其特征是：由向心关节轴承、嵌固板、耳板、销轴组成；向心关节轴承由内环和外环构成，内环位于外环的内腔中、形成内环与外环之间的球面式活动连接；嵌固板中设有固定外环的凹位，使外环固定在嵌固板中、形成向心关节轴承与嵌固板固定连接；内环的中心部位设有与销轴吻合的通孔，通过销轴将耳板与内环活动连接；本实用新型由于其转动核心采用内嵌的向心关节轴承，使铰接点可以根据需要作任意方向、一定角度的转动，具有承受能力强、适用范围广的有益效果；同时外观造型美观，节点体积较小，特别适合高层结构外露的梁柱节点。

Description

建筑用万向铰节点结构

技术领域

本实用新型涉及一种铰节点，特别涉及是一种可以多方向转动的建筑用万向铰节点结构。属于建筑结构构件领域。

背景技术

在建筑结构中常常使用铰节点，目前常采用的铰节点一般为销轴式或高强螺栓式这类单向转动的节点，但是随着现在新型建筑的兴建，空间结构体系的受力越来越复杂，结构构件中的节点会受到多个方向的剪力，因此节点需要在多个方向均有转动能力，才能满足新型建筑复杂空间结构体系的结构要求。现有技术中，能满足两个方向转动要求的节点并不多，尤其是能用于梁端部支座的节点尚未见使用。虽然目前在机械构造中有向心关节轴承，该向心关节轴承由轴承内环和轴承外环两部分组成，由外环的内球面与内环的外球面紧密贴合，实现了轴承在空间内任意角度转动，但是这种向心关节轴承不适宜在建筑构件或建筑工程中的应用。因此，寻找适用于建筑工程或建筑构件的可多方向转动的铰节点结构，是本实用新型的任务。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了克服建筑工程/建筑构件用销轴式或螺栓式铰节点只能单向转动的缺点，提供了一种可满足多个方向转动的建筑用万向铰节点结构。

本实用新型的目的，可以通过以下技术方案实现：

建筑用万向铰节点结构，其特征是：由向心关节轴承、嵌固板、耳板、销轴组成；向心关节轴承由内环和外环构成，内环位于外环的内腔中、形成内环与外环之间的球面式活动连接；嵌固板中设有固定外环的凹位，使外环固定在嵌固板中、形成向心关节轴承与嵌固板固定连接；内环的中心部位设有与销轴吻合的通孔，通过销轴将耳板与内环活动连接。

本实用新型的目的，还可以通过以下技术方案实现：

本实用新型的一种实施方案是：所述内环外表面可以设有外球面，外环设有与内环的外球面吻合的内球面，形成内环与外环之间的球面式活动连接。

本实用新型的一种实施方案是：嵌固板可以由两块组成，每块中可以设有固定外环的凹位，所述凹位的大小和形状与外环的外部结构吻合、使外环固定在所述凹位中。

本实用新型的一种实施方案是：外环的外侧壁可以设有若干个呈环形分布的螺接孔，内环从外环内腔向外伸出一嵌接部，该嵌接部与耳板的紧密连接，通过销轴使内环与耳板紧密连接。

本实用新型的一种实施方案是：所述耳板可以设有双耳和轴孔，所述轴孔的大小和形状与销轴吻合。

本实用新型的一种实施方案是：所述向心关节轴承固定在嵌固板内，嵌固板可以与楼层梁外伸段连接。

本实用新型的一种实施方案是：所述双耳之间可以焊加强板。

本实用新型的一种实施方案是：所述销轴的两端可以加封板，防止其滑脱。

本实用新型的一种实施方案是：所述向心关节轴承可以采用大、内环悬挑距离较小、内环厚度较大的轴承类型系列。

本实用新型的一种实施方案是：所述向心关节轴承的材质可以选用不锈钢材质。

本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型由于其转动核心采用内嵌的向心关节轴承，改变了传统销轴或者螺栓铰铰节点单向转动的结构，使建筑结构铰节点既可以承受面内、面外剪力，又可以承受任意方向有转动角力，还可以承受较大的轴向压力，使铰接点可以根据需要作任意方向、一定角度的转动，具有承受能力强、适用范围广的有益效果。

2、本实用新型外观造型美观，节点体积较小，特别适合高层结构外露的梁柱节点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型一个实施例中向心关节轴承的示意图

图3为本实用新型一个实施例中嵌固板的示意图

图4为本实用新型一个实施例中耳板的示意图

图5为本实用新型一个实施例中销轴的示意图

具体实施例

具体实施例1

如图1所示，可以在空间任意角度转动的万向铰节点，由向心关节轴承1、嵌固板2、耳板3、销轴4组成；向心关节轴承1由内环1-1和外环1-2构成，内环1-1位于外环1-2的内腔中、内环1-1外表面设有外球面1-1-1，外环1-2设有与内环的外球面吻合的内球面1-2-1，形成内环1-1与外环1-2之间的球面式活动连接，内环1-1的中心部位设有与销轴4吻合的通孔1-1-2；嵌固板2由嵌固板2-2-1、嵌固板2-2-2两块组成，其两块内分别按照向心关节轴承1外环1-2尺寸预留凹位2-1，向心关节轴承1放入凹位2-1后将嵌固板2-1、嵌固板2-2拼接在一起，通过高强螺栓和焊缝紧固，形成向心关节轴承1与嵌固板2固定连接；耳板3设有双耳3-1和轴孔3-2，所述轴孔3-2的大小和形状与销轴4吻合，双耳之间焊加强板3-3，以增强耳板3区域的刚度；将内嵌向心关节轴承1的嵌固板2放进所述耳板3内，然后插入销轴4，销轴4经耳板轴孔3-2、向心关节轴承内环通孔1-1-2，将内环1-1与耳板3活动连接在一起。

将本实用新型应用于某市电视塔的梁端部的节点。某市电视塔主塔高459m，其竖向传力结构由混凝土核心筒和钢结构外筒组成，放射状布置的楼层钢梁联系混凝土核心筒和钢结构外筒。但混凝土楼板并没有与外筒钢柱直接相连，由一段外伸箱型梁与钢管外筒柱连接，节点设置在外伸箱型梁与外筒柱的连接部位。由于外筒钢柱是倾斜布置的，在竖向荷载、温度作用、风作用下，外筒柱子的轴向变形分解为水平和竖向分量，造成楼面梁外伸段须抵抗水平转动造成的水平剪力。由于水平剪力的存在，使得钢结构中常用的高强螺栓铰接节点或插销节点不再适用于此节点。为此，在楼层梁外伸段与外筒钢柱的连接处安装了本实用新型万向铰节点，其结构组成及连接方式按照上述连接方式连接，内嵌向心关节轴承的嵌固板2与所述楼面梁外伸段连接，耳板3与所述外筒柱连接，现场插入销轴4，使两部分组装在一起，然后在销轴4的两端加封板，防止销轴4的滑脱。在本工程中使用了4种型号的万向铰节点共817个，实践证明，本实用新型万向绞节点性能良好。

具体实施例2

本实用新型具体实施例2的特点是：所述向心关节轴承1采用了大、内环悬挑距离较小、内环厚度较大的GEG系列向心关节轴承，向心关节轴承的材料为不锈钢4Cr13，销轴材质采用20Cr。向心关节轴承1因为主要应用在机械领域，制造轴承的钢种不能满足建筑领域中抗震规范的要求，因此采用了所述轴承类型与材质。

具体实施例3

本实用新型具体实施例3的特点是：所述向心关节轴承1外环1-2的外侧壁可以设有若干个呈环形分布的螺接孔1-2-2，内环1-1从外环内腔向外伸出一嵌接部1-1-3，该嵌接部1-1-3与耳板3的紧密连接，通过销轴4使内环1-1与耳板3紧密连接。

Claims (5)

1、建筑用万向铰节点结构，其特征是：由向心关节轴承(1)、嵌固板(2)、耳板(3)、销轴(4)组成；向心关节轴承(1)由内环(1-1)和外环(1-2)构成，内环(1-1)位于外环(1-2)的内腔中、形成内环(1-1)与外环(1-2)之间的球面式活动连接；外环(1-2)与嵌固板(2)嵌接，内环(1-1)通过销轴(4)与耳板(3)固定连接。

2、根据权利要求1所述的建筑用万向铰节点结构，其特征是：所述内环(1-1)外表面设有外球面(1-1-1)，外环(1-2)设有与内环的外球面吻合的内球面(1-2-1)，形成内环(1-1)与外环(1-2)之间的球面式活动连接。

3、根据权利要求1或2所述的建筑用万向铰节点结构，其特征是：嵌固板(2)包括二块，每块中设有嵌接外环(1-2)的凹位(2-1)，通过紧固螺栓或焊接杆形成向心关节轴承(1)与嵌固板(2)固定连接；内环(1-1)的中心部位设有与销轴(4)吻合的通孔(1-1-2)，销轴(4)穿过通孔(1-1-2)与耳板(3)固定连接。

4、根据权利要求1或2所述的建筑用万向铰节点结构，其特征是：外环(1-2)的外侧壁设有若干个呈环形分布的螺接孔(1-2-2)，内环(1-1)从外环内腔向外伸出一嵌接部(1-1-3)，该嵌接部(1-1-3)与耳板(3)的紧密连接，通过销轴(4)使内环(1-1)与耳板(3)紧密连接。

5、根据权利要求1或2所述的建筑用万向铰节点结构，其特征是：所述耳板(3)设有双耳(3-1)和轴孔(3-2)，所述轴孔(3-2)的大小和形状与销轴(4)吻合。

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