CN206396897U - 一种空间钢结构及其连接节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空间钢结构及其连接节点，其中，该空间钢结构包括若干连接节点和若干杆件，所述连接节点包括中心部，所述中心部的外周壁沿周向间隔设有若干连接管，各所述连接管远离所述中心部的一端能够与各所述杆件的端部相套接；还包括连接件，所述连接件沿径向穿设于相套接的所述杆件与所述连接管，以将各所述杆件固定于所述连接节点。本实用新型所提供的空间钢结构，其连接节点的各连接管可与相应的杆件相套接，进而通过连接件沿径向穿设于二者相套接部分，即可将各杆件固定于相应的连接节点，安装便捷；且只要相应的连接件不发生损坏，各杆件即可稳定地连接于相应的连接节点，保证了该空间钢结构的结构稳定性及使用安全。

Description

一种空间钢结构及其连接节点

技术领域

本实用新型涉及空间钢结构技术领域，尤其涉及一种空间钢结构及其连接节点。

背景技术

空间钢结构是指空间跨度较大的钢结构体系，主要包括网架、网壳及桁架等空间结构体系，这种空间结构通常由若干杆件及连接节点拼接而成，由于跨度较大，其所需杆件多达数万根，则上述连接节点的结构以及其与各杆件的连接形式将成为影响整个空间钢结构施工速度及施工质量的重要因素。

目前，空间钢结构体系常用的连接节点主要包括螺栓球连接节点和焊接球连接节点。

螺栓球连接节点为杆件与球体通过高强螺栓连接，各高强螺栓焊接于杆件的两端，且焊接工作在工厂完成，施工现场只需将各杆件拧入螺栓球连接节点即可，安装更为方便，是目前应用最广泛的连接节点。但是，螺栓球连接节点的球体结构为实心钢球，用钢量较大，造成资源的浪费，且在使用过程中的还容易受到腐蚀；该种连接节点的承载能力也不高，不能承受弯矩剪力；此外，由于空间钢结构通常是在高空施工，监督困难，难以保证高强螺栓拧入螺栓球的深度，存在“假拧紧”的现象，这就造成严重的安全隐患。

焊接球连接节点是直接在施工现场将各杆件焊接于该连接节点，这种节点形式所形成的空间钢结构质量较高。但由于杆件数量较多，焊接工作量较大，导致施工周期较长、施工成本较高；又由于空间钢结构通常在高空进行施工，当在高空进行焊接时，操作极其不便，较难保证焊接的质量以及操作人员的施工安全。

因此，如何提供一种安装便捷、结构稳定的空间钢结构及其连接节点，仍是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安装便捷、结构稳定的空间钢结构及其连接节点。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种空间钢结构，包括若干连接节点和若干杆件，所述连接节点包括中心部，所述中心部的外周壁沿周向间隔设有若干连接管，各所述连接管远离所述中心部的一端能够与各所述杆件的端部相套接；还包括连接件，所述连接件沿径向穿设于相套接的所述杆件与所述连接管，以将各所述杆件固定于所述连接节点。

较之现有技术中的螺栓球节点和焊接球节点，本实用新型所提供的空间钢结构，其连接节点的各连接管可与相应的杆件相套接，进而通过连接件沿径向穿设于二者相套接部分，即可将各杆件固定于相应的连接节点，安装便捷。且只要相应的连接件不发生损坏，各杆件即可稳定地连接于相应的连接节点，保证了该空间钢结构的结构稳定性及使用安全。

可选地，各所述连接管与相应的所述杆件相套接的管段的周壁设有两个第一连接孔，两所述第一连接孔分别位于该连接管的径向两端；各所述杆件与相应的所述连接管相套接的管段的周壁设有两个第二连接孔，两所述第二连接孔分别位于该杆件的径向两端；所述连接件能够穿过两所述第一连接孔及两所述第二连接孔，以将所述杆件固定于相应的所述连接管。

可选地，所述中心部为圆形管状结构。

可选地，各所述连接管焊接于所述中心部的外周壁，且各所述连接管的中轴线共面，并与所述中心部的中轴线相垂直。

可选地，各所述连接管沿所述中心部的外周均匀分布。

可选地，所述中心部内设有若干加强筋，且所述中心部的轴向两端还设有相匹配的盖板。

可选地，各所述杆件外套于相应的所述连接管设置，且所述连接管伸入相应的所述杆件的长度为相应的所述连接管外径的1.5-2.5倍。

可选地，所述连接件包括螺栓和螺母，所述螺栓穿设于相套接的所述杆件和所述连接件，并与所述螺母相配合，以将各所述杆件固定于所述连接节点。

本实用新型还提供一种空间钢结构的连接节点，包括中心部，所述中心部的外周壁沿周向间隔设有若干连接管，各所述连接管远离所述中心部的一端能够与外接的各杆件的端部相套接；各所述连接管与相应的所述杆件相套接的管段的周壁设有两个第一连接孔，两所述第一连接孔位于该连接管的径向两端，外接的所述杆件可通过两所述第一连接孔固定于相应的连接管。

由于上述空间钢结构已具备如上的技术效果，那么在该空间钢结构中起到重要作用的连接节点亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

可选地，所述中心部为圆形管状结构；各所述连接管焊接于所述中心部的外周壁，且各所述连接管的中轴线共面，并与所述中心部的中轴线相垂直，各所述连接管沿所述中心部的外周均匀分布；所述中心部内设有若干加强筋，且所述中心部的轴向两端还设有相匹配的盖板。

附图说明

图1为本实用新型所提供空间钢结构的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图1-2中的附图标记说明如下：

1中心部、11盖板、2连接管、3杆件、4连接件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，不能理解为这些部件的数量相同。

本文中所述“第一”、“第二”等词仅是为了便于区分结构相同或相类似的两个以上的部件或结构，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1-2，图1为本实用新型所提供空间钢结构的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1的俯视图。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种空间钢结构，包括若干连接节点和若干杆件3，连接节点包括中心部1，中心部1的外周壁沿周向间隔设有若干连接管2，各连接管2远离中心部1的一端能够与各杆件3的端部相套接。

上述空间钢结构还包括连接件4，连接件4能够沿径向穿设于相套接的杆件3与连接管2，以将各杆件3固定于连接节点。

较之现有技术中的螺栓球节点和焊接球节点，本实用新型所提供的空间钢结构，其连接节点的各连接管2可与相应的杆件3相套接，进而通过连接件4沿径向穿设于二者相套接部分，即可将各杆件3固定于相应的连接管2，安装更为便捷。且只要相应的连接件4不发生损坏，各杆件3即可稳定地连接于相应的连接节点，保证了该空间钢结构的结构稳定性及使用安全。

具体地，各连接管2与相应的杆件3相套接的管段的周壁可以设有两个第一连接孔，且两第一连接孔可以分别位于该连接管2的径向两端。各杆件3与相应的连接管2相套接的管段的周壁可以设有两个第二连接孔，两第二连接孔也可以分别位于该杆件3的径向两端。如此，当各杆件3的端部与相应的连接管2相套接时，两第一连接孔和两第二连接孔可以相对齐，以便于连接件4穿过，进而将各杆件3固定于相应的连接管2。上述两第一连接孔可以不位于连接管2的径向两端，两第二连接孔也可以不位于杆件3的径向两端，只要保证安装时两第一连接孔可以与两第二连接孔相对齐，以便于连接件4穿过即可。

以各杆件3为例，位于杆件3端部的两相对的第二连接孔可以形成一组，进而可沿相应杆件3的轴向设置多组第二连接孔，以便于调整各杆件 3与连接管2相套接的管段的长度。同理，上述各连接管2的轴向也可设置多组第一连接孔。

可以理解，对于连接管2以及相应杆件3而言，只需在其中的一者沿轴向设置多组相应的连接孔，即可实现调节相套接长度的目的。

另一方面，各杆件3端部的周向上也可间隔设置多组上述第二连接孔，相应地，各连接管2的轴向上也可对应设置多组第一连接孔，以便于设置多个连接件4以对各杆件3及相应连接管2进行安装固定，进而保证二者之间连接的可靠性。

更为重要的是，在生产时，上述连接管2及各杆件3可以均设置一组相应的连接孔，而待具体安装时，现场的操作人员可根据安装过程中的实际情况临时加工出第二组乃至第三组的连接孔，进而调整二者相套接的长度以及所需连接件4的数量，这就极大地提高了安装过程中的可操作性。且钻孔操作简便，无需较多设备，并不会影响施工进度，且上述钻孔操作可以在地面上进行，以保证操作的便捷性和钻孔质量。

仍如图1所示，各杆件3可以外套于相应的连接管2设置。较之各杆件3而言，连接管2长度较短，采用上述方式安装，更便于工作人员观察连接管2插入杆件3的深度；另一方面，各杆件3外套于连接管2设置，这就使得各杆件3的径向尺寸较大，有利于增大整个空间钢结构的承载能力和稳定性。

上述连接管2伸入相应杆件3的长度可以为相应的连接管2外径的 1.5-2.5倍，如此，则可保证连接管2对各杆件3的可靠连接。进一步地，上述连接管2伸入相应杆件3的长度可以控制为该连接管2外径的2倍，以更为有效地保证连接管2与杆件3连接的可靠性。

请继续参考图1和图2，上述中心部1可以为圆形管状结构，也可以为方形管、三角管或横截面为其他形状的管体。但比较而言，圆管的外周壁为圆柱面结构，其周向的抗剪强度相同，在其外周设置连接管2时，不会存在明显的受力薄弱点，更有利于保证该空间钢结构的结构稳定性。

进一步地，上述管状中心部1内可以设有若干加强筋，以提高该中心部1的刚度和承载能力，从而进一步地保证该空间钢结构的结构稳定性。具体安装时，还可根据中心部1的实际承载需求，在中心部1内设置不同数量的加强筋，并将多个加强筋组合形成不同的形状，以更为有效地提高中心部1的刚度和承载能力。

上述管状中心部1的轴向两端还可以设有相匹配的盖板11，以密封中心部1的轴向两端，进而避免使用过程中灰尘及水分等进入中心部1内部，而对管壁及加强筋造成的腐蚀，以有效延长中心部1的使用寿命。具体而言，两盖板11可以焊接于该中心部1的轴向两端，也可以通过过盈的方式扣合于该中心部1的轴向两端。

上述中心部1也可以为实心球或空心球结构，进而在其外球面焊接若干连接管2即可形成上述的连接节点。

各连接管2的中轴线可以共面，如此，对中心部1而言，其仅存在一个受力平面，可避免中心部1存在多个受力平面的现象，从而可有效延长中心部1的使用寿命。上述各连接部2的中轴线也可以不共面设置，如此，各连接管2的中轴线可与中心部1的中轴线形成不同夹角，以便于复杂空间钢结构的构建。

上述各共面的连接管2可以形成一组，进而可在中心部1的轴向设置多组连接管2，以便于以同一中心部1为基，构建多层相互平行的空间钢结构网架。

上述各连接管2的中轴线可以与中心部1的中轴线相垂直，以使得各连接管2接入该中心部1的角度相一致，各连接管2可对中心部1的外周壁产生的近乎相同的剪切应力，以保证该中心部1周向受力的均匀性，从而提高该空间钢结构的结构稳定性。

上述各连接管2还可以沿中心部1的外周均匀分布，如此，可使得该中心部1周向的受力更为均匀，以进一步地提高该空间钢结构的结构稳定性。

应当理解，上述各连接管2的中轴线也可以与中心部1的中轴线形成不完全相同的夹角，且各连接管2在中心部1的外周非均匀分布。如此，各连接管2接入中心部1的方向及角度均可存在较大的差异，更便于复杂空间钢结构的构建。

具体安装时，本领域的技术人员可根据实际需要灵活运用上述多种形式的连接节点，以便于构造具有不同形式的空间钢结构。

上述各连接管2可以焊接于中心部1的外周壁，以保证连接管2与中心部1的连接可靠性。此外，上述各连接管2也可以采用铆接或插接等方式固定于该中心部1的外周。

针对上述各方案，还可对连接件4的具体结构做进一步地限定。该连接件4可以包括螺栓和螺母，螺栓可以穿设于相套接的杆件3和连接件4，并与螺母相配合，以将各杆件3固定于连接节点。区别于现有技术的螺栓球节点连接，本实用新型实施例的连接件4所使用的螺栓的长度较短，且螺栓的螺纹部外漏，利用人眼即可直观地观察是否拧紧，不会出现“假拧紧”的现象，使得各杆件3与该连接节点的安装更为容易、可靠。

在实施时，根据不同的应用环境，还可对上述连接件4作进一步地调整，例如，在空间钢结构的设计、构建过程中，若发现连接节点处承载应力较大，还可将螺栓替换为销轴，以保证各杆件3与连接管2连接的可靠性，从而提高该空间钢结构的结构稳定性。

本实用新型还提供一种空间钢结构的连接节点，包括中心部1，中心部1的外周壁沿周向间隔设有若干连接管2，各连接管2远离中心部1的一端能够与外接的各杆件3的端部相套接。各连接管2与相应的杆件3相套接的管段的外周壁设有两个第一连接孔，两第一连接孔位于该连接管2 的径向两端，外接的杆件3可通过第一连接孔固定于相应的连接管2。

中心部1可以为圆形管状结构，各连接管2可以焊接于中心部1的外周壁，且各连接管2的中轴线可以共面，并可以与中心部1的中轴线相垂直，各连接管2还可沿中心部1的外周均匀分布。中心部1内可以设有若干加强筋，且中心部1的轴向两端还可以设有相匹配的盖板11。

由于上述空间钢结构已具备如上的技术效果，那么在该空间钢结构中起到重要作用的连接节点亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种空间钢结构，包括若干连接节点和若干杆件(3)，其特征在于，所述连接节点包括中心部(1)，所述中心部(1)的外周壁沿周向间隔设有若干连接管(2)，各所述连接管(2)远离所述中心部(1)的一端能够与各所述杆件(3)的端部相套接；

还包括连接件(4)，所述连接件(4)能够沿径向穿设于相套接的所述杆件(3)与所述连接管(2)，以将各所述杆件(3)固定于所述连接节点。

2.根据权利要求1所述的空间钢结构，其特征在于，各所述连接管(2)与相应的所述杆件(3)相套接的管段的周壁设有两个第一连接孔，两所述第一连接孔分别位于该连接管(2)的径向两端；

各所述杆件(3)与相应的所述连接管(2)相套接的管段的周壁设有两个第二连接孔，两所述第二连接孔分别位于该杆件(3)的径向两端；

所述连接件(4)能够穿过两所述第一连接孔及两所述第二连接孔，以将所述杆件(3)固定于相应的所述连接管(2)。

3.根据权利要求2所述的空间钢结构，其特征在于，所述中心部(1)为圆形管状结构。

4.根据权利要求3所述的空间钢结构，其特征在于，各所述连接管(2)焊接于所述中心部(1)的外周壁，且各所述连接管(2)的中轴线共面，并与所述中心部(1)的中轴线相垂直。

5.根据权利要求4所述的空间钢结构，其特征在于，各所述连接管(2)沿所述中心部(1)的外周均匀分布。

6.根据权利要求5所述的空间钢结构，其特征在于，所述中心部(1)内设有若干加强筋，且所述中心部(1)的轴向两端还设有相匹配的盖板(11)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的空间钢结构，其特征在于，各所述杆件(3)外套于相应的所述连接管(2)设置，且所述连接管(2)伸入相应的所述杆件(3)的长度为相应的所述连接管(2)外径的1.5-2.5倍。

8.根据权利要求7所述的空间钢结构，其特征在于，所述连接件(4)包括螺栓和螺母，所述螺栓穿设于相套接的所述杆件(3)和所述连接件(4)，并与所述螺母相配合，以将各所述杆件(3)固定于所述连接节点。

9.一种空间钢结构的连接节点，其特征在于，包括中心部(1)，所述中心部(1)的外周壁沿周向间隔设有若干连接管(2)，各所述连接管(2)远离所述中心部(1)的一端能够与外接的各杆件(3)的端部相套接；

各所述连接管(2)与相应的所述杆件(3)相套接的管段的周壁设有两个第一连接孔，两所述第一连接孔位于该连接管(2)的径向两端，外接的所述杆件(3)可通过两所述第一连接孔固定于相应的连接管(2)。

10.根据权利要求9所述的空间钢结构的连接节点，其特征在于，所述中心部(1)为圆形管状结构；

各所述连接管(2)焊接于所述中心部(1)的外周壁，且各所述连接管(2)的中轴线共面，并与所述中心部(1)的中轴线相垂直，各所述连接管(2)沿所述中心部(1)的外周均匀分布；

所述中心部(1)内设有若干加强筋，且所述中心部(1)的轴向两端还设有相匹配的盖板(11)。