CN210288709U - 快装式单层空间网壳刚接毂节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种快装式单层空间网壳刚接毂节点，包括厚壁毂环、杆件以及与杆件对应的螺纹连接件，厚壁毂环为环形结构且外侧形成有对接平面，厚壁毂环于对接平面上设有内外贯穿的通孔，杆件抵接于对接平面，且杆件末端具有螺纹部，螺纹连接件位于厚壁毂环内并通过通孔与螺纹部连接锁紧以将杆件固定于厚壁毂环。本毂节点的结构简单。杆件由对应的螺纹连接件锁紧固定而不是通过球面径向的螺栓压紧，这种结构在受力时更加稳定。另外，可使用电动扳手、棘轮扳手等工具在厚壁毂环内对螺纹连接件进行锁紧或松开等操作，易于实现毂节点的快速装拆，可大大提高安装效率，节省安装时间。

Description

快装式单层空间网壳刚接毂节点

技术领域

本实用新型涉及篷房网壳技术领域，尤其涉及一种快装式单层空间网壳刚接毂节点。

背景技术

球形篷房在结构上包括空间网壳、铺设在空间网壳之外的围护以及安装于框架内部的装饰布，其中空间网壳如图1中所示具有多个刚性连接的毂节点90。毂节点90的具体结构如图2、3所示，由多个杆件91连接于一毂体92所构成，毂体92的外周间隔设有多个嵌入槽93，而杆件91的末端焊接固定有卡接头94，将卡接头94卡入嵌入槽93后，在毂体92的上下端盖上压盖95，然后用螺栓96穿过毂体92、压盖95后与螺母97锁紧，从而实现了杆件91与毂体92的固定。

另一种现有的螺栓球节点的结构如图4所示，在钢管末端焊接固定有锥头，锥头内装有高强螺栓，高强螺栓上带有U型滑槽，通过紧固螺钉将套筒定位于高强螺栓上，通过拧动套筒，由紧固螺钉带动高强螺栓转动，从而将螺栓拧入螺栓球中。

对于上述毂节点而言，多个杆件由一个球面径向的螺栓锁紧力压紧，无法承受球面内弯矩，容易发生失稳破坏，不满足空间网壳技术规程对单层网壳节点为刚接的规定。对于上述的螺栓球节点而言，螺栓球的空间角度较多，精度难以控制，且需通过拧动被夹在中间的套筒才可实现锁紧，无法用工具实现快速装拆。

因此，为解决上述问题，有必要提供一种稳定性高、结构简单且便于快速装拆的刚接毂节点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种稳定性高、结构简单且且便于快速装拆的刚接毂节点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种快装式单层空间网壳刚接毂节点，包括厚壁毂环、杆件以及与所述杆件对应的螺纹连接件，所述厚壁毂环为环形结构且外侧形成有对接平面，所述厚壁毂环于所述对接平面上设有内外贯穿的通孔，所述杆件抵接于所述对接平面，且所述杆件末端具有螺纹部，所述螺纹连接件位于所述厚壁毂环内并通过所述通孔与所述螺纹部连接锁紧以将所述杆件固定于所述厚壁毂环。

与现有技术相比，本实用新型的毂节点中厚壁毂环为环形结构并在外侧设有对接平面，杆件抵接于对接平面，且在厚壁毂环内设有螺纹连接件，螺纹连接件与杆件上的螺纹部通过通孔进行连接锁紧，结构简单。杆件由对应的螺纹连接件锁紧固定而不是通过球面径向的螺栓压紧，这种结构在受力时更加稳定。另外，可使用电动扳手、棘轮扳手等工具在厚壁毂环内对螺纹连接件进行锁紧或松开等操作，易于实现毂节点的快速装拆，可大大提高安装效率，节省安装时间。

较佳地，所述厚壁毂环的外侧沿周向间隔地设有若干所述对接平面，若干所述杆件分别抵接于若干所述对接平面，所述厚壁毂环中具有对应于若干所述杆件的若干所述螺纹连接件。

较佳地，所述杆件为末端开口的中空结构，一嵌入件嵌入于所述杆件末端并与所述杆件固定，所述嵌入件的端面抵接于所述对接平面，所述螺纹部设于所述嵌入件上。

具体地，所述杆件的端面与所述嵌入件的端面均为斜面以使对接后所述杆件相对所述厚壁毂环倾斜。

具体地，所述螺纹部是固定于所述嵌入件的螺母，所述螺纹连接件为螺栓，所述螺栓穿过所述通孔后与所述螺母连接。

具体地，所述杆件为方形管，所述嵌入件为内部中空的方形环状结构。

较佳地，还包括贴紧于所述厚壁毂环内壁与所述对接平面对应位置的垫片，所述垫片的一侧是与所述厚壁毂环内壁匹配的弧形，所述螺纹连接件穿过所述垫片。

较佳地，所述厚壁毂环中设有由所述厚壁毂环的内壁往中心延伸的环形肋板。

较佳地，所述厚壁毂环中设有若干沿所述厚壁毂环的轴向延伸的加强板片，若干所述加强板片靠内的一端相互固定，若干所述加强板片靠外的一端间隔地固定于所述厚壁毂环内壁。

较佳地，还包括位于所述厚壁毂环中的加强环与加强螺栓，所述厚壁毂环的内壁设有与所述通孔错开的螺孔，所述加强螺栓穿过所述加强环后锁入所述螺孔中使所述加强环被固定于所述厚壁毂环中。

附图说明

图1是球形网壳的结构示意图。

图2是现有毂节点的俯视图。

图3是现有毂节点的剖视图。

图4是现有螺栓球节点半剖视图。

图5是本实用新型快装式单层空间网壳刚接毂节点的俯视图。

图6是本实用新型毂节点的剖视图。

图7是本实用新型毂节点的部分爆炸图。

图8是本实用新型第二实施例中加强结构的示意图。

图9是本实用新型第三实施例中加强结构的示意图。

图10是本实用新型第四实施例中加强结构的示意图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本实用新型的较佳实施例作出描述。

结合图5至图7所示，本实用新型提供了一种快装式单层空间网壳刚接毂节点(下文简称毂节点)，包括厚壁毂环1、杆件2以及与杆件2对应的螺纹连接件3，厚壁毂环1为环形结构且外侧形成有对接平面11，厚壁毂环1于对接平面11上设有内外贯穿的通孔12，杆件2抵接于对接平面11，且杆件2末端具有螺纹部4，螺纹连接件3位于厚壁毂环1内并通过通孔12与螺纹部4连接锁紧以将杆件2固定于厚壁毂环1。

一般而言，毂节点由若干杆件2构成，其中至少一杆件2采用上述结构与厚壁毂环1固定。在本方案中，若干杆件2均采用上述结构固定。厚壁毂环1的外侧沿周向间隔地设有数量与杆件2相等的若干对接平面11，较佳的，采用等距离间隔设置，若干杆件2分别抵接于若干对接平面11，厚壁毂环1中螺纹连接件3的数量与杆件2对应(注意是对应而非相等)，各螺纹连接件3分别锁紧相对的杆件2。本实施例中杆件2与对接平面11的数量为6个，但不以此为限，具体视球形网壳的实际空间结构而定。

厚壁毂环1采用无缝厚壁钢管做成，力学性能好，取材方便，利于大面积推广应用。将钢管的外壁铣平而形成对接平面11，即厚壁毂环1的外壁是平面与弧面交替相接的形状，而厚壁毂环1的内壁则为连续完整的环形面。在每一对接平面11上设有上下两个通孔12，杆件2末端设置的螺纹部4也有两个，厚壁毂环1内与每一个杆件2对应的设有两个螺纹连接件3，两个螺纹连接件3分别通过两通孔12与两螺纹部4连接锁紧。对每个杆件2采用两个螺纹连接件3锁紧，能够更加稳固杆件2与厚壁毂环1的连接关系，也有利于加强结构的力学性能。

毂节点还包括数量与杆件2相等的嵌入件5，杆件2是内部中空末端开口的方形管，嵌入件5为内部中空的方形环状结构，嵌入件5嵌入于杆件2末端并与杆件2固定，嵌入件5的端面抵接于对接平面11，螺纹部4设于嵌入件5上。为形成球形网壳结构，将杆件2的端面与嵌入件5的端面均做成倾斜面，因此当杆件2及嵌入件5抵接于对接平面11时能够使杆件2相对厚壁毂环1倾斜。加工时通过改变杆件2与嵌入件5端面的切角即能够做出杆件2倾斜状态不同的毂节点，结构简单，利于批量快速加工。使杆件2相对厚壁毂环1倾斜还有另一种实现方式，即将对接平面11做成倾斜面而杆件2与嵌入件5的端面为平面。本方案在杆件2的两侧打入多个铆钉51从而将嵌入件5固定于杆件2中，另外的固定方式还包括有焊接固定、螺纹锁紧固定等。

螺纹部4具体是固定在嵌入件5内壁的螺母，具体的，螺母是固定于嵌入件5靠近厚壁毂环1的这一侧，两个螺母的位置分别与对接平面11上两个通孔12的位置相对。螺纹连接件3为螺栓，强度等级大于或等于8.8级，两个螺纹连接件3分别穿过两通孔12后拧入两个螺母中，当螺纹连接件3锁紧于螺母后杆件2也就被固定于厚壁毂环1的对接平面11上。螺纹部4可以是通过焊接的手段固定于嵌入件5中。需注意的是螺母并非必要元件，可直接在嵌入件5的侧壁上攻牙以形成孔状的螺纹部4。在另一种实施方式中，螺纹部可以是螺柱，而螺纹连接件是螺母，杆件2对接后螺柱穿过通孔12，然后将螺母拧紧到螺柱上来实现杆件2的固定。

较佳地，毂节点还包括数量与对接平面11数量相等的垫片6，垫片6位于厚壁毂环1内，且贴紧于厚壁毂环1内壁与对接平面11相对应的位置，垫片6朝外的一侧是与厚壁毂环1内壁匹配的弧形，螺纹连接件3先穿过垫片6再穿过通孔12。设置垫片6可适应厚壁毂环1内壁的曲率，有利于提升螺纹连接件3锁紧时的稳定性。

对于本毂节点而言，杆件2与厚壁毂环1通过至少两个高强螺栓连接，杆件2受压力作用时，轴力通过嵌入件5和杆件2端面传递至厚壁毂环1；杆件2受拉力作用时，轴力通过高强螺栓传递至嵌入件5再通过嵌入件5传递至杆件2；厚壁毂环1受网壳曲面外弯矩作用时，弯矩由受拉区高强螺栓和受压区杆件2端面和嵌入件5与厚壁毂环1的挤压力承受；厚壁毂环1受网壳曲面内弯矩作用时，弯矩由高强螺栓受拉一侧和受压侧杆件2端面和嵌入件5与厚壁毂环1的挤压力承受，毂节点传力路径明确，能承受各个方向轴力和弯矩，可以达到刚接效果，满足空间网壳技术规程对单层网壳节点为刚接的规定。

为了加强厚壁毂环1的结构强度，还可以在厚壁毂环1内设置加强结构。

图8所示是本实用新型的第二实施例，本实施例中厚壁毂环1内设有由厚壁毂环1的内壁往中心延伸的环形肋板71。

图9所示是本实用新型的第三实施例，本实施例中厚壁毂环1内设有若干沿厚壁毂环1的轴向延伸的加强板片72，若干加强板片72靠内的一端相互固定，若干加强板片72靠外的一端间隔地固定于厚壁毂环1内壁。

图10所示是本实用新型的第四实施例，本实施例中毂节点还包括位于厚壁毂环1中的加强环73与加强螺栓74，厚壁毂环1的内壁设有与通孔12错开的螺孔，加强螺栓74穿过加强环73后锁入螺孔中使加强环73被固定于厚壁毂环1中。

以上三个实施例中设置的加强结构可显著增强厚壁毂环1对各方向应力的抗性。

与现有技术相比，本毂节点中采用管材的杆件2替代现有的卡接头，加工方便，精度控制容易。杆件2由对应的螺纹连接件3锁紧固定而不是通过球面径向的螺栓压紧，这种结构在受力时更加稳定。另外，可使用电动扳手、棘轮扳手等工具在厚壁毂环1内对螺纹连接件3进行锁紧或松开等操作，易于实现毂节点的快速装拆，可大大提高安装效率，节省安装时间。最后，杆件2与嵌入件5与对接平面11的接触面积大，受力时挤压面积大，更不容易发生局部破坏。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：包括厚壁毂环、杆件以及与所述杆件对应的螺纹连接件，所述厚壁毂环为环形结构且外侧形成有对接平面，所述厚壁毂环于所述对接平面上设有内外贯穿的通孔，所述杆件抵接于所述对接平面，且所述杆件末端具有螺纹部，所述螺纹连接件位于所述厚壁毂环内并通过所述通孔与所述螺纹部连接锁紧以将所述杆件固定于所述厚壁毂环。

2.如权利要求1所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：所述厚壁毂环的外侧沿周向间隔地设有若干所述对接平面，若干所述杆件分别抵接于若干所述对接平面，所述厚壁毂环中具有对应于若干所述杆件的若干所述螺纹连接件。

3.如权利要求1所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：所述杆件为末端开口的中空结构，一嵌入件嵌入于所述杆件末端并与所述杆件固定，所述嵌入件的端面抵接于所述对接平面，所述螺纹部设于所述嵌入件上。

4.如权利要求3所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：所述杆件的端面与所述嵌入件的端面均为斜面以使对接后所述杆件相对所述厚壁毂环倾斜。

5.如权利要求3所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：所述螺纹部是固定于所述嵌入件的螺母，所述螺纹连接件为螺栓，所述螺栓穿过所述通孔后与所述螺母连接。

6.如权利要求3所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：所述杆件为方形管，所述嵌入件为内部中空的方形环状结构。

7.如权利要求1所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：还包括贴紧于所述厚壁毂环内壁与所述对接平面对应位置的垫片，所述垫片的一侧是与所述厚壁毂环内壁匹配的弧形，所述螺纹连接件穿过所述垫片。

8.如权利要求1所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：所述厚壁毂环中设有由所述厚壁毂环的内壁往中心延伸的环形肋板。

9.如权利要求1所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：所述厚壁毂环中设有若干沿所述厚壁毂环的轴向延伸的加强板片，若干所述加强板片靠内的一端相互固定，若干所述加强板片靠外的一端间隔地固定于所述厚壁毂环内壁。

10.如权利要求1所述的快装式单层空间网壳刚接毂节点，其特征在于：还包括位于所述厚壁毂环中的加强环与加强螺栓，所述厚壁毂环的内壁设有与所述通孔错开的螺孔，所述加强螺栓穿过所述加强环后锁入所述螺孔中使所述加强环被固定于所述厚壁毂环中。

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