CN216552387U - 新型可调节桁架节点装置 - Google Patents

Abstract

一种新型可调节桁架节点装置，包括节点和桁架杆件；节点半球面，均布若干调节孔；调节孔包括贯穿孔和由内向外的限位槽；贯穿孔与限位槽横截面相同，中心重合但相错布置；桁架杆件两端内壁各设相反旋向的内螺纹甲、乙，外壁对应设有外螺纹甲、乙；内螺纹甲/乙旋转配合调节螺杆甲/乙；调节螺杆甲、乙端部与贯穿孔横截面相匹配；调节螺杆甲、乙端部可穿过贯穿孔被限位槽限位与节点相连；调节螺杆甲/乙螺纹段旋转配合固定螺母甲/乙、防松螺母甲/乙；固定螺母甲/乙与调节螺杆甲/乙夹持固定节点；防松螺母甲/乙分别对固定螺母甲/乙和桁架杆件进行防松；均布的调节孔能确保桁架杆件朝向角度；桁架杆件和调节螺杆甲、乙配合适配节点设计距离。

Description

新型可调节桁架节点装置

技术领域

本发明涉及桁架结构连接的技术领域，特别是涉及一种新型可调节桁架节点装置。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成。而桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。目前对于桁架结构的施工方法是在地面对各个节点和桁架杆件进行单独加工；之后可选择在地面对整个桁架结构进行拼装焊接后，再依靠起重设备把拼装完成的整个桁架结构起吊到合适高度再进行二次拼装焊接；也可以选择把单独加工完成的节点和桁架杆件各自起吊到合适高度，再由工人在高空进行拼装焊接。一般情况下，对于大型建筑物内均是选择第一种方法以减少工人高空作业时间来避免事故的发生；然而无论是哪一种施工方法，再对节点和桁架杆件的拼装焊接过程中均存在两个问题：1. 难以保证单独加工出的桁架杆件长度适配需要安装的两个节点的设计距离；由于桁架杆件是大跨度工件，单独加工出的桁架杆件很容易出现误差以至于无法把两节点相连，很容易造成桁架杆件的材料浪费；2.同一个节点上的不同桁架杆件间的朝向角度难以保证；由于桁架结构是众多的节点通过桁架杆件相连，即使是单独节点上的桁架杆件朝向角度误差积累起来可能造成整个桁架结构出现巨大偏差；这是桁架结构施工过程中一个难题；以上两个问题并没有在现有技术当中并没有得到很好的解决。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种新型可调节桁架节点装置。

本发明的技术方案是：一种新型可调节桁架节点装置，包括节点和桁架杆件，

节点包括半球面的外表面和半球面的内表面；节点外表面上均布有若干调节孔；每个调节孔均包括贯穿节点内外表面的贯穿孔和由节点内向节点外凹陷的限位槽；贯穿孔与限位槽横截面相同，中心重合；贯穿孔与限位槽横截面轮廓相错设置；

桁架杆件为中空的管状结构，两端内壁分别对应设有旋向相反的内螺纹甲、内螺纹乙，两端外壁分别设有旋向与内螺纹甲同向的外螺纹甲、旋向与内螺纹乙同向的外螺纹乙；内螺纹甲与内螺纹乙的螺距、牙形均相同；外螺纹甲与外螺纹乙的螺距、牙形均相同；

内螺纹甲旋转配合有调节螺杆甲；内螺纹乙旋转配合有调节螺杆乙；调节螺杆甲、乙的端部横截面相同，均与贯穿孔、限位槽的横截面相匹配；

调节螺杆甲，由端部向螺纹段依次旋转配合有一个固定螺母甲，两个防松螺母甲；固定螺母甲朝向节点的一端设有与节点外表面匹配的贴合面，另一端设有与外螺纹甲相同的外螺纹丙；靠近节点的防松螺母甲端部设有下沉孔；下沉孔大孔内壁设有与外螺纹丙旋转配合的内螺纹丙；下沉孔小孔内壁设有与调节螺杆甲螺纹段旋转配合的内螺纹丁；另一个防松螺母甲的内螺纹丙与外螺纹甲旋转配合，内螺纹丁与调节螺杆甲螺纹段旋转配合；

调节螺杆乙，对应调节螺杆甲由端部向螺纹段依次旋转配合有一个固定螺母乙，两个防松螺母乙；固定螺母乙一端设有与固定螺母甲相同的贴合面，另一端设有与外螺纹乙相同的外螺纹丁；靠近节点的防松螺母乙端部设有与防松螺母乙相同的下沉孔；下沉孔大孔内壁设有与外螺纹丁旋转配合的内螺纹戊；下沉孔小孔内壁设有与调节螺杆乙螺纹段旋转配合的内螺纹己；另一个防松螺母乙的内螺纹戊与外螺纹乙旋转配合，内螺纹丁与调节螺杆乙螺纹段旋转配合。

优选的，桁架杆件中部设有卡旋槽。

优选的，节点内外表面相交处设有法兰盘；法兰盘上均布有若干通孔。

优选的，下沉孔的大孔深度大于外螺纹甲、外螺纹乙的螺纹长度。

优选的，调节孔内倒有圆角。

优选的，调节螺杆甲的端部横截面为椭圆形。

优选的，内螺纹甲的牙形大于外螺纹甲的牙形。

本发明的有益效果是：本发明的新型可调节桁架节点装置，包括节点和桁架杆件；节点半球面，均布若干调节孔；调节孔包括贯穿孔和由内向外的限位槽；贯穿孔与限位槽横截面相同，中心重合但相错布置；桁架杆件两端内壁各设相反旋向的内螺纹甲、乙，外壁对应设有外螺纹甲、乙；内螺纹甲/乙旋转配合调节螺杆甲/乙；调节螺杆甲、乙端部与贯穿孔横截面相匹配；调节螺杆甲、乙端部可穿过贯穿孔被限位槽限位与节点相连；调节螺杆甲/乙螺纹段旋转配合固定螺母甲/乙、防松螺母甲/乙；固定螺母甲/乙与调节螺杆甲/乙夹持固定节点；防松螺母甲/乙分别对固定螺母甲/乙和桁架杆件进行防松；均布的调节孔能确保桁架杆件朝向角度；桁架杆件和调节螺杆甲、乙配合适配节点设计距离。

附图说明

图1是本发明新型可调节桁架节点装置的立体图一；

图2是本发明新型可调节桁架节点装置的立体图二；

图3是图1的仰视图；

图4是实施例一在图3的A-A剖切方向上的剖视图；

图5是图4的I放大视图；

图6是图4的II放大视图；

图7是图4的III放大视图；

图8是调节螺杆甲或调节螺杆乙的立体图；

图9是固定螺母甲或固定螺母乙的立体图；

图10是实施例一的固定螺母甲或固定螺母乙的剖视立体图；

图11是实施例一的防松螺母甲或防松螺母乙的立体图；

图12是实施例一的桁架杆件的立体局部剖视图；

图13是实施例二在图3的A-A剖切方向上的剖视图；

图14是图13的IV放大视图；

图15是图13的V放大视图；

图16是图13的VI放大视图；

图17是实施例二的固定螺母甲或固定螺母乙的剖视立体图；

图18是实施例二的防松螺母甲或防松螺母乙的立体图；

图19是实施例二的桁架杆件的立体局部剖视图；

图中：1.节点、11.贯穿孔、12.限位槽、13.法兰盘、131.通孔、2.桁架杆件、21.内螺纹甲、22.内螺纹乙、23.外螺纹甲、24.外螺纹乙、251.调节螺杆甲、252.调节螺杆乙、253.调节螺杆甲/乙的端部、261.固定螺母甲、2611.外螺纹丙、262.固定螺母乙、2621.外螺纹丁、263.贴合面、271.防松螺母甲、2711.内螺纹丙、2712.内螺纹丁、272.防松螺母乙、2721.内螺纹戊、2722.内螺纹己、28.卡旋槽。

具体实施方式

实施例一：参见图1-12，一种新型可调节桁架节点装置，包括节点和桁架杆件；节点和桁架杆件是现有技术中构成桁架结构的主要组成；现有技术中，节点和桁架杆件是相连的关系；本发明的节点和桁架杆件也是相连关系，但具体相连结构不同；

节点包括半球面的外表面和半球面的内表面；节点外表面上均布有若干调节孔；每个调节孔对应一个固定的桁架杆件朝向角度；每个调节孔均包括贯穿节点内外表面的贯穿孔和由节点内向节点外凹陷的限位槽；贯穿孔与限位槽横截面相同，中心重合；贯穿孔与限位槽横截面轮廓相错设置；

桁架杆件为中空的管状结构，两端内壁分别对应设有旋向相反的内螺纹甲、内螺纹乙，两端外壁分别设有旋向与内螺纹甲同向的外螺纹甲、旋向与内螺纹乙同向的外螺纹乙；内螺纹甲与内螺纹乙的螺距、牙形均相同；外螺纹甲与外螺纹乙的螺距、牙形均相同；

内螺纹甲旋转配合有调节螺杆甲；内螺纹乙旋转配合有调节螺杆乙；调节螺杆甲、乙的端部横截面相同，均与贯穿孔、限位槽的横截面相匹配；实施例一中，调节螺杆甲、乙与贯穿孔、限位槽的横截面均是椭圆形；当然该横截面也可以是用长方形等非圆形状；调节螺杆甲/乙的端部先后与贯穿孔、限位槽形成配合，即穿过贯穿孔后，与限位槽形成限位关系；具体过程如下，调节螺杆甲、乙的端部均可穿过贯穿孔后，稍微旋转与限位槽重合再回拉卡入限位槽内；这同样也是调节螺杆甲、乙与节点连接操作的一部分；回拉后的调节螺杆甲、乙的端部被限位槽约束，失去了轴向向外移动和轴向旋转的自由度；旋转桁架杆件，调节螺杆甲、乙的端部会沿着桁架杆件轴向相向或相背移动；根据现场情况，正确旋转桁架杆件，可以使桁架杆件借助调节螺杆甲、乙与节点形成初步的连接关系；反向操作就是拆卸桁架杆件过程；这样，实施例一通过调节螺杆甲/乙、贯穿孔、限位槽就可以在节点外部就可以建立连接关系，不用拆解节点就可以拆装桁架杆件，十分方便；本实施例中穿过贯穿孔的究竟是调节螺杆甲还是调节螺杆乙只跟与节点相连桁架杆件相关；

调节螺杆甲，由端部向螺纹段依次旋转配合有一个固定螺母甲，两个防松螺母甲；固定螺母甲与调节螺杆甲相配合可把节点夹持在中间；固定螺母甲朝向节点的一端设有与节点外表面匹配的贴合面，另一端设有与外螺纹甲相同的外螺纹丙；贴合面能够增加固定螺母甲与外表面的接触面积，使固定螺母甲与节点形成稳定的固连关系；靠近节点的防松螺母甲端部设有下沉孔；下沉孔大孔内壁设有与外螺纹丙旋转配合的内螺纹丙；下沉孔小孔内壁设有与调节螺杆甲螺纹段旋转配合的内螺纹丁；防松螺母甲通过内螺纹丙、内螺纹丁把调节螺杆甲与固定螺母甲连接在一起；其中内螺纹丙对固定螺母甲形成轴向移动的双向约束，对固定螺母甲通过调节螺杆甲与节点的连接产生防松作用；另一个防松螺母甲的内螺纹丙与外螺纹甲旋转配合，内螺纹丁与调节螺杆甲螺纹段旋转配合；同样的，这一个防松螺母甲通过内螺纹丙、内螺纹丁把调节螺杆甲与桁架杆件连接在一起；其中内螺纹丙对桁架杆件形成轴向移动的双向约束，对桁架杆件与调节螺杆甲的连接产生防松作用；

调节螺杆乙，对应调节螺杆甲由端部向螺纹段依次旋转配合有一个固定螺母乙，两个防松螺母乙；与调节杆甲相应，固定螺母乙与调节螺杆乙相配合可把节点夹持在中间；固定螺母乙一端设有与固定螺母甲相同的贴合面，另一端设有与外螺纹乙相同的外螺纹丁；同样的，贴合面能够增加固定螺母乙与外表面的接触面积，使固定螺母乙与节点形成稳定的固连关系；靠近节点的防松螺母乙端部设有与防松螺母乙相同的下沉孔；下沉孔大孔内壁设有与外螺纹丁旋转配合的内螺纹戊；下沉孔小孔内壁设有与调节螺杆乙螺纹段旋转配合的内螺纹己；防松螺母乙通过内螺纹戊、内螺纹己把调节螺杆乙与固定螺母乙连接在一起；其中内螺纹戊对固定螺母乙形成轴向移动的双向约束，对固定螺母乙通过调节螺杆乙与节点的连接产生防松作用；另一个防松螺母乙的内螺纹戊与外螺纹乙旋转配合，内螺纹丁与调节螺杆乙螺纹段旋转配合；同样的，这一个防松螺母乙通过内螺纹戊、内螺纹己把调节螺杆乙与桁架杆件连接在一起；其中内螺纹戊对桁架杆件形成轴向移动的双向约束，对桁架杆件与调节螺杆乙的连接产生防松作用。

桁架杆件中部设有卡旋槽，用于扳手等工具卡入旋转桁架杆件，方便施工。

节点内外表面相交处设有法兰盘；法兰盘上均布有若干通孔；两个节点可以相互扣合，通过法兰盘的通孔使用螺栓相连，以增加更多的桁架杆件朝向角度的选择。

由于外螺纹甲与外螺纹丙相同，外螺纹乙与外螺纹丁相同；下沉孔的大孔深度大于外螺纹甲、外螺纹乙的螺纹长度；相应的外螺纹甲或外螺纹丙可以与内螺纹丙形成完全配合，防松螺母甲的防松效果能够得到保证；外螺纹乙或外螺纹丁可以与内螺纹丁形成完全配合，防松螺母乙的防松效果能够得到保证。

调节孔内倒有圆角，便于调节螺杆甲或调节调节螺杆乙的端部进入产生配合。

调节螺杆甲端部与调节螺杆乙端部横截面相同，且与贯穿孔、限位槽的横截面相匹配；调节螺杆甲的端部横截面为椭圆形；对应的贯穿孔、限位的横截面也为椭圆形；相对于长方形或长孔形，椭圆形横截面更小，能够在节点上布置得更多。

实施例一的工作过程：

过程一，连接桁架相邻两节点：

①把相邻两节点放置在指定位置，然后根据设计需求各自选定合适的调节孔；桁架杆件暂时放在两节点之间；在桁架杆件外螺纹甲的一侧准备好一根调节螺栓甲；该调节螺栓甲由端部依次旋转装配一个固定螺母甲、两个防松螺母甲；固定螺母甲的贴合面、中间防松螺母甲的内螺纹丙朝向调节螺栓甲的端部；另一个防松螺母甲的内螺纹丙背向调节螺栓甲的端部；在桁架杆件外螺纹乙的一侧准备好一根调节螺栓乙；该调节螺栓乙由端部依次旋转装配一个固定螺母乙、两个防松螺母乙；固定螺母乙的贴合面、中间防松螺母乙的内螺纹戊朝向调节螺栓乙的端部；另一个防松螺母乙的内螺纹戊背向调节螺栓乙的端部；

②建立调节螺杆甲、乙对选定的调节孔初步连接；

调节螺杆甲的端部穿过选定的调节孔上的贯穿孔；然后稍微旋转调节螺杆甲，使调节螺杆甲的端部轮廓与该调节孔的限位槽轮廓相重合，再回拉调节螺杆甲，使调节螺杆甲的端部受到限位槽的约束；旋紧固定螺母甲，直至调节螺杆甲的端部不会脱离限位槽的约束，也不会与节点完全固定；调节螺杆甲对调节孔的初步连接建立；

参照调节螺杆甲初步连接建立操作来建立调节螺杆乙对调节孔的初步连接，依次对调节螺杆乙、固定螺母乙进行操作，使调节螺杆乙的端部不会脱离限位槽的约束，也不会与节点完全固定；

③架起桁架杆件，使桁架杆件两端分别顶压调节螺杆甲、乙，旋转桁架杆件，使调节螺杆甲、乙的端部会沿着桁架杆件轴向相向移动，直至顶压在限位槽内；然后再分别旋转固定螺母甲、乙，使贴合面紧贴节点的外表面，以形成固定关系；

④分别在调节螺杆甲、乙上旋紧防松螺母甲、乙；调节螺杆甲上的两个防松螺母甲分别与固定螺母甲、桁架杆件相连形成防松结构；调节螺杆乙上的两个防松螺母乙分别与固定螺母乙、桁架杆件相连形成防松结构。

过程二，同一节点不同朝向角度的桁架杆件与该节点相连，

节点上均布的各个调节孔位置都是确定，只要按照施工设计选择对的调节孔，再参照过程一中的步骤②-④，就可以确保同一节点上两个桁架杆件的朝向角度是正确的；

鉴于桁架结构会有众多节点，施工过程中可能存在认错调节孔的可能；但出现错误的桁架杆件是无法与相邻的节点连接的；这样在过程一的步骤②中就无法进行；这时只需把认错调节孔参照过程一中的步骤①更换到对的调节孔即可。

实施例二：参见说明书附图1-3、说明书附图13-19，实施例二与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，内螺纹甲的牙形大于外螺纹甲的牙形；内螺纹甲主要装配的是调节螺杆甲；调节螺杆甲同桁架杆件一样是桁架结构的主要受力部件，主要承受轴向拉力或压力，大牙形的内螺纹甲具有较强的抗剪切能力能够提高桁架结构的自身强度；外螺纹甲主要装配的是防松螺母甲；外螺纹甲与外螺纹丙相配合主要应用于防松功能，并不需要像内螺纹甲一样抵抗那么大的轴向拉力或压力，小牙形的外螺纹甲能够确保防松功效的同时节省材料。

Claims (7)

1.一种新型可调节桁架节点装置，包括节点和桁架杆件，其特征在于，

节点包括半球面的外表面和半球面的内表面；节点外表面上均布有若干调节孔；每个调节孔均包括贯穿节点内外表面的贯穿孔和由节点内向节点外凹陷的限位槽；贯穿孔与限位槽横截面相同，中心重合；贯穿孔与限位槽横截面轮廓相错设置；

桁架杆件为中空的管状结构，两端内壁分别对应设有旋向相反的内螺纹甲、内螺纹乙，两端外壁分别设有旋向与内螺纹甲同向的外螺纹甲、旋向与内螺纹乙同向的外螺纹乙；内螺纹甲与内螺纹乙的螺距、牙形均相同；外螺纹甲与外螺纹乙的螺距、牙形均相同；

内螺纹甲旋转配合有调节螺杆甲；内螺纹乙旋转配合有调节螺杆乙；调节螺杆甲、乙的端部横截面相同，均与贯穿孔、限位槽的横截面相匹配；

调节螺杆甲，由端部向螺纹段依次旋转配合有一个固定螺母甲，两个防松螺母甲；固定螺母甲朝向节点的一端设有与节点外表面匹配的贴合面，另一端设有与外螺纹甲相同的外螺纹丙；靠近节点的防松螺母甲端部设有下沉孔；下沉孔大孔内壁设有与外螺纹丙旋转配合的内螺纹丙；下沉孔小孔内壁设有与调节螺杆甲螺纹段旋转配合的内螺纹丁；另一个防松螺母甲的内螺纹丙与外螺纹甲旋转配合，内螺纹丁与调节螺杆甲螺纹段旋转配合；

调节螺杆乙，对应调节螺杆甲由端部向螺纹段依次旋转配合有一个固定螺母乙，两个防松螺母乙；固定螺母乙一端设有与固定螺母甲相同的贴合面，另一端设有与外螺纹乙相同的外螺纹丁；靠近节点的防松螺母乙端部设有与防松螺母乙相同的下沉孔；下沉孔大孔内壁设有与外螺纹丁旋转配合的内螺纹戊；下沉孔小孔内壁设有与调节螺杆乙螺纹段旋转配合的内螺纹己；另一个防松螺母乙的内螺纹戊与外螺纹乙旋转配合，内螺纹丁与调节螺杆乙螺纹段旋转配合。

2.根据权利要求1所述的新型可调节桁架节点装置，其特征在于：桁架杆件中部设有卡旋槽。

3.根据权利要求1所述的新型可调节桁架节点装置，其特征在于：节点内外表面相交处设有法兰盘；法兰盘上均布有若干通孔。

4.根据权利要求1所述的新型可调节桁架节点装置，其特征在于：下沉孔的大孔深度大于外螺纹甲、外螺纹乙的螺纹长度。

5.根据权利要求1所述的新型可调节桁架节点装置，其特征在于：调节孔内倒有圆角。

6.根据权利要求1所述的新型可调节桁架节点装置，其特征在于：调节螺杆甲的端部横截面为椭圆形。

7.根据权利要求1所述的新型可调节桁架节点装置，其特征在于：内螺纹甲的牙形大于外螺纹甲的牙形。

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