[发明专利]一种碗式螺栓空心球节点

说明书

技术领域

   本发明是一种节点，特别涉及一种用于空间网格钢结构技术领域的碗式螺栓空心球节点。

背景技术

现有技术中空间结构因其受力合理，刚度大，重量轻，造价低，结构形式新颖丰富、生动活泼，可以突出人类艺术创造力等优点，已成为现代生活中的重要组成部分，受到了世界各国建筑部门和研究部门的重视，并且得到了迅速发展。

在空间结构中，空间网格结构（网架和网壳等）以其自重轻巧、安装方便在屋顶结构体系中得到很广泛的应用，它是一种通过节点系统连接而成的空间杆系结构。空间网格结构的节点是结构系统中重要的受力构件，起着连接汇交杆件、传递屋面荷载和吊挂荷载的作用，通常汇交于一个节点的杆件至少有6根，多的可达13根。空间网格结构的节点数量多，节点用钢量占整个结构杆件用钢量的～,因此合理的节点系统对结构的安全度、制作安装、工程进度、用钢量指标以及工程造价都有直接影响。

在我国的空间网格结构中，螺栓球节点和焊接空心球节点是目前主要的节点形式。螺栓球节点主要适用于双层或多层空间铰接杆件体系，它是由螺栓球、高强螺栓、六角套筒、紧固螺钉和锥头或封板构成。螺栓球节点体系在我国得到了极为广泛的应用，它的优点是制作工艺简单，现场安装方便；但同时也存在不少缺点，最大的问题是当采用手动扳手拧进时，难以测量高强螺栓拧进螺栓球的深度，所以节点连接的可靠性极大的依赖安装质量。由于现有螺栓球节点体系的构造特点，检查高强螺栓是否达到拧入深度的方法是拍X光片检测，该方法造价太高，如果全部检测，代价十分高昂。

焊接空心球节点可适用于单层和双层多层空间杆系结构，该节点体系是将钢管与预制好的空心球在施工现场直接焊接而成，它的优点是其刚度较螺栓球节点大，但是，该节点体系的现场焊接工作量很大，且是全位置焊接，焊接难度较大，同时球的直径要比管径大很多，这也成为建筑上的一个缺点。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种用在双层或多层网格结构的碗式螺栓空心球节点。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种碗式螺栓空心球节点，包括空心球，空心球的一侧壁设有开口处，所述的空心球上设有连接孔和弦杆孔，弦杆孔中固定有弦杆，连接孔中固定有连接杆件，所述的连接杆件包括杆件、锥头和垫片，杆件、锥头、垫片和空心球通过螺栓相匹配固定连接，螺栓穿接过空心球中的连接孔，所述的空心球侧壁的四个象限上分别设有弦杆孔，空心球的端面上设有一个及一个以上的连接杆件。新型碗式螺栓空心球节点体系适用于双层及多层网格结构，其结构设计的计算理论按照空间杆系有限元法进行，空心球节点的设计主要考虑受拉承载力和受压承载力。新型碗式螺栓空心球节点与现有螺栓球节点相比，少了套筒和销钉，取而代之的是弧形垫片，同时用空心球代替实心球，高强螺栓穿过空心球球壁和弧形垫片同锥头相连接。这种构造将很容易检查高强螺栓是否拧到位，它不但避免了原螺栓球节点体系难以测量高强螺栓拧入深度的弊端，而且在用钢量上也比原螺栓球节点轻。新型碗式螺栓空心球节点与焊接球节点相比，它避免了大量的、高难度的现场焊接，因此大大降低了现场安装难度、提高了安装效率，降低了安装费用。同时由于增加了锥头，使得球的直径大大减小，从而使得球节点和杆件变得比较和谐美观，大大改善了焊接球节点体系中球直径比管径大很多这一建筑上的缺点。    

作为优选，所述的空心球为碗式空心球，空心球的端面上的四个象限内分别设有连接孔，连接孔上固定有连接杆件。

作为优选，所述的空心球的开口处设有封板，封板与开口处相匹配对应，封板通过长螺栓与空心球相固定。

作为优选，所述的锥头的一端设有卡位，卡拉与杆件相匹配固定，所述的垫片为弧形垫片，垫片的一端设有内凹弧形位，内凹弧形位与空心球的端面相匹配连接。

作为优选，所述的螺栓为高强螺栓，螺栓固定连接锥头和垫片。

作为优选，所述的封板为圆形。

   因此，本发明提供的一种碗式螺栓空心球节点，结构简单合理，施工简便，爱压承载力强。

附图说明

图1是本发明的装配结构示意图；

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。