[发明专利]一种无檩螺栓球节点网架结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间网架结构，具体地，涉及一种无檩螺栓球节点网架结构及其制作方法。

背景技术

空间网格结构以其结构自重轻、跨越空间能力强等优势，在工业建筑和民用建筑中得到了极大的推广和应用。目前常用的空间网格结构一般采用螺栓球节点或焊接球节点，上下弦杆及腹杆一般选用圆钢管，通过螺栓球节点，杆件之间通过球节点连接，形成空间网格结构体系，然后网格结构上面搭设檩条，最后铺设屋面板。随着在工程中的应用，这种结构体系暴露出一些自身的不足，主要表现在以下几个方面：

1、这种结构体系的节点和构件是分别在工厂制作，然后在现场进行拼装，因此现场工作量大，构件种类多，有网格结构构件、檩条和节点，现场安装施工周期较长，施工成本较高。

2、采用檩条构造进行屋面板的搭设，增加了构件的种类及数量，浪费钢材。

发明内容

为克服上述现有空间网格结构技术方面的不足，本发明提供一种无檩条螺栓球节点空间网格结构及其制作方法。

本发明的技术方案如下：

无檩螺栓球节点网架结构，包括上弦杆、腹杆、下弦杆和螺栓球节点，螺栓球节点由高强螺栓、套筒、实心球体和销钉组成；上弦杆、腹杆和下弦杆轴线通过实心球体球心；上弦杆、腹杆和下弦杆在端部均有锥头和封板构造，封板预留高强螺栓孔洞，高强螺栓螺杆穿过封板的预留孔洞，通过拧套筒的方法将高强螺栓拧进预留螺纹孔的实心球体，螺帽部分被封板挡在杆件内部；上弦杆采用方钢管或者矩形钢管，上弦杆呈两条边水平、两条边竖直设置，连接上弦杆的螺栓球节点直径不大于上弦杆的竖直边长；

优选地，腹杆为方钢管、矩形钢管或圆钢管；

优选地，下弦杆件为方钢管、矩形钢管或圆钢管；

优选地，网架结构上设置有屋面板，屋面板与上弦杆通过铆钉连接固定；

优选地，屋面板上部打入铆钉与上弦杆铆接在一起或者在上弦杆一侧预先焊接角钢，屋面板与上弦杆侧部的角钢铆接在一起；

优选地，屋面板之间的连接处避开螺栓球节点网架结构中上弦杆的位置，并采用油膏嵌缝；

优选地，油膏采用一种以石油沥青为基料，加入改性材料、稀释剂、填料配制而成的黑色膏状嵌缝材料；

无檩螺栓球节点网架结构的制作方法，采用散装法、分块安装法或整体装配顶升法，通过螺栓球将上弦杆、腹杆和下弦杆连接成螺栓球节点网架结构，然后铺设屋面板，再通过铆钉将屋面板和螺栓球节点网架结构连接成一体，屋面板之间的连接处避开螺栓球节点网架结构中上弦杆的位置，并采用油膏嵌缝，形成一种无檩螺栓球节点网架结构。

本发明的有益效果是通过在螺栓球节点网架中上弦杆的上表面直接铺设屋面板，省去了檩条构造措施，节省了钢材，同时因此减小了现场施工程序，降低了施工周期，节约了施工成本。特别适合在空间网格结构中应用。

附图说明

图1为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构示意图；

图2为本发明的无檩螺栓球节点网架结构的局部示意图；

图3为本发明的无檩螺栓球节点网架结构示意图；

图4为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构屋面板与上弦杆直接铆钉连接成一体的示意图；

图5为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构屋面板与上弦杆直接铆钉连接形成铆钉孔的示意图；

图6为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构上弦杆预先焊接角钢的示意图；

图7为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构屋面板与上弦杆预先焊接角钢铆钉连接成一体的示意图；

图8为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构的屋面板与上弦杆预先焊接角钢铆钉连接形成铆钉孔的示意图；

图9为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构的屋面板与上弦杆连接后的局部效果图；

图10为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构的屋面板连接之间的细部处理示意图；

图11为本发明的带有屋面板的无檩螺栓球节点网架结构的螺栓球节点和杆件端部的细部构造示意图。

图中，1、上弦杆；2、屋面板；3、螺栓球节点；4、锥头；5、封板；6、铆钉孔；7、铆钉孔；8、铆钉；9、角钢；10、铆钉孔；11、腹杆；12、下弦杆；13、油膏；14、螺栓球节点网架；15、套筒；16、实心球体；17、高强螺栓；18、销钉。

具体实施方式