[实用新型]体结点铝合金网架结构

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种网架结构，是房屋建筑、桥梁建筑及塔形结构工程领域广泛应用的一种空间网格结构。 

二、背景技术

平板型网架结构，简称为网架结构，由很多杆件从两个或多个方向有规律地组成高次超静定的空间结构，能承受来自各方面的荷载。网架的结构重量轻，刚度大，整体性能好，抗震能力强，广泛用于大、中、小跨度体育建筑、公共建筑、厂房工程、飞机库、桥梁建筑、塔形工程等领域中。螺栓球结点钢网架、焊接球结点钢网架是工程上应用广泛的钢网架结构。它们是以焊接手段为主要加工制造工艺。 

对于铝合金结构来说，焊接存在下列问题： 

(1)铝合金的焊接技术要求高，难度大。 

(2)焊接铝合金存在热影响区材料强度降低的缺陷。 

(3)不便于工厂化加工生产，不便于现场施工。 

结点与杆件的设计是铝合金网架结构的关键技术，公开号为(CN101529027A)，发明人G·A·雷诺、D·R·哈克斯、G·N·克提斯，发明名称“空间框架连接节点装置”公开了在双层栅格类型的空间框架中节点连接器若干方案，供用于电磁发射的曲面反射器的可动支承电枢及曲面太阳反射器可动电枢。这些“节点连接器”方案都不能满足土木工程承重结构的要求，而且联结杆件的功能也存在缺陷，结构安装也不方便。经过科技情报部门检索查 新，目前尚未发现有体结点铝合金网架结构。 

铝合金材料质轻(是钢材的三分之一)，高强(六系列铝材的物理力学性能已接近建筑用钢的Q235)，防腐力高(是钢材的4～6倍)，成型性好(是其他金属不可比)，是可以再生的环保建筑金属，目前已广泛应用于门、窗、幕墙及其他的装修建筑工程领域，本发明植板式、植杆式与混合式网架结点体，解决了铝合金网架的技术关键，成功创造出体结点铝合金网架结构体系。 

三、发明内容

(一)本发明的目的 

结点及杆件设计是铝合金网架设计、制作、施工及推广应用的关键技术。本发明的目的就是根据铝合金的材料物理力学性能的特点及网架结构的受力特点，创造出一种充分发挥这两个特点的铝合金网架结构，设计出受力合理，结构可靠，便于设计、制作与施工的体结点铝合金网架体系，为土木工程领域推广应用铝合金结构创造更好条件。 

为了实现本发明的目的，本发明人对铝合金材料的物理力学性能进行了深入的分析，又对网架的杆件与结点的构成，受力特点进行了深入的研究，并与传统的钢网架结构进行了对比分析，创造了植板式、植杆式与混合式体结点网架结构，并对某建筑工程屋盖中网架结构进行了结构分析与设计，其结果是本发明结构可靠、受力合理清晰、构造简单、制作与施工方便。 

(二)本发明的技术方案 

体结点铝合金网架结构，包括铝合金材料制造的体状的所有网架结点体，及汇交于各结点并与结点体联结的铝合金材料制造的网架所有弦杆及腹杆，其特点是：每个体状的结点体上根据联结杆件的需要，在网架的XY所在平面内的X正、负方向分别设置联结X轴方向网架弦杆的结点体肢板B1、B2，或开 设联结X轴方向网架弦杆的结点体槽C1、C2，在XY所在平面内的Y正、负方向分别设置联结Y轴方向网架弦杆的结点体肢板B3、B4或开设联结Y轴方向网架弦杆的结点体槽C3、C4，在YZ一侧G5G6腹杆平面内设置联结网架腹杆G5、G6的结点体肢板B5，或开设联结网架腹杆G5、G6的结点体槽C5，在(-Y)Z一侧G7G8腹杆平面内设置联结网架腹杆G7、G8的结点体板B6，或开设联结网架腹杆G7、G8的结点体槽C6，汇交于该结点A(JA)的网架杆件，与结点体肢板对应的网架杆端均开有一个口，供结点体肢板植入并用螺栓或铆栓紧固，与结点体槽对应的杆端部直接植入相应的结点体槽内，并用螺栓或铆栓紧固，就得到高次超静定的安全可靠，结构重量轻，刚度大，整体性能好，抗震能力强，便于设计、制作与安装的体结点铝合金网架结构。 

以上所述的体结点铝合金网架结构，可以是平面桁架系网架结构，也可以是四角锥体系网架结构，也可以是三角锥体系网架结构。 

以上所述的结点体均用铝合金材料制造，结点体厚度等有关尺寸，根据实际工程由设计确定。结点体所设置的肢板厚度及有关尺寸根据实际工程由设计确定，可以同厚度，也可以不同厚度，肢板可以是实体板，也可以是空腹板，结点体肢板植入与之联结的杆件的杆端口内，同一个结点体可以全部设置结点体肢板，构成植板式体结点，见图3、图4、图5。