[发明专利]一种螺栓球节点

说明书

技术领域

本发明属于空间网格结构技术领域，提供一种螺栓球节点。

背景技术

最近十年来，空间网格结构以其自身对各种平面形式建筑物适应性强的特点，在大跨度 公共建筑中得到大规模应用，例如乌鲁木齐国际机场航站楼、世博轴阳光谷、中油吉化特种 纤维工业线生产工程、首都国际机场3号航站楼T3B主楼以及及全国各地的体育馆和展览馆 等。这类大型建筑，建设工程已不下千座。大多为公共建筑，结构的安全可靠显得尤为重要。 网架的节点是空间节点，汇交的杆件数量较多，且来自不同方向，构造复杂。因此，网架节 点设计得合理与否直接影响到整个结构的受力性能，制作安装、用钢量及工程造价等，是网 架设计中的重要环节之一。目前，螺栓球节点是国内常用的节点形式之一。当杆件受压时， 传力路线为：压力一钢管杆件一锥头或封板一套筒一螺栓球，依靠套筒承受压力；当杆件受 拉时，螺栓球节点的传力路线为：拉力一钢管杆件一锥头或封板一高强螺栓一螺栓球，通过 高强螺栓承受拉力。在实际工程中，由于制作精度、安装偏差及安装工人的原因，且因为高 强螺栓始终不可见，工人认为拧不动即为拧紧，实际有可能并没有拧紧，有时会出现高强螺 栓拧入螺栓球深度达不到要求，即“假拧紧”现象。在承受荷载时，假拧紧的高强螺栓由于 拧入螺栓球深度不够而很容易被拔出，导致结构破坏，甚至人员伤亡。目前检测螺栓球节点 空间网格结构中的高强螺栓拧入螺栓球是否到位的相关方法包括：

(1)目测判断。通过观察紧固螺钉是否落入深槽中，螺钉外露长度的变化来判断。但是在 实际工程中由于加工误差、紧固螺钉在施工被弯折、折断、滑落等原因而不能落位，则无法 判断是否拧到位。

(2)超声波检查。只能检查节点连接处是否有缝，但缝宽度无法判断，而且不经济。

(3)X光片检测。可以判断节点连接处是否有缝，且可以测出缝尺寸，但不宜现场操作， 造价太高。

(4)浙江东南网架股份有限公司提出的检测方法。通过在高强螺栓上做不同标记，再在 套筒上开设槽口或孔，用手电筒观察处于槽口处的是哪种标记，以此判断高强螺栓拧入螺栓 球深度。这种方法缺点在于一旦在高强螺栓拧入过程中，拧入的深度在两个标记之间的位置， 无法判断具体螺栓的拧入情况(有可能存在拧过标记线，但认为高强螺栓尚未拧紧)。若开槽 位置与紧固螺钉孔在同一平面，还会造成套筒截面削弱。同时，高强螺栓在现场的加工不方 便。若对高强螺栓提前标记加工，可能在运输过程中标记被涂掉，影响观测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在工厂加工难度小，在现场实施灵活且容易，并可对杆件安 装质量进行监测的螺栓球节点。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

一种螺栓球节点，包括高强螺栓、螺栓球、套筒、紧固螺钉和锥头，其特征在于，在所 述高强螺栓的一个侧面设置有长度为L的开槽区，所述的开槽区包括靠近高强螺栓头部浅槽 区部分和靠近高强螺栓尾部的深槽区两个部分，在高强螺栓的浅槽区设置有荧光涂层，在所 述的套筒的一个侧面沿轴向开设有紧固螺钉孔和观察孔，其中，紧固螺钉孔用于将销钉紧固 在高强螺栓的深槽区上，在螺栓球节点紧固之后，观察孔对应高强螺栓浅槽区的设置有荧光 涂层的位置，设观察孔与紧固销钉孔沿套筒轴向的孔径大小分别为d1和d2，则观察孔与紧固 销钉孔之间的距离D满足：d1+d2≤D≤0.9L。

在工厂加工时，套筒上的观察孔的位置只需满足其与紧固销钉孔间距D：d1+d2≤D≤0.9L， 从而增加了在套筒上开孔的灵活性和可操作性。在工厂将高强螺栓直接插入杆件中，高强螺 栓螺帽与封板或锥头顶紧，套上套筒，使紧固销钉落入深槽区，在观察孔对应的螺栓杆处涂 上荧光漆即可，将和杆件配套的套筒及螺栓杆进场安装，拼装时直接拧动套筒，通过销钉带 动螺栓转动，使螺栓旋入球体，因在螺栓杆上开有长条形的滑槽，随着高强螺栓进入球体， 紧固螺钉沿滑槽滑动，若通过观察孔看见荧光漆即可确定已拧紧。这种方法构造简单，制作 方便，安装快捷，降低加工成本，实现现场的快速监测，防止假拧紧现象，保证工程质量。

附图说明

图1为本发明三维示意图

图2为本发明中各个组成部分的三维示意图

图3为利用本发明技术方案判断高强螺栓拧入螺栓球未到位时的剖视结构示意图

图4为利用本发明技术方案判断高强螺栓拧入螺栓球到位时的剖视结构示意图