[其他]通用型螺栓结合网架节点

说明书

通用型螺栓结合网架节点属于建筑工程中的空间桁架结构技术领域。

网架、网壳结构是六十年代初期在我国逐步得到普及的新技术，在国外已经有几十年的历史，应用颇为广泛。节点构造型式是网架结构的关键性技术问题之一，始终是各国致力研究的课题。近年来，我国建成的各类网架、网壳结构其节点型式多采用焊接空心球、螺栓球以及焊接钢板节点等联接方式。使用这些节点建造的网架，对于特定的网格形式和杆件截面形状必须选用相应的节点型式，一般是不能相互通用的。这种单一对应的体系给实际工程，特别是材料代换造成不便。实际上对于单一的材料及断面形状只能是以大代小，造成浪费。一方面是某种单一性材料（如钢管）紧缺浪费;而另一方面却有大量的型钢、铝材、塑料等至今没能充分地用于空间网格结构，其原因之一就是国内至今没有可供选用的多功能通用型节点体系。本发明的目的就是建立这样一种用螺栓结合的适于多种材料和多种截面形状杆件的装配式节点，形成一种使用灵活，制作简单，安装方便的通用型网架节点体系。

本发明是以钢、铝或塑料压制的板材为主要原料，经切割、冲压、钻孔加工成为适合于受力的通用型网架节点。图1表示一种用于两向网格结构的通用螺栓结合网架节点，由盖板（1）、联接件盒子体（2）、联接板（3）、以及中央平衡螺栓（4）、垫圈（5）和螺帽（6）等另件组成。在盒子体与盖板之间具有园柱形半凸键（7），该键是附在盖板上经冲压而呈半凸起状的园柱体，可与盒子体底板上的园孔（8）相配合，借助中央平衡螺栓的紧固作用传递剪力。对于某种规格的节点，只要将盖板和联接件做成同时适于两向（图2）和三向（图3）网格结构的两种类型的联接件盒子体，（图3中的（1）和（2））配合其他另件，即可用螺栓结合成适用于国内现有多种网架结构的通用型节点。适当调整盒子体的壁厚形成倾角，也可方便地用于曲面网壳。图3中的（5）为复杆联接板，对于无杆件联接的联接板可做成垫板（图3中的（4）），图3中的（3）为适用于三向网格的盖板。

本发明可分为简易型、标准型和加强型三种。对于轻型结构可只使用联接件    盒子体联接板（图1中的（2）和（3））或（图3中的（1）（2）（4）和（5）等结合成简易型节点，在一般情况下，将简易型节点加上中央平衡螺栓，即由图1中的（2）（3）（4）（5）和（6）构成标准型节点，在必要时如使用盖板则可将标准型节点变为加强型节点（图2中的（3））。复杆（图2中的（1））及弦杆（图2中的（2））分别通过联接板和联接件盒子体用螺栓与节点联接（图2）。

通用型螺栓结合网架节点呈空间受力状态，相邻杆件传力便捷，并且是以合力的方式作用于节点，从而使节点处于比较简单、明确的受力状态。使用本发明可使网架节点及杆件的制作安装免去焊接操作。除塑料的部分特殊加工工艺之外，整个结构的金属加工仅仅只是切割，冲压和成孔，这些工序均可借助模具，故可保证产品的质量。本发明可被用于空间杆系的多层次多方位联接，适用于钢、铝、塑料等各种型材或管材的杆件断面形状。中央平衡螺栓的作用是紧固节点形成整体并施加予应力以消除各杆件与节点因螺栓结合所产生的偏心矩的影响，增加节点的整体刚度，保证节点处于良好受力状态。

本发明中各另件的加工应采用模具进行。单个的联接件盒子体是非对称另件，其成形工艺应采用两件或多件成组制作，宜使用对称模具，用一块板料冲压成多件，然后再切割分解成单体。

本发明适用于国内现有多种网架类型和不同的材料以及多种截面形状的型材、管材杆件。对于各种工业与民用建筑，特别是搭建临时脚手、塔架、看台、风雨棚等建筑物更显示其优点。使用本发明可建造一系列的派生空间网格结构如网壳、球形园顶等。