[實用新型]植桿式體結點鋁合金三角形與矩形空間桁架

有效

• 申請號: 201020555953.1
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN201943258U
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 林娟;梁琨
• 申請（專利權）人: 林娟;梁琨
• 主分類號: E04C3/11
• 分類號: E04C3/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種空間桁架，是房屋建筑、橋梁建筑的土木工程領域常用的一種空間結構體系。

背景技術

平面桁架只能承受作用在桁架平面以內的荷載，但是工程實際上結構所受的荷載常作用于不同方向的幾個平面內。因此，在工程中，還有一類具有明顯空間特征的桁架，能夠承受作用于不同方向的幾個平面內的荷載，這種體系稱為空間桁架。組成幾何不變的空間桁架的最簡單規則，是從一個平面三角形或從基礎開始，依次用三根不共面的鏈桿固定一個新結點。按此規則依次添加新結點，就可以組成幾何不變的空間桁架，符合這個組成規則而無多余聯系鏈桿的稱為靜定空間桁架。若果有多余聯系鏈桿的稱為超靜定空間桁架?？臻g桁架結構其跨度可大可小，常用于大跨度的工業廠房、體育場館及橋梁工程等土木工程中。常見的有鋼結構空間桁架、鋼筋混凝土空間桁架、鋼與混凝土組合空間桁架等。螺栓球結點鋼網架與焊接球結點鋼網架、鋼塔架等都是典型的鋼結構的空間桁架。經過科技情報部門檢索查新，目前尚未發現有鋁合金空間桁架，也未發現有植桿式體結點三角形與矩形空間桁架。

鋁合金材料質輕(是鋼材的三分之一)，高強(六系列鋁材的物理力學性能已接近建筑用鋼的Q235)，防腐力高(是鋼材的4～6倍)，成型性好(是其他金屬不可比)，是可以再生的環保建筑金屬，目前已廣泛應用于門、窗、幕墻及其他的裝修建筑工程領域，本發明植桿式體結點鋁合金三角形與矩形空間桁架，就是發明植桿式體結點，解決鋁合金三角形與矩形空間桁架的技術關鍵，成功?創造出植桿式體結點鋁合金三角形與矩形空間桁架結構體系。

這里所說的三角形與矩形空間桁架，指的是空間桁架的幾何圖形橫斷面是三角形的稱為三角形空間桁架(見圖1)。而三角形的三個內角大小由設計者根據實際工程設計確定?？臻g桁架的幾何圖形橫斷面是矩形的稱為矩形空間桁架(見圖2)。

發明內容

1、本發明的目的

結點構造是鋁合金空間桁架設計、制作、施工及推廣應用的關鍵技術。本發明的目的就是要根據鋁合金的材料特點及桁架結構的受力特點，創造出一種充分發揮這兩個特點的鋁合金空間桁架結構，設計出受力合理，結構可靠，便于設計、制作與施工的植桿式體結點鋁合金三角形與矩形空間桁架體系，為土木工程領域推廣應用可再生又環保的鋁合金結構創造條件。

為了實現本發明的目的，本發明人對鋁合金材料的物理力學性能進行了深入的分析，又對三角形與矩形空間桁架的桿件與結點構成、受力特點進行了深入的研究，并與傳統的鋼空間桁架進行了對比分析，創造了植桿式體結點鋁合金三角形與矩形空間桁架結構，并對某建筑工程屋蓋中的三角形與矩形空間桁架進行結構分析與設計，其結果是結構可靠、受力合理清晰、構造簡單、制作與施工方便。

2、本發明的技術方案

植桿式體結點鋁合金三角形與矩形空間桁架，包括該空間桁架所有的結點體及匯交于各結點體并與結點體聯結的空間桁架的所有鋁合金桿件，其特征在于：結點體上的三個方向分別開有一道槽，總共開了三道槽，三個方向匯交于該結點體的桿件分別植入相應方向的槽內，桿件與結點體通過螺栓或鉚栓緊固?連接。

所述的三角形與矩形空間桁架結構是根據“不共面三根鏈桿固定空間一個新點”的原則，依次組成的幾何不變的靜定空間桁架結構或者有多余聯系的超靜定空間桁架結構，桁架的幾何圖形橫斷面是三角形或矩形。

以上所述的結點體的三個方向分別開有一道槽，總共三道槽，三個方向匯交于該結點體的桿件分別植入相應方向的槽內，而與結點體某一個方向槽同一個平面的桿件不論其方向角度如何都能夠方便地植入相應的槽內，并加以固定。桿件與結點體固定后，槽內空隙可用填充料填滿。結點體上的每道槽的深度、寬度及槽壁厚度均與桁架桿件設計時同時分析計算決定。

以上所述的結點體是鋁合金、不銹鋼或其它鋼材、鐵合金或強度足夠的非金屬材料做成。對鋁合金桁架應優先選用鋁合金材料的結點體。

以上所述桁架桿件與結點體通過螺栓或鉚栓緊固連接，螺栓或鉚栓是鋁合金或不銹鋼制造的。每根桿件用若干根螺栓或鉚栓與體結點緊固。

以上所述的植桿式體結點鋁合金三角形與矩形空間桁架結構直接由基礎支承，或者用柱子或梁等其它構件支承，支承構件是鋼結構、鋼筋混凝土結構、鋁合金結構或其他混合結構。

3、本發明與現有技術相比，其突出的實質性特點和顯著進步