[發明專利]裝配式空間結構C型節點裝置

有效

• 申請號: 201310601553.8
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103556714A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 范峰;馬會環;沈世釗;江鑫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及土木工程領域。

背景技術

單層網殼以其受力合理，用料經濟，造型美觀多樣，能覆蓋較大的空間等優點而成為前景廣闊的空間結構形式。節點是空間網格結構的關鍵組成部分。一方面，在空間結構中，節點的用鋼量通常占整個結構用鋼量的20%-50%；另一方面，節點剛度是影響空間網格結構承載能力的主要因素?，F有空間結構中的焊接球節點雖然連接剛度大，受力性能好，但現場施工難度大且造價高，不能滿足裝配式鋼結構施工時速度快的要求；而現有螺栓球節點雖然現場施工方便，可滿足裝配式施工的要求，但其轉動剛度很低，在設計中被當作鉸接節點應用，并被禁止應用于單層空間網格結構中。此外，與目前采用的焊接球節點和螺栓球節點配套的桿件只能是圓鋼管。

發明內容

本發明為了解決現有單層網殼結構中，不能同時滿足裝配式鋼結構快速施工和大剛度轉動的問題，進而提供了裝配式空間結構C型節點裝置。

裝配式空間結構C型節點裝置，它包括n個桿件3，它還包括節點圓筒1和2n個螺栓2；n為2至10之間的整數；

節點圓筒1的外徑為R，n個桿件3以節點圓筒1的軸線為中心、以放射狀均勻分布在節點圓筒1側壁外，每個桿件3的節點連接端面31為半徑為R的圓柱面，每個桿件3的節點連接端面與節點圓筒1的外壁緊密接觸，并通過兩個螺栓2與節點圓筒1的側壁固定連接，

所有桿件3的結構相同，每個桿件3沿其長度方向分為固定段32和延長段，所述固定段為工字形鋼結構，該固定段的一端為節點連接端面31，該固定段與延長段之間通過連接板33固定連接，所述工字形鋼結構中的腹板垂直于節點圓筒1的軸線，桿件3與節點圓筒1連接的兩個螺栓分別位于所述工字形鋼結構的兩個凹槽內。

本發明節點各構件可在工廠內預制完成后運至施工現場，可直接用高強螺栓裝配網殼結構，不需現場焊接，施工速度快，同比提高了20%，降低了施工難度和造價，同比提高了15%；同一節點能夠適應不同桿件形式和截面尺寸對連接的要求；與現有裝配式螺栓球節點相比，該節點具有較好的轉動剛度，同比提高了20%，可以應用于單層網殼結構中。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為節點圓筒1的結構示意圖；

圖3為螺栓2的結構示意圖；

圖4為桿件3的結構示意圖；

圖5為矩形鋼管的結構示意圖；

圖6為工字形鋼構件的結構示意圖；

圖7為本發明的流程示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結合圖1、圖2、圖3、圖4和圖7說明本實施方式，本實施方式所述的裝配式空間結構C型節點裝置，它包括n個桿件3，它還包括節點圓筒1和2n個螺栓2；n為2至10之間的整數；

節點圓筒1的外徑為R，n個桿件3以節點圓筒1的軸線為中心、以放射狀均勻分布在節點圓筒1側壁外，每個桿件3的節點連接端面31為半徑為R的圓柱面，每個桿件3的節點連接端面與節點圓筒1的外壁緊密接觸，并通過兩個螺栓2與節點圓筒1的側壁固定連接，

所有桿件3的結構相同，每個桿件3沿其長度方向分為固定段32和延長段，所述固定段為工字形鋼結構，該固定段的一端為節點連接端面31，該固定段與延長段之間通過連接板33固定連接，所述工字形鋼結構中的腹板垂直于節點圓筒1的軸線，桿件3與節點圓筒1連接的兩個螺栓分別位于所述工字形鋼結構的兩個凹槽內。

本發明提出的C型裝配式空間連接節點裝置的施工方法是：首先工廠預制節點圓筒、中間肋板、桿件端板及兩側肋板，并將節點端板、兩側肋板、中間肋板與桿件端板焊接為桿端連接件，并將桿端連接件與桿件焊接連接；其次，在施工現場，只需將節點圓筒與桿端連接件通過高強螺栓連接即可。

節點所需所有配件均在工廠預制，同一節點設計方案可適應不同桿件截面在一定范圍內變化時連接，施工現場節點完全采用高強螺栓實現裝配式連接，節點剛度大，連接速度快，能夠滿足單層網殼結構裝配式施工的要求。

具體實施方式二：本實施方式對具體實施方式一所述的裝配式空間結構C型節點裝置做進一步限定，本實施方式中，n=6。

具體實施方式三：結合圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式對具體實施方式一所述的裝配式空間結構C型節點裝置做進一步限定，本實施方式中，每個桿件3的延長段為圓形鋼管、矩形鋼管或“工”字形鋼構件。

具體實施方式四：本實施方式對具體實施方式一所述的裝配式空間結構C型節點裝置做進一步限定，本實施方式中，節點圓筒1的螺孔位置實現空間結構中桿件位置的可調節，并通過桿端連接體3實現結構中桿件角度的可調節。