[實(shí)用新型]鋼結(jié)構(gòu)雙曲面網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320028888.0
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN203113520U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴振元;奚春芳;向海靜;羅玲麗;徐小華;方順生
• 申請（專利權(quán)）人: 龍?jiān)ㄔO(shè)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 上海宏威知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31250
• 代理人: 金利琴

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種單層雙曲拋物面鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼，尤其是一種用于單層雙曲拋物面鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。?

背景技術(shù)

世博軸陽光谷共6只谷，每只谷的外形均成高腳杯形或稱喇叭形，下部小，上部大，但每只谷都是非中心對稱的異形雙曲曲面。其結(jié)構(gòu)體系采用單層雙曲拋物面鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼。網(wǎng)殼由采用矩形截面的桿件及節(jié)點(diǎn)組成三角單元，連接桿件的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，因連接方向、角度的變化而無一相同。應(yīng)力比較大部位采用變截面矩形桿件，為了構(gòu)成“陽光谷”大挑懸、空間不規(guī)則的形態(tài)，結(jié)構(gòu)體系確定為由三角形網(wǎng)格組成的異形單層網(wǎng)殼，超白夾膠安全玻璃被嵌在三角形網(wǎng)格內(nèi)。因?yàn)橐纬刹灰?guī)則的曲面體，三角形是最好能整合成光滑平面的形狀，使得“陽光谷”的整體造型更加完美。因此，需要一種用于單層雙曲拋物面鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對陽光谷網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的要求，提供一套鋼結(jié)構(gòu)雙曲面網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)。?

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種鋼結(jié)構(gòu)雙曲面網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)，包括上、下翼緣板，上、下翼緣板之間通過腹板焊接固定形成一個(gè)由若干個(gè)“牛腿”端頭組成的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。?

“牛腿”端頭前端設(shè)有封頭板，且封頭板與“牛腿”翼緣及腹板固定連接。節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)中有六個(gè)轉(zhuǎn)角、扭角均不相同的“牛腿”端頭。?

本實(shí)用新型的有益效果是：?

世博軸陽光谷共6只谷，每只谷的外形均成高腳杯形或稱喇叭形，下部小，上部大，但每只谷都是非中心對稱的異形雙曲曲面。其結(jié)構(gòu)體系采用單層雙曲拋物面鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼。網(wǎng)殼由采用矩形截面的桿件及節(jié)點(diǎn)組成三角單元，10348個(gè)連接桿件的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，因連接方向、角度的變化而無一相同。應(yīng)力比較大部?位采用變截面矩形桿件，即網(wǎng)殼厚度不等。?

本實(shí)用新型用于“陽光谷”大挑懸、空間不規(guī)則的三角形網(wǎng)格組成的異形單層網(wǎng)殼，使三角形網(wǎng)格整合成光滑平面的形狀，“陽光谷”的整體造型更加完美。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)立體示意圖。?

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種鋼結(jié)構(gòu)雙曲面網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)，包括上、下翼緣板1，2、腹板3、封頭板4等。?

上、下翼緣板1，2之間通過腹板3焊接固定形成一個(gè)由若干個(gè)“牛腿”端頭組成的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)中有六個(gè)轉(zhuǎn)角、扭角均不相同的“牛腿”端頭。?

如圖2所示，“牛腿”端頭前端設(shè)有封頭板4，且封頭板4與“牛腿”翼緣及腹板3固定連接。?

本實(shí)用新型的根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求，其中節(jié)點(diǎn)區(qū)的上翼緣板與下翼緣板，腹板保持平面不彎扭。即將節(jié)點(diǎn)分為上、下翼緣和腹板，通過兩軸數(shù)控折彎機(jī)將上下翼緣折彎（熱彎）分別實(shí)現(xiàn)上下翼緣控制點(diǎn)的定位。再將腹板組裝成完整節(jié)點(diǎn)，焊接成型。?

本實(shí)用新型的制作過程：?

（1）利用計(jì)算機(jī)完成加工控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理；?

（2）選擇數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控端面銑機(jī)、三次元測量儀等數(shù)控加工設(shè)備，確定節(jié)點(diǎn)、桿件加工工藝流程和工藝參數(shù)。?

（3）上、下翼緣板數(shù)控切割后，再進(jìn)行折彎利用特有的兩軸數(shù)控折彎機(jī)進(jìn)行數(shù)控折彎。?

（4）在工作平臺上把工件墊高，將上、下翼板彎扭成形的形位尺寸精調(diào)到位。?

（5）檢查腹板坡口角度，表面光潔度，如有缺陷必須補(bǔ)磨，且將坡口區(qū)域30mm范圍內(nèi)打磨出金屬光澤，組裝8x30鋼墊板，墊板與腹板定位焊應(yīng)焊于背面，不?得在坡口面焊接。?

（6）檢查上、下翼板間開檔尺寸，組裝第一塊腹板。注意如果腹板無法裝入，不得修割墊板，應(yīng)對開檔作適當(dāng)調(diào)整，腹板裝入后，檢查腹板與隔板間間隙。?

（7）與上一步組裝方法相同，繼續(xù)組裝余下的三塊與隔相連的腹板，定位焊后，焊接腹板與隔板間的坡口焊縫。焊接時(shí)注意對稱進(jìn)行，隨時(shí)檢測變形情況。?

（8）繼續(xù)組裝其余八塊腹板，墊板在靠近中心側(cè)可適當(dāng)加長，超出腹板，以保證焊縫的連續(xù)性。?

（9）組裝端頭封板，封頭板必需與上翼緣中心引出線垂直并保證端面切削后無凹面。?

本實(shí)用新型制作完成后采用三維坐標(biāo)測量儀對節(jié)點(diǎn)作最后的精確測量，用三維檢測儀對陽光谷網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中的每一只節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測并確保控制點(diǎn)的精度在允許范圍內(nèi)。三維檢測儀是實(shí)現(xiàn)空間坐標(biāo)點(diǎn)檢測的工具。其檢測誤差為0.01mm。?

針對于陽光谷網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求，節(jié)點(diǎn)采用彎扭“牛腿”型節(jié)點(diǎn)，也就是方管匯交的節(jié)點(diǎn)區(qū)由鋼板焊接而成，其中節(jié)點(diǎn)區(qū)的上翼緣板與下翼緣板均為整板下料切割而成，“牛腿”區(qū)段的上下翼緣板均為熱彎板件，從“牛腿”端口到節(jié)點(diǎn)核心區(qū)平滑過渡，腹板保持平面不彎扭。?