[發明專利]一種網格結構的桿件及制作方法

在審

• 申請號: 201410001795.8
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103669599A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 叢術平;張征;韓金生;王來
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04C3/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及網格結構中使用螺栓球節點連接的桿件領域。

背景技術

網格結構是目前應用很廣的一種大跨空間結構，外形呈平板狀的稱為網架，外形呈曲面狀的稱為網殼。網格結構的桿件常常采用圓鋼管、方鋼管等，圓鋼管具有各方向慣性矩相同、回轉半徑大等優點，在實際工程中應用最廣。網格結構的桿件之間通過節點連接。螺栓球節點是在設有螺紋孔的鋼球體上，通過高強螺栓將匯交于節點處的圓鋼管桿件連接起來的節點。螺栓球節點對空間匯交的圓鋼管桿件適應性強，桿件連接不會產生偏心，沒有現場焊接作業，運輸和安裝方便，在實際工程中應用廣泛。

網格結構常用的桿件為鋼管桿件，在壓力作下，容易發生失穩，桿件的長細比要求嚴格，因此，用作受壓的鋼管桿件直徑都較大，桿件的直徑影響著球節點的大小，桿件直徑越大，所需的球節點直徑就越大。在支座節點處，桿件受較大的壓力作用，桿件直徑較其它桿件大，因此，支座球節點的直徑較大。與支座節點相鄰的節點上，既連接著直徑較大的支座桿件，又連接著直徑較小的其它桿件，球節點直徑不同于支座球節點和中間球節點。上述兩種原因都使網格結構的球節點規格較多，增加建設成本，同時，由于連接到同一球節點的桿件直徑相差較大，美觀性受到一定影響。為了解決上述問題，需要一種受壓承載力大的桿件，將這種桿件用作支座受壓桿件，使支座受壓桿件與其它桿件的直徑相近，可以減少螺栓球節點規格，降低建設成本，并使網格結構更加美觀。

發明內容

為了減少螺栓球節點的規格，并使網格結構更加美觀，本發明公開一種網格結構的桿件及制作方法，該桿件受壓承載力大，穩定性好，用于支座節點的受壓桿件時，桿件直徑較小，能夠與其它桿件的直徑相近，因此可以采用常規規格的螺栓球節點與其相連，減少了螺栓球節點的規格，有利于降低建設成本，同時，連接到同一球節點的桿件直徑也相差不大，網格結構更加美觀。

對于本發明的網格結構的桿件，其技術方案是：桿件由圓鋼管、隔板、混凝土、錐頭和高強螺栓組成，圓鋼管內部灌注混凝土，兩端用隔板封閉，錐頭與圓鋼管和隔板焊接在一起，高強螺栓從錐頭一端穿出。錐頭與圓鋼管和隔板相連的一端開有坡口，坡口角度為30°，坡口留有鈍邊，鈍邊長度等于錐頭板邊緣厚度與圓鋼管壁厚的差值。隔板直徑等于圓鋼管的內徑。圓鋼管內部灌注混凝土，形成鋼管混凝土，不容易發生失穩，受壓承載力大。圓鋼管兩端與隔板連接，澆筑混凝土時，隔板作為模板；受力時，隔板將錐頭傳來的壓力傳遞給混凝土。錐頭坡口處留有鈍邊，鈍邊與隔板直接接觸，可以將錐頭傳來的壓力部分傳遞給隔板，隔板再傳遞給混凝土，使混凝土參與受力。錐頭內部放置高強螺栓，并從錐頭一端穿出，以便與螺栓球節點連接。

對于本發明的網格結構桿件的制作方法，其技術方案是：第一步，圓鋼管兩端開坡口，在圓鋼管的一端塞入隔板，塞入長度為2mm，圓鋼管與隔板用角焊縫連接；第二步，在圓鋼管內灌注混凝土，混凝土澆筑至離端部2mm位置處；第三步，在圓鋼管開口的一端塞入隔板，圓鋼管與隔板用角焊縫連接；第四步，在錐頭與圓鋼管和隔板相連的一端開坡口，坡口角度為30°，坡口留有鈍邊，鈍邊長度等于錐頭板邊緣厚度與圓鋼管壁厚的差值，將高強螺栓從錐頭一端穿出，錐頭與圓鋼管和隔板之間通過對接焊縫連接。

本發明的網格結構的桿件具有受壓承載力高、穩定性好等優點，可以方便地與螺栓球節點相連，所述制作方法簡便，能夠快速制作桿件，并保證桿件的力學性能。本發明適用于網格結構支座節點處的受壓桿件，能夠減小受壓桿件的直徑，可以采用常規規格的螺栓球節點進行連接，因此能夠減少螺栓球節點的規格，降低建設成本，并使網格結構更加美觀。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1是本發明的網格結構桿件的剖面圖。

圖2是本發明的網格結構桿件的軸測圖。

圖3是本發明的網格結構桿件的端部剖面詳圖。

圖4是本發明的錐頭剖面圖。

圖5是本發明的網格結構桿件的制作過程圖。

圖中：1—圓鋼管，2—隔板，3—混凝土，4—錐頭，5—高強螺栓，6—角焊縫，7—對接焊縫。

具體實施方式

如圖1-2所示，網格結構的桿件由圓鋼管（1）、隔板（2）、混凝土（3）、錐頭（4）和高強螺栓（5）組成，圓鋼管（1）內部灌注混凝土（3），兩端用隔板（2）封閉，錐頭（4）與圓鋼管（1）和隔板（2）焊接在一起，高強螺栓（5）從錐頭（4）一端穿出。