[發明專利]可調式鋁合金空間結構雙向板肋節點

有效

• 申請號: 201410452242.4
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104234207A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 陳志華;徐帥;王小盾;郭妍;賈莉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明涉及一種空間結構節點，特別是涉及一種鋁合金空間結構雙向板肋節點。

背景技術

網殼結構因其可以跨越較大距離、受力合理，同時也可根據具體情況，滿足外觀及設備工藝等多方面要求，自第二次世界大戰后開始在各地廣泛應用。隨著社會的發展，人們逐漸意識到鋁合金防腐性能好、自重輕、無磁、低溫韌性好等特點，它逐漸在大跨度空間結構設計中獲得設計師的青睞。

在空間網格結構中，節點設計無疑是最關鍵核心的重點。當一個結構受到荷載作用時，需要通過節點完成內力的傳遞，而每個節點匯交多個桿件，每個桿件的內力和位置均有差異，節點處的受力情況十分復雜的，因此節點優劣將直接關系結構的安全和質量。

目前，鋁合金空間網格結構主要采用轂式節點、圓蓋板節點、螺栓球節點三種形式，三者均存在一定的不足：

1)轂式節點是在節點處桿件擠壓后嵌入，節點連接剛性較弱，導致結構變形較大，網殼結構的穩定性不易保證；

2)圓蓋板節點適用于桿件截面為H型，節點平面外剛度相較轂式節點好，但其平面內剛度相比于平面外剛度小很多，腹板處容易出現局部屈曲的情況；

3)螺栓球節點的球體在直徑滿足空間幾何關系后強度一般能滿足要求不會被拉斷，但是在加工時應保證螺孔的強度避免過早破壞，該節點的螺栓需要進行鍍鋅處理或采用不銹鋼螺栓以防止接觸腐蝕。

發明內容

本發明為解決現有技術中存在的技術問題而提供一種相較圓蓋板節點剛度更好的可調式鋁合金空間結構雙向板肋節點，此節點的螺栓連接均為雙剪面螺栓連接，將節點處的抗彎剛度提高，同時插槽板增強了節點的側向剛度，并便于桿件精確定位。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種可調式鋁合金空間結構雙向板肋節點，用于連接多個H型鋁合金桿件(9)，其特征在于，包括上鋁合金蓋板(1)、下鋁合金蓋板(2)、上插槽板(3)、下插槽板(4)、核心圓棒(5)、上定位螺帽(6)、下定位螺帽(7)和虎克螺栓(8)，上鋁合金蓋板(1)、下鋁合金蓋板(2)、上插槽板(3)和下插槽板(4)的中心均設有容納核心圓棒(5)穿過的通孔；

核心圓棒(5)表面設有與上定位螺帽(6)和下定位螺帽(7)相匹配的螺紋；H型鋁合金桿件(9)上翼緣、上蓋板(1)和上插槽板(3)的螺栓孔之間相對應；H型鋁合金桿件(9)下翼緣、下蓋板(2)和下插槽板(4)的螺栓孔之間相對應；

下插槽板(4)和上插槽板(3)均包括由多塊扇形板(10)拼成的水平圓盤，在每塊扇形板(10)的兩側分別固定有徑向肋板(11)，相鄰的徑向肋板(11)之間留有用于容納H型鋁合金桿件(9)腹板的縫隙；

H型鋁合金桿件(9)按既定位置插入由相鄰的徑向肋板形成的縫隙后，H型鋁合金桿件(9)的上下翼緣分別通過虎克螺栓(8)與上鋁合金蓋板(1)、下鋁合金蓋板(2)、上插槽板(3)及下插槽板(4)連接在一起，根據H型鋁合金桿件(9)的桿件高度，通過上定位螺帽(6)和下定位螺帽(7)，調節兩個插槽板之間的間距，形成可調式鋁合金空間結構雙向板肋節點。

其中，在每塊扇形板(10)弧形外圍的兩側最好分別固定有與徑向肋板(12)相接的環向肋板(12)。

本發明具有的優點和積極效果是：在現有蓋板節點基礎上增設核心圓棒、插槽板和定位螺帽，增加了節點的抗彎剛度和抗剪剛度，防止腹板的局部屈曲，并且有利于施工安裝的定位。該節點受力清晰，能夠提高鋁合金網格節點承載力，增強鋁合金結構的性能，能夠避免一些安全隱患，保證鋁合金結構的安全。并且本發明結構簡單、制作簡便、使用方便，在實際施工中，加工成本低，能夠在性能可靠和方便易行的前提下，有效提高節點的剛度和承載力，保證結構的安全和施工質量，避免由于節點薄弱對整個結構性能的影響。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1的分解圖；

圖3為插槽板結構示意圖。

圖中：1、上鋁合金蓋板，2、下鋁合金蓋板，3、上插槽板，4、下插槽板，5、核心圓棒，6、上定位螺帽，7、下定位螺帽，8、虎克螺栓，9、H型鋁合金桿件，10、扇形板，11、徑向肋板，12、環向肋板。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的專利內容、特點及功效，茲列舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：