[實用新型]預應力螺栓裝配式雙層鋁合金網殼結構

有效

• 申請號: 201520196027.2
• 申請日: 2015-04-02
• 公開（公告）號: CN204703296U
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 黃培華;劉紅波;周子棟;樓舒陽;徐晴
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E04B1/32
• 分類號: E04B1/32
• 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

本實用新型涉及一種預應力鋁合金網殼結構，更具體地說，涉及一種預應力螺栓裝配雙層鋁合金網殼結構。

背景技術

鋁合金是一種新型的空間網殼材料。鋁合金與鋼材相比，密度僅為鋼材的1/3，輕盈的結構體系有利于抗震設計，同時自重的降低減小了對下部支座的負擔，這一優勢在大跨度空間結構中更為明顯。鋁在空氣中能夠氧化出致密層，從而阻止內部的鋁的進一步腐蝕，因此，在較強腐蝕環境下服役的建筑結構非常適合使用鋁合金，如游泳館、化工和煤炭行業的儲藏倉庫和生產廠房、以及海上結構等。此外，鋁合金結構外形美觀結構輕盈，在使用階段免維護，使用壽命長，有著良好的綜合經濟效益，且鋁合金材料結構可以回收，響應了國家綠色建筑、可持續發展的理念。

目前常用的鋁合金網殼結構形式主要是H型單層鋁合金網殼結構和佛倫蒂爾小雙層鋁合金網殼結構。隨著在工程中的應用，這兩種鋁合金網殼結構體系暴露出一些自身的不足，主要表現在：1)H型單層鋁合金網殼結構中節點只是連接了H型鋁合金桿件的上下翼緣，并沒有連接腹板，導致節點的抗剪剛度較弱，降低了結構的穩定承載力；2)H型單層鋁合金網殼結構屬于單層網殼結構，其承載力主要受穩定控制，因此鋁合金材料強度難于充分發揮，降低了材料利用率；3)佛倫蒂爾小雙層鋁合金網殼結構的節點為轂式節點，抗彎剛度較弱，導致此結構體系的整體穩定性較差；4)佛倫蒂爾小雙層鋁合金網殼結構雖然包括上下兩層桿件，但是由于轂式節點本身的局限性，導致上下兩層桿件之間的距離較小，導致此結構體系的整體穩定性較差、材料強度難于充分發揮，降低了材料利用率。

實用新型內容

本實用新型針對現有鋁合金網殼結構技術方面的不足和鋁合金材料不適宜焊接的難題，旨在開發一種能夠提高鋁材強度的利用效能，增強結構的穩定承載力，降低結構的建造成本的預應力螺栓裝配式雙層鋁合金網殼結構。本實用新型的技術要點如下：

一種預應力螺栓裝配式雙層鋁合金網殼結構，包括位于上層的多個H型鋁合金桿件、位于下層的多個H型鋁合金桿件、位于上層的H型鋁合金桿件通過上層的螺栓裝配節點與豎鋁合金圓腹桿的上端相連，位于下層的H型鋁合金桿件通過下層的螺栓裝配節點與豎鋁合金圓腹桿的下端相連，所述的螺栓裝配節點包括上蓋板、下蓋板、中心肋管和肋板，肋板與中心肋管連接在一起，中心肋管通過螺栓與上蓋板、下蓋板?連接在一起；H型鋁合金桿件的上翼緣通過螺栓與螺栓裝配節點的上蓋板連接在一起，H型鋁合金桿件的下翼緣通過螺栓與螺栓裝配節點的下蓋板連接在一起，H型鋁合金桿件的腹板通過螺栓與螺栓裝配節點的肋板連接在一起，其特征在于，在上層螺栓裝配節點的下蓋板和下層螺栓裝配節點的上蓋板上分別固定有若干個等角度間隔的連接板，上層螺栓裝配節點與相鄰的下層螺栓裝配節點之間通過斜拉索相連，其兩端分別固定在各自節點的相應的連接板上，形成預應力螺栓裝配雙層鋁合金網殼結構。

螺栓裝配節點的中心肋管中最好澆筑滿混凝土。

本實用新型涉及的預應力螺栓裝配式雙層鋁合金網殼結構使承載力進而由剛度和穩定控制，提高了結構體系的整體穩定性，從而使鋁合金材料強度得以充分發揮，提高材料利用率，滿足建筑對更大跨度的要求；并且通過將拉索引入，使上下兩層的網格構件高度增大，而優化的節點也使得連接更加緊密和安全。

附圖說明

圖1為本實用新型預應力螺栓裝配雙層鋁合金網殼結構的三維示意圖；

圖2為本實用新型的三維示意圖；

圖3為本實用新型下層螺栓裝配節點的三維示意圖；

圖4為本實用新型螺栓裝配節點的三維示意圖。

圖中：1、上層H型鋁合金桿件，2、下層H型鋁合金桿件，3、上層螺栓裝配節點，4、下層螺栓裝配節點，5、豎鋁合金圓腹桿，6、上蓋板，7、下蓋板，8、螺栓，9、中心肋管，10、肋板，11、鋁合金斜拉索，12、連接板。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行說明。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例螺栓裝配雙層鋁合金網殼結構，包括上層H型鋁合金桿件1、下層H型鋁合金桿件2、上層螺栓裝配節點3、下層螺栓裝配節點4、豎鋁合金圓腹桿5和螺栓8。在本實用新型里，上層螺栓裝配節點3和下層螺栓裝配節點4結構基本相同，不同之處主要是：前者位于豎腹桿5的上部，且其下蓋板有凸向腹部的連接板，后者位于豎鋁合金圓腹桿5的下部，其上蓋板有凸向腹部的連接板。