[發明專利]一種螺栓球節點

在審

• 申請號: 201610010993.X
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105464209A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 陳志華;黃俊;周婷;王小盾;楊慧杰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E04B1/19
• 分類號: E04B1/19;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

本發明屬于空間網格結構技術領域，提供一種螺栓球節點。

背景技術

最近十年來，空間網格結構以其自身對各種平面形式建筑物適應性強的特點，在大跨度 公共建筑中得到大規模應用，例如烏魯木齊國際機場航站樓、世博軸陽光谷、中油吉化特種 纖維工業線生產工程、首都國際機場3號航站樓T3B主樓以及及全國各地的體育館和展覽館 等。這類大型建筑，建設工程已不下千座。大多為公共建筑，結構的安全可靠顯得尤為重要。 網架的節點是空間節點，匯交的桿件數量較多，且來自不同方向，構造復雜。因此，網架節 點設計得合理與否直接影響到整個結構的受力性能，制作安裝、用鋼量及工程造價等，是網 架設計中的重要環節之一。目前，螺栓球節點是國內常用的節點形式之一。當桿件受壓時， 傳力路線為：壓力一鋼管桿件一錐頭或封板一套筒一螺栓球，依靠套筒承受壓力；當桿件受 拉時，螺栓球節點的傳力路線為：拉力一鋼管桿件一錐頭或封板一高強螺栓一螺栓球，通過 高強螺栓承受拉力。在實際工程中，由于制作精度、安裝偏差及安裝工人的原因，且因為高 強螺栓始終不可見，工人認為擰不動即為擰緊，實際有可能并沒有擰緊，有時會出現高強螺 栓擰入螺栓球深度達不到要求，即“假擰緊”現象。在承受荷載時，假擰緊的高強螺栓由于 擰入螺栓球深度不夠而很容易被拔出，導致結構破壞，甚至人員傷亡。目前檢測螺栓球節點 空間網格結構中的高強螺栓擰入螺栓球是否到位的相關方法包括：

(1)目測判斷。通過觀察緊固螺釘是否落入深槽中，螺釘外露長度的變化來判斷。但是在 實際工程中由于加工誤差、緊固螺釘在施工被彎折、折斷、滑落等原因而不能落位，則無法 判斷是否擰到位。

(2)超聲波檢查。只能檢查節點連接處是否有縫，但縫寬度無法判斷，而且不經濟。

(3)X光片檢測?？梢耘袛喙濣c連接處是否有縫，且可以測出縫尺寸，但不宜現場操作， 造價太高。

(4)浙江東南網架股份有限公司提出的檢測方法。通過在高強螺栓上做不同標記，再在 套筒上開設槽口或孔，用手電筒觀察處于槽口處的是哪種標記，以此判斷高強螺栓擰入螺栓 球深度。這種方法缺點在于一旦在高強螺栓擰入過程中，擰入的深度在兩個標記之間的位置， 無法判斷具體螺栓的擰入情況(有可能存在擰過標記線，但認為高強螺栓尚未擰緊)。若開槽 位置與緊固螺釘孔在同一平面，還會造成套筒截面削弱。同時，高強螺栓在現場的加工不方 便。若對高強螺栓提前標記加工，可能在運輸過程中標記被涂掉，影響觀測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在工廠加工難度小，在現場實施靈活且容易，并可對桿件安 裝質量進行監測的螺栓球節點。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：

一種螺栓球節點，包括高強螺栓、螺栓球、套筒、緊固螺釘和錐頭，其特征在于，在所 述高強螺栓的一個側面設置有長度為L的開槽區，所述的開槽區包括靠近高強螺栓頭部淺槽 區部分和靠近高強螺栓尾部的深槽區兩個部分，在高強螺栓的淺槽區設置有熒光涂層，在所 述的套筒的一個側面沿軸向開設有緊固螺釘孔和觀察孔，其中，緊固螺釘孔用于將銷釘緊固 在高強螺栓的深槽區上，在螺栓球節點緊固之后，觀察孔對應高強螺栓淺槽區的設置有熒光 涂層的位置，設觀察孔與緊固銷釘孔沿套筒軸向的孔徑大小分別為d1和d2，則觀察孔與緊固 銷釘孔之間的距離D滿足：d1+d2≤D≤0.9L。

在工廠加工時，套筒上的觀察孔的位置只需滿足其與緊固銷釘孔間距D：d1+d2≤D≤0.9L， 從而增加了在套筒上開孔的靈活性和可操作性。在工廠將高強螺栓直接插入桿件中，高強螺 栓螺帽與封板或錐頭頂緊，套上套筒，使緊固銷釘落入深槽區，在觀察孔對應的螺栓桿處涂 上熒光漆即可，將和桿件配套的套筒及螺栓桿進場安裝，拼裝時直接擰動套筒，通過銷釘帶 動螺栓轉動，使螺栓旋入球體，因在螺栓桿上開有長條形的滑槽，隨著高強螺栓進入球體， 緊固螺釘沿滑槽滑動，若通過觀察孔看見熒光漆即可確定已擰緊。這種方法構造簡單，制作 方便，安裝快捷，降低加工成本，實現現場的快速監測，防止假擰緊現象，保證工程質量。

附圖說明

圖1為本發明三維示意圖

圖2為本發明中各個組成部分的三維示意圖

圖3為利用本發明技術方案判斷高強螺栓擰入螺栓球未到位時的剖視結構示意圖

圖4為利用本發明技術方案判斷高強螺栓擰入螺栓球到位時的剖視結構示意圖