[發明專利]一種用于不規則平面索網的環索節點

在審

• 申請號: 201711240419.4
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107842109A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 邢棟;柳長江;劉海寧;寇海磊
• 申請（專利權）人: 濰坊學院
• 主分類號: E04B1/32
• 分類號: E04B1/32;E04B1/58
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙)37104
• 代理人: 黃曉敏,于正河

技術領域：

本發明屬于建筑結構技術領域，涉及一種索桿預應力鋼結構的環索節點，特別是一種用于不規則平面索網的環索節點。

背景技術：

索桿預應力結構是由索、桿為基本構成單元，通過預應力提供結構剛度的一類空間結構體系。索桿預應力結構最早可以追溯到美國著名建筑師R.B.Fuller在20世紀40年代提出的張拉整體結構。繼Fuller之后，又有很多學者和工程師從不同的角度對該類結構體系進行了分析和詮釋。80年代，美國的B.H.Geiger和M.Levy進一步對Fuller的思想進行演變和發展，提出了索穹頂結構并將其應用于實際工程。在柔性預應力結構出現后，眾多工程技術人員開始了將傳統剛性結構與柔性預應力結構相融合的探索。1993年，日本法政大學的川口衛教授提出了一種剛柔雜交空間結構形式—弦支穹頂結構，使得預應力空間結構的發展應用達到了新的高度。

索桿預應力結構中環索為其核心部件，通過環索可將一系列的桿件和預應力索連接起來，形成空間整體受力體系，環索節點需要連接徑向索、環向索、撐桿等構件，是結構中最重要的受力交匯點。索桿預應力體系的平面形式常以圓形、正多邊形為主；隨著建筑師設計理念逐步發展，形如自由曲面的不規則形態屋蓋逐漸受到眾多建筑師的青睞，這也使得索桿預應力體系的環索平面形態逐漸向不規則化發展，逐步出現了橢圓形、不規則多邊形等，甚至是自由曲線形平面索網。在圓形或正多邊形平面形式的索網中，往往環索與徑向索或斜索的相對位置比較固定；但對于上述不規則索網，環索與徑向索或斜索的相對位置卻有較多的變化。目前常用的環索節點常常將徑向索或斜索的連接耳板與環索連接體做固定連接，在規則平面索網中尚可使用一種或有限幾種環索節點以達到索網連接固定的要求，而在不規則平面索網結構中傳統的節點形式會顯著增加環索節點種類，這不僅增加了環索節點加工制造難度，而且不利于節點標準化生產，進而增加了節點加工制造成本。因此，迫切需要設計一種用于不規則平面索網的新型環索節點。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺陷，在滿足預應力空間結構環索節點的施工構造要求的前提下，設計提供一種應用于不規則平面索網的新型環索節點。

為了實現上述目的，本發明所述用于不規則平面索網的環索節點的主體結構包括銷軸連接體、斜索耳板、環索連接體、豎桿連接耳板、銷軸端板、埋頭螺栓、高強螺栓、環索索孔和斜索連接孔；銷軸連接體由銷軸和銷軸轉動環組成，銷軸轉動環套裝在銷軸上，銷軸端板包括上銷軸端板和下銷軸端板；銷軸連接體分別與斜索耳板、環索連接體和豎桿連接耳板連接；銷軸連接體的頂部和底部分別設置上銷軸端板和下銷軸端板，上銷軸端板及下銷軸端板均通過埋頭螺栓與銷軸連接，斜索耳板固定安裝在銷軸連接體的外側面上，斜索耳板的數量根據實際需要確定；斜索耳板上開有斜索連接孔，斜索連接孔的位置根據外接斜索與水平面的角度確定，應使斜索中心線通過節點形心，減小索節點上的不平衡彎矩；上銷軸端板和下銷軸端板通過高強螺栓與環索連接體連接，環索連接體由環索連接板和蓋板通過高強螺栓連接組成，環索連接板上設有索孔，外接環索穿過索孔與環索連接體相連實現固定環索的目的；蓋板上焊接有豎桿連接耳板，外接的豎向撐桿通過豎桿連接耳板與節點相連，實現豎向撐桿與整個節點的鉸接連接。

本發明裝配時，先將銷軸與銷軸連接體底部的下銷軸端板用埋頭螺栓連接，再將連接有斜索耳板的銷軸轉動環套入銷軸，然后將銷軸與上銷軸端板用埋頭螺栓連接，最后將環索連接體用高強螺栓與上銷軸端板、下銷軸端板連接固定。

本發明與現有技術相比，其結構簡單，原理科學，操作方便，利用銷軸作為連接件連接環索、斜索耳板及豎向撐桿，可以任意改變徑向索和環索之間的夾角，既可適用于不規則平面索網，更可應用于常規的規則平面索網，能夠進行標準化設計研究，實現標準化制造，從而大幅節約環索節點設計、加工及制造成本。

附圖說明：

圖1為本發明的主體結構原理示意圖。

圖2為本發明的主體結構俯視圖。

圖3為本發明的主體結構側視圖。

圖4為本發明的裝配原理示意圖。

圖5為本發明實施例1的主體結構原理示意圖。

圖6為本發明實施例2的主體結構原理示意圖。

圖7為本發明實施例3的主體結構原理示意圖。

具體實施方式：

下面通過實施例并結合附圖對發明作進一步說明。