[發明專利]一種單層鋁合金網殼箱型模塊化拼裝節點及其施工工藝

有效

• 申請號: 201911318150.6
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111042318B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 趙才其;周赟文;趙雅婷;馬軍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/19
• 分類號: E04B1/19;E04B1/58
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

本發明公開一種單層鋁合金網殼箱型模塊化拼裝節點，包括六個五面體半封閉箱體結構和一個中心加強環，所述五面體半封閉箱體結構，包括頂板、底板、左側板、右側板、后背板；其中上面板、下面板為扇形，所述中心加強環為六邊形空心棱柱體，所述六個五面體半封閉箱體結構和中心加強環的各個面設有連接孔，六個五面體半封閉箱體結構的后背板分別與中心加強環的六個側板連接。本發明顯著增強了節點的抗彎和抗剪承載力，提高了節點的剛度及網殼的整體穩定性，從而可應用于更大跨度的單層鋁合金網殼結構。同時，本發明將連接節點設計成若干個整體的箱型“模塊化節點”，這種模塊化節點具有高度的“通用性”，使安裝更為便捷。

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及一種空間網格結構節點，尤其涉及一種單層鋁合金網殼箱型模塊化拼裝節點及其施工工藝。

背景技術

相較于鋼網殼結構，鋁合金網殼具有自重輕、耐腐蝕等特點，被廣泛應用于游泳館等對耐腐蝕要求較高的建筑中。單層鋁合金網殼的連接節點是該類結構的關鍵部件。

由于現有的傳統鋁合金板式節點，通常僅用上下兩塊圓形蓋板，連接Ｈ型鋁合金梁的翼緣，而腹板在節點域內是不連續的，因此傳統節點僅依靠上下蓋板，傳遞節點所承受的彎矩和有限的剪力，不能為結構提供足夠大的承載力和整體剛度，導致網殼的結構跨度受到限制。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種單層鋁合金網殼箱型模塊化拼裝節點及其施工工藝，承載力更高，安裝更方便，組合方式更多樣。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種單層鋁合金網殼箱型模塊化拼裝節點，包括六個五面體半封閉箱體結構和一個中心加強環，所述五面體半封閉箱體結構，包括頂板、底板、左側板、右側板、后背板；其中上面板、下面板為扇形，所述中心加強環為六邊形空心棱柱體，所述六個五面體半封閉箱體結構和中心加強環的各個面設有連接孔，六個五面體半封閉箱體結構的后背板分別與中心加強環的六個側板連接。

一種單層鋁合金網殼箱型模塊化拼裝節點的施工工藝，包括以下步驟：

（1）首先在工廠用3個鋁合金工字型梁與3個五面體半封閉箱體結構構成一個封閉的三角形單元，上面板和下面板的連接孔分別與鋁合金工字型梁的上下翼緣孔通過螺栓連接，左側板和右側板上的連接孔與鋁合金工字型梁的腹板孔通過螺栓連接，然后將這些三角形單元運至施工現場；

（2）在地面將3個三角形單元用3個節點與中心加強環連接，并在外圍再用3個節點將3根槽形梁連接成六邊形單元；

（3）將六邊形單元之間的槽形梁相互連接，形成擴大化模塊單元，將擴大化模塊單元進行現場吊裝，在吊裝過程中即把相應的擴大化模塊單元槽形梁之間的腹板通過螺栓連接，每6個六邊形單元連接后形成一個調整區域，

（4）在調整區域中，用六根工字形調整梁的固定端與節點形成腹板、翼緣的螺栓連接，再用12個節點將工字形調整梁的可調整端腹板、翼緣螺栓連接，同時將周圍6個六邊形單元中的工字形梁的翼緣和腹板固定。完成之后，將7個中心加強環嵌入調整區域中形成的7塊中央節點區域，分別與周圍的6個節點通過螺栓連接，以增強網殼結構的整體剛度；

（5）重復上述步驟，逐漸擴大拼裝范圍，最終完成整個網殼的施工過程，通過不同形式的擴大化模塊單元可滿足不同的邊界支座形式。

作為本發明的一種改進，所述五面體半封閉箱體結構及中心加強環的材質均為鋁合金，通過機械加工或鑄造成型。

作為本發明的一種改進，所述中心加強環為六邊形空心棱柱體，六個側板均開孔，后背板上的連接孔與中心加強環上的孔通過螺栓連接。

作為本發明的一種改進，所述五面體半封閉箱體結構的高度與中心加強環的高度相等，也與鋁合金梁的腹板高度相等。