[發明專利]基于環形交叉索桁結構—膜屋蓋的可調式索桿節點

在審

• 申請號: 202010006533.6
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111219008A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 薛素鐸;魯建;李雄彥;劉人杰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B7/14
• 分類號: E04B7/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

基于環形交叉索桁結構—膜屋蓋的可調式索桿節點涉及大跨度張拉整體結構領域。本專利提出了一種適用于大跨度的環形交叉索桁結構—膜屋蓋的新型節點，即環形交叉索桁結構—膜屋蓋可調式索桿節點。該節點特征：首先該節點可使整根索穿節點而過，而不切斷索，保障了索的連貫性。其次，該節點構造簡單且傳力路徑明確。同時，該節點能夠隨交叉索夾角的變化而變化，可實現節點的轉動功能。該節點能夠提供上部膜屋蓋的二次結構安裝時的支撐點和連接位置，為膜屋蓋的安裝提供了平臺。該索桿節點構造簡單、制作安裝方便，適用于大跨度及超大跨度的環形交叉索桁結構—膜屋蓋，能夠為該結構的施工提供有力保障，推動了環形交叉索桁結構在工程中的應用。

技術領域

本發明專利涉及大跨度張拉整體結構領域，具體涉及環形交叉索桁結構(ACCTS)的一種新型的索桿節點形式，屬于國際專利分類E04B 7/14技術領域。

背景技術

眾所周知，張拉整體結構是大跨空間結構中最有競爭力的結構型式之一，它以輕質高強、外形美觀、跨越能力強、結構利用效率高等優點著稱于建筑行業中。該結構主要由受壓環梁、拉索、壓桿、節點組成的一種空間結構體系。其中，該類結構的節點起著把索、桿構件連接成整體結構的重要作用，同時節點設計是關乎整個結構是否能夠張拉成型以及結構運營階段的可靠度問題，因此節點是張拉整體結構活的靈魂。完美的節點不僅能夠高效地傳遞各桿件的內力，且能夠體現結構的特點并裝飾、美化結構，使結構更美觀。

在眾多張拉結構形式中，索桁張拉結構具有外形美觀、傳力明確、自重較輕、跨越能力強等優點，是最有競爭力的結構形式之一。而環形交叉索桁結構(ACCTS)是一種新型的索桁張拉結構，該結構是由輪輻式結構演化而來，由于其巧妙地避免了利用內環索作為連接內外構件的方法，使其抗倒塌能力顯著提高。由于環形交叉索桁結構較為新穎，其構件的連接形式、傳力方式、結構的拓撲關系等已經發生了變化，因此環形交叉索桁結構的節點就不能完全復制以前索穹頂結構、輪輻式索桁結構等結構的節點樣式，必須從實際工程并考慮有利于安裝環形交叉索桁結構—膜屋蓋的角度出發，設計一種適合于環形交叉索桁結構—膜屋蓋的新型索桿節點，以滿足實際工程的需要。

發明內容

本發明專利的目的在于提出了一種適用于大跨度及超大跨度的環形交叉索桁結構—膜屋蓋的新型節點，即環形交叉索桁結構—膜屋蓋可調式索桿節點。該節點根據ACCTS的特征設計，主要體現在一下幾點：首先該節點可使整根索穿節點而過，而不切斷索，保證了索的連貫性。其次，該節點構造簡單且傳力路徑明確。同時，該節點能夠隨交叉索夾角的變化而變化，可實現節點的轉動功能。最后，該節點能夠提供上部膜屋蓋的二次結構安裝時的支撐點和連接位置，為膜屋蓋的安裝提供了平臺。由上可知該索桿節點構造簡單、制作安裝方便，特別適用于大跨度及超大跨度的環形交叉索桁結構—膜屋蓋，能夠為環形交叉索桁結構—膜屋蓋的在實際工程中的施工提供有力保障，推動了環形交叉索桁結構—膜屋蓋在實際工程中的應用。

該發明專利的目的是通過以下技術方案實現的：

一種新型的環形交叉索桁結構—膜屋蓋可調式索桿節點由上蓋板1、中蓋板上2、中蓋板下3、下蓋板4、撐桿5、加勁板6、耳板7組成。

所述的上蓋板1與中蓋板上2上形成了一個類似于鎖夾的裝置，目的是固定上部單層交叉索網。同時繞其環向有四個槽型螺栓孔且平分圓周，槽型螺栓孔可以使上蓋板1和中蓋板上2形成的鎖夾和索體之間有一定轉動能力，能夠使索體在實際工程中沿其受力方向傳力，提高索體的傳力效率。同時，上蓋板兩側設計了耳板7。

所述下蓋板4與中蓋板下3也形成了一個類似于鎖夾的裝置，其目的也是固定上部單層交叉索網。在下蓋板4與中蓋板下3上也有圍繞環向等分的槽型螺栓孔。其目的是下蓋板4與中蓋板下3形成的鎖夾與索體之間有一定的轉動能力。同時，下蓋板4與撐桿5之間焊接連接并附加勁板，二者之間為固接。