[發明專利]一種肋環型索穹頂結構可調節式球形節點

在審

• 申請號: 202011289941.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112459334A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李旭坤;郭佳民;趙宇;周觀根;劉光眾;孫瑜;陳偉剛;謝雨陽
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: E04B7/14
• 分類號: E04B7/14;E04B1/58;E04B1/343
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種肋環型索穹頂結構可調節式球形節點；它由球殼中心體、導軌式耳板、錐形接頭轉換構件組成；球殼中心體表面上開有與導軌式耳板形狀匹配的孔洞；導軌式耳板上開有銷孔供受拉構件連接使用；導軌式耳板通過90°旋轉卡入球殼中心體的卡槽，利用與球殼內圓相貼合的導軌進行固定；球殼底端選用平面設計，可與錐形接頭轉換構件進行連接；錐形接頭轉換構件下表面開有帶螺紋的槽孔供受壓構件連接使用；本發明提供的肋環型索穹頂結構可調節式球形節點在保證受力性能的前提下，不同卡槽與導軌式耳板的不同組合為節點提供了多種角度自由組合方式，實現了節點調節的可性能；鏤空球殼形設計減小了節點自重和裝配誤差。

所屬技術領域

本發明涉及一種肋環型索穹頂結構可調節式球形節點，具體地，涉及一種肋環型索穹頂可調節式球形節點，應用范圍包括索桿結構與模型結構。

背景技術

建筑索桿結構以其輕盈的體態、合理的受力和優美的造型而備受關注。近二十年來，我國建筑索桿結構工程需求與實際工程數量實現了跳躍式增長，張弦結構、弦支穹頂、索穹頂、及橫向加勁索系、索網結構、雙層索系、斜拉結構等結構體系相繼在我國大型實際工程中推廣應用。在這樣的背景下，節點設計逐漸成為索桿結構工程設計中的一個關鍵環節，節點不僅直接影響建筑美觀和結構合理性，更密切關系到工程的成本造價、施工周期及安全等各個方面，然而構造復雜的連接節點一直制約著該類結構的進一步發展與應用。

隨著建筑結構功能的不斷提升與外觀造型的多樣化,對構件與構件之間的連接節點也提出了更高的要求。傳統索桿結構中所用連接節點主要有鑄造節點與焊接節點,節點自重大、構造復雜、制作安裝成本高。此外,同一結構中的節點形式種類較多、基本無標準化可言,當整個結構的造型比較復雜時制作種類繁多的節點將花費大量的人力與物力。為了能夠實現構造簡單且適用性廣的節點,節點的標準化制作與可調節性能已成為空間結構領域的研究熱點。在傳統的網架與網殼結構中,工程技術人員已成功開發出了構造簡單、標準化程度高的焊接空心球節點和螺栓球節點。該類標準化節點的推出加快了網架與網殼結構的施工進度,降低了施工成本。較常規空間結構而言,索桿張力結構由于柔性拉索的存在,在連接節點中往往采用大量的耳板來進行拉索的連接,但是節點中不同位置的耳板其形狀和大小各不相同,整個結構中耳板的種類繁多,給加工裝配帶來了諸多不便,極易造成加工與裝配錯誤的發生。本發明提出的索桿結構可調節式球形節點,節點中配備有標準化的節點中心體和導軌式耳板,不僅簡化了耳板的種類，而且球殼中心體上的卡槽也方便了耳板的安裝定位,此外導軌式耳板賦予了節點可調節的功能特性，基本克服了傳統節點構造復雜,種類繁多的缺點,實現了節點中全部構件標準化、節點種類簡約化、節點功能可調節的目的。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于肋環型索穹頂結構中索桿相連的節點形式，即肋環型索穹頂結構可調節式球形節點，以克服肋環型索穹頂結構中節點種類繁多，節點構造復雜，節點施工裝配不便和節點適用范圍小的缺點，促進肋環型索穹頂結構節點向標準化和可調節方向邁進。

為了達到上述目的，本發明提供了一種肋環型索穹頂結構可調節式球形節點。其中，球殼中心體(1)和錐形接頭轉換構件(4)構成節點的主體結構。所述可調節式球形節點由球殼中心體(1)、導軌式耳板(2)和錐形接頭轉換構件(4)組成。

上述的肋環型索穹頂結構可調節式球形節點，其中，所述節點球殼中心體(1)開有供導軌式耳板(2)卡入的卡槽(7、8、9、10)，所述節點球殼中心體(1)上的卡槽的形狀尺寸與導軌式耳板(2)相匹配，卡槽的寬度與導軌式耳板(2)厚度一致，卡槽的橫剖面為半徑與球殼一致的扇形。

上述的肋環型索穹頂結構可調節式球形節點，其中，所述節點球殼中心體(1)共開有三個圓心角為45°和一個圓心角為90°的卡槽(7、8、9、10)，卡槽(7)為位于球殼前半部右側橫向的90°圓心角的扇形孔洞，卡槽(8)為位于球殼左半部下側縱向的45°圓心角的扇形孔洞，卡槽(9)為位于球殼頂端左右各開22.5°縱向的45°圓心角的扇形孔洞，卡槽(10)為縱向的45°圓心角的扇形孔洞，其位置依據具體肋環型索穹頂結構中環索和斜索的空間位置確定。