一種索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型專利公開了一種索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)包括底板、蓋板、中部圓管和內(nèi)部三叉形加勁肋，內(nèi)部三叉形加勁肋僅在需要時(shí)采用，蓋板由圓形板切割而成，與中部圓管焊接。在中部圓管連接拉索的相應(yīng)位置開圓孔，以使帶有螺紋的拉索端頭從外向內(nèi)穿入節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，并在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部通過(guò)螺母擰緊，對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力。本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)形式具有受力合理、構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工及施工安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)，屬于建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]作為大跨空間結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一，單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力合理，建筑造型優(yōu)美，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。組成單層網(wǎng)殼的基本單元為多邊形網(wǎng)格，主要有三角形、四邊形、五邊形、六邊形等網(wǎng)格形式。相比于其他多邊形網(wǎng)格劃分形式，三角形網(wǎng)格的穩(wěn)定性和剛度等力學(xué)性能最為優(yōu)越，因此大多數(shù)單層網(wǎng)殼均采用三角形網(wǎng)格形式。相比于三角形網(wǎng)格，其他多邊形網(wǎng)格的穩(wěn)定性以及面內(nèi)剛度較差，因此其他多邊形網(wǎng)格的單層網(wǎng)殼工程應(yīng)用也相對(duì)較少。目前已建成一些四邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼，但還未有大型的五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼工程實(shí)例。然而從建筑效果來(lái)看，五、六邊形網(wǎng)格網(wǎng)殼的桿件分布相對(duì)較為稀疏，尤其是在配合膜材、玻璃等較透明覆蓋材料時(shí)可以獲得簡(jiǎn)潔、通透的視覺(jué)效果。
[0003]為了提高五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，同時(shí)保持其簡(jiǎn)潔、通透的視覺(jué)效果，本專利申請(qǐng)者提出了索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系，該類單層網(wǎng)殼非邊緣桿件網(wǎng)格由五、六邊形組成，其每個(gè)六邊形網(wǎng)格內(nèi)部設(shè)置拉索，并給出了其幾種可能的布索方案。選取最為典型的布索方式建立了一個(gè)索支撐單層球面網(wǎng)殼數(shù)值模型(附圖1)，對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)性能分析，結(jié)果表明，其各項(xiàng)主要力學(xué)性能均大大優(yōu)于相應(yīng)的五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，而纖細(xì)的高強(qiáng)拉索對(duì)其建筑效果影響不大。由此可見，索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]如前所述，本發(fā)明人已經(jīng)提出了索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系，并給出了其幾種可能的布索方案，針對(duì)其最為典型的布索方案一對(duì)角布索形式，本發(fā)明的目的為提出其一種受力合理、構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便的節(jié)點(diǎn)形式，為該類型索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
[0005]本發(fā)明專利提出的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造:該節(jié)點(diǎn)包括底板、蓋板、中部圓管和內(nèi)部三叉形加勁肋，底板形狀為圓形，在工廠中與中部圓管通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫相焊接，內(nèi)部三叉形加勁肋作為節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)部件，僅在需要時(shí)采用，在工廠中與中部圓管和底板通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫或角焊縫焊接，三叉形加勁肋的上部比中部圓管頂部低，其高差為蓋板的厚度。蓋板由直徑等于中部圓管內(nèi)徑的圓形板切割而成，切割后蓋到節(jié)點(diǎn)上，與中部圓管通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫焊接，其切割部位和大小應(yīng)能保證其與中部圓管焊接后能夠通過(guò)扳手調(diào)節(jié)拉索端頭螺母，蓋板周邊開30-45度焊接坡口。在中部圓管連接拉索的相應(yīng)位置開圓孔，以使帶有螺紋的拉索端頭從外向內(nèi)穿入節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，并在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部通過(guò)螺母擰緊，對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力，螺母可采用單螺母或雙螺母。
[0006]本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)形式具有受力合理、構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便等優(yōu)點(diǎn)，基于該節(jié)點(diǎn)形式的該類索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼受力合理、結(jié)構(gòu)性能可靠、施工安裝方便，其中拉索連接及預(yù)應(yīng)力施加方式簡(jiǎn)單易行，且具有安裝完畢后的可調(diào)節(jié)性，螺母可以兼起固定索和調(diào)節(jié)預(yù)應(yīng)力的作用，索受力端沒(méi)有附加質(zhì)量，而且無(wú)需中間的花籃螺絲連接部分，保證了索的材料性能以及建筑視覺(jué)效果的單一性、連貫性，整體結(jié)構(gòu)可以達(dá)到輕巧、明快、簡(jiǎn)潔、通透的建筑效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼示意圖。
[0008]圖2是節(jié)點(diǎn)三維示意圖(實(shí)施方式一)。
[0009]圖3是節(jié)點(diǎn)安裝完成后的俯視圖(實(shí)施方式一)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施方式一:
[0011]圖1為某索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼示意圖，圖中典型節(jié)點(diǎn)A的構(gòu)造如圖2和圖3所示，該節(jié)點(diǎn)包括底板1、蓋板6、中部圓管2、內(nèi)部三叉形加勁肋3，底板I形狀為圓形，在工廠中與中部圓管2通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫相焊接，內(nèi)部三叉形加勁肋3作為節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)部件，僅在需要時(shí)采用，在工廠中與中部圓管2和底板I通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫或角焊縫焊接，三叉形加勁肋3的上部比中部圓管2頂部低，其高差為蓋板6的厚度。蓋板6由直徑等于中部圓管2內(nèi)徑的圓形板切割而成，切割后蓋到節(jié)點(diǎn)上，與中部圓管2通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫焊接，其切割部位和大小 應(yīng)能保證其與中部圓管2焊接后能夠通過(guò)扳手調(diào)節(jié)拉索端頭螺母(附圖2)，蓋板周邊開30-45度焊接坡口。在中部圓管2連接拉索的相應(yīng)位置開圓孔4，以使帶有螺紋的拉索7端頭從外向內(nèi)穿入節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，并在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部通過(guò)螺母擰緊，對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力，螺母可采用單螺母或雙螺母。
【權(quán)利要求】
1.一種索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括底板(I)、蓋板(6)、中部圓管(2)和內(nèi)部三叉形加勁肋(3)，底板(I)形狀為圓形，在工廠中與中部圓管(2)通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫相焊接，內(nèi)部三叉形加勁肋(3)作為節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)部件，僅在需要時(shí)采用，在工廠中與中部圓管(2)和底板(I)通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫或角焊縫焊接，三叉形加勁肋(3)的上部比中部圓管(2)頂部低，其高差為蓋板(6)的厚度；蓋板(6)由直徑等于中部圓管(2)內(nèi)徑的圓形板切割而成，切割后蓋到節(jié)點(diǎn)上，與中部圓管(2)通過(guò)全熔透對(duì)接焊縫焊接，其切割部位和大小應(yīng)能保證其與中部圓管(2)焊接后能夠通過(guò)扳手調(diào)節(jié)拉索端頭螺母，蓋板周邊開30-45度焊接坡口 ；在中部圓管(2)連接拉索的相應(yīng)位置開圓孔(4)，以使帶有螺紋的拉索(7)端頭從外向內(nèi)穿入節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，并在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部通過(guò)螺母擰緊，對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力，螺母可采用單螺母或雙螺母。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種索支撐五、六邊形網(wǎng)格單層網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的拉索(7)索體為鋼 絲索、鋼絞線或鋼棒。
【文檔編號(hào)】E04B1/32GK203782895SQ201420175242
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月13日
【發(fā)明者】楊大彬, 李鵬, 種傳超, 劉春陽(yáng), 李龍龍, 閆凱, 任曉芳, 雷淑忠, 杜剛 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)