一種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)架體單元，架體單元為四棱錐體結(jié)構(gòu)，包括四個(gè)橫桿件、四個(gè)斜向桿件、節(jié)點(diǎn)連接件和曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)，橫桿件位于四棱錐體的底面四邊，并通過節(jié)點(diǎn)連接件相互連接；斜向桿件位于四棱錐體的斜邊，其一端與節(jié)點(diǎn)連接件連接，另一端與曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)連接；相鄰的兩個(gè)架體單元共用一個(gè)橫桿件，相鄰的兩個(gè)曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)之間通過一可調(diào)長度的曲率調(diào)節(jié)桿件連接。采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型不用制作不同長度的桿件和不同角度的節(jié)點(diǎn)，因此可大大降低制造的復(fù)雜性。
【專利說明】—種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。更具體地，涉及一種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)架是由多根桿件按一定的網(wǎng)格形式，通過節(jié)點(diǎn)將桿件連結(jié)成的空間結(jié)構(gòu)。具有空間受力性能好、重量輕、剛度大、結(jié)構(gòu)合理、材料用量少等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此被廣泛地應(yīng)用于需要大跨度空間的體育館、劇院、展覽館、科技館等建筑中。這些大跨度的屋面多采用曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其曲面的曲率是由設(shè)計(jì)制造出的不同長度的桿件和不同連接角度的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的。但在臨時(shí)性的工程中，特別是在跨度和曲率經(jīng)常需要根據(jù)其功能要求進(jìn)行改變的工程中，采用上述方法顯然是不能適用的，如果按照設(shè)計(jì)改變桿件長度和變動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接角度的方法來構(gòu)建曲面網(wǎng)架，就需要準(zhǔn)備多種桿長和多種角度的網(wǎng)架桿件與節(jié)點(diǎn)連接件，從而導(dǎo)致浪費(fèi)和積壓大量的資金，增加了管理的難度和費(fèi)用。顯然現(xiàn)有曲面網(wǎng)架的改變桿長和節(jié)點(diǎn)連接角度的方法，只能應(yīng)用在一勞永逸的建筑中，而不能滿足需要重復(fù)組裝與拆卸，并根據(jù)使用功能和客體要求，改變網(wǎng)架的曲率、形狀、空間和大小的其他領(lǐng)域，例如模板工程、臨時(shí)拱橋、展覽門架、展示網(wǎng)架、臨時(shí)性棚類、活動(dòng)建筑等的使用要求。因此創(chuàng)新一種多用途可調(diào)曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，把網(wǎng)架結(jié)構(gòu)眾多的良好特點(diǎn)擴(kuò)大到永久性建筑之外的其他領(lǐng)域，顯然是節(jié)約材料，節(jié)省資金、方便管理的一個(gè)舉措，也是一個(gè)值得研究的有意義課題。
[0003]本實(shí)用新型提供一種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆卸、運(yùn)輸方便，造價(jià)低廉。并可根據(jù)使用的客體要求改變形狀、調(diào)節(jié)曲率，所以具有廣泛的適應(yīng)性和實(shí)用性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠重復(fù)拆裝，并可根據(jù)使用的客體要求而調(diào)節(jié)曲率半徑。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0006]一種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，包括四個(gè)橫桿件、四個(gè)斜向桿件、節(jié)點(diǎn)連接件和曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)連接件，所述橫桿件位于四棱錐體的底面四邊，并通過所述節(jié)點(diǎn)連接件相互連接；所述斜向桿件位于四棱錐體的斜邊，其一端與所述橫桿件連接，另一端與曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)連接；相鄰的兩個(gè)架體單元共用一個(gè)橫桿件，相鄰的兩個(gè)曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)之間通過一可調(diào)長度的曲率調(diào)節(jié)桿件連接。
[0007]優(yōu)選地，所述曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)包括曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體和防脫蓋板，所述防脫蓋板通過螺釘固定在曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上；所述曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上設(shè)置有用于與所述斜向桿件匹配對(duì)應(yīng)連接的耳板，所述曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上還設(shè)置有呈十字對(duì)稱設(shè)置的卡槽；所述曲率調(diào)節(jié)桿件的兩端頭分別設(shè)有球體，所述球體與卡槽匹配對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0008]優(yōu)選地，所述曲率調(diào)節(jié)桿件包括一個(gè)外螺紋管和兩個(gè)分別與外螺紋管螺接的內(nèi)螺紋管，所述內(nèi)螺紋管的另一端頭設(shè)有球體。[0009]優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)連接件包括第一雙插耳連接板、第一單插耳連接板、第二雙插耳連接板、第二單插耳連接板和十字旋轉(zhuǎn)軸，所述十字旋轉(zhuǎn)軸包括左半軸體、右半軸體和擋塊，所述左半軸體和右半軸體拼合后的外徑與第二雙插耳連接板上的孔以及第二單插耳連接板上的孔匹配對(duì)應(yīng)；所述右半軸體的內(nèi)側(cè)面上垂直設(shè)有穿心軸，所述穿心軸的外徑與第一雙插耳連接板上的孔以及第一單插耳連接板上的孔匹配對(duì)應(yīng)；所述右半軸體外側(cè)面的兩端設(shè)有第一突起部，所述左半軸體外側(cè)面的一端設(shè)有第二突起部，所述擋塊通過螺釘固定在左半軸體外側(cè)面的另一端；所述第一雙插耳連接板和第一單插耳連接板插合后套在穿心軸上，所述第二雙插耳連接板和第二單插耳連接板插合后套裝在左半軸體和右半軸體上。
[0010]優(yōu)選地，所述穿心軸的端部設(shè)有突起，所述左半軸體的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有與該突起匹配的凹槽。
[0011]優(yōu)選地，所述橫桿件的兩端均設(shè)有耳板，所述橫桿件通過耳板與所述節(jié)點(diǎn)連接件固定連接。
[0012]優(yōu)選地，所述斜向桿件的兩端均設(shè)有耳板，所述斜向桿件的一端通過耳板與橫桿件固定連接，另一端通過耳板與曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)固定連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0014]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有以下有益效果，與現(xiàn)有的曲面網(wǎng)架相比，本實(shí)用新型不用制作不同長度的桿件和不同角度的節(jié)點(diǎn)，因此可大大降低制造的復(fù)雜性，從而本實(shí)用新型制作簡單，加工方便，造價(jià)較低。由于本實(shí)用新型在安裝、調(diào)節(jié)、拆卸、運(yùn)輸?shù)确矫娴奶匦?，在現(xiàn)有曲面網(wǎng)架技術(shù)難以應(yīng)用的眾多領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)。特別是在不能采用固定曲率、形狀、空間的模板工程、臨時(shí)拱橋、展覽門架、展示網(wǎng)架、臨時(shí)性的棚類、活動(dòng)建筑等領(lǐng)域，更能突顯其優(yōu)點(diǎn)和特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]圖1示出本實(shí)用新型的架體單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2示出本實(shí)用新型的曲率調(diào)節(jié)桿件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3示出本實(shí)用新型的曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4示出本實(shí)用新型的曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)處的連接大樣示意圖。
[0020]圖5示出本實(shí)用新型的曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)處的爆炸圖。
[0021]圖6示出本實(shí)用新型的斜向桿件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7示出本實(shí)用新型的橫桿件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8示出本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖9示出本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)連接件的爆炸圖。
[0025]圖10示出本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)連接件處的連接大樣示意圖。
[0026]圖11示出本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)連接件處的爆炸圖。
[0027]圖12示出本實(shí)用新型的架體單元組合的倒置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖13示出本實(shí)用新型的架體單元組合的正置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖14示出運(yùn)用本實(shí)用新型的架體單元組裝的圓筒狀網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖15示出運(yùn)用本實(shí)用新型的架體單元組裝的球冠曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖。[0031]圖16示出運(yùn)用本實(shí)用新型的架體單元組裝的單曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖17示出運(yùn)用本實(shí)用新型的架體單元組裝的雙向曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了更清楚地說明本實(shí)用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0034]如圖1所示，一種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架包括至少兩個(gè)架體單元100，該架體單元100為四棱錐體形狀，包括曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)1、斜向桿件2、橫桿件3和節(jié)點(diǎn)連接件4 ;所述橫桿件3位于四棱錐體的底面四邊，并通過所述節(jié)點(diǎn)連接件4相互連接；所述斜向桿件2位于四棱錐體的斜邊，其一端與所述橫桿件3連接，另一端與曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)I連接；相鄰的兩個(gè)架體單元100共用一個(gè)橫桿件3，相鄰的兩個(gè)曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)之間通過一可調(diào)長度的曲率調(diào)節(jié)桿件5連接。在本實(shí)施例中斜向桿件2、橫桿件3均為圓管加工而成。
[0035]如圖2所示，曲率調(diào)節(jié)桿件5包括I個(gè)外螺旋管52和2個(gè)內(nèi)螺旋管51，內(nèi)螺旋管51通過螺紋固定在外螺旋管52的兩端。內(nèi)螺旋管51的一端具有圓錐狀的過渡部54，過渡部54通過短方鋼55與球體56連接。通過旋轉(zhuǎn)外螺旋管52能夠改變曲率調(diào)節(jié)桿件5的長度。
[0036]如圖3?5所示，曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)I為雙層結(jié)構(gòu)，包括防脫蓋板17和曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體，防脫蓋板17通過螺釘固定在曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上；曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上設(shè)有4個(gè)與斜向桿件2匹配連接的連接耳板12 ；曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上十字對(duì)稱設(shè)有4個(gè)連接卡槽11 ；連接卡槽11包括卡槽室15和卡槽口 16，卡槽室15用于容納球體56，卡槽口 16的開口小于球體56的直徑，且與短方鋼55相匹配，使得曲率調(diào)節(jié)桿件5不能從卡槽室15中脫落，同時(shí)使曲率調(diào)節(jié)桿件5不能沿自身的軸線旋轉(zhuǎn)；連接耳板12上設(shè)有與斜向桿件2的耳板相配合的螺栓孔13。當(dāng)改變曲率調(diào)節(jié)桿件5的長度時(shí)，球體56拉動(dòng)曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)1，球體56在卡槽室15內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證了曲率調(diào)節(jié)桿件5在曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)I處角度的順暢無級(jí)變化。為了操作時(shí)方便調(diào)節(jié)曲率調(diào)節(jié)桿件5的長度，在外螺旋管52的中部設(shè)置了孔53，調(diào)整時(shí)把小撥桿插入孔53內(nèi)旋轉(zhuǎn)外螺旋管52就能改變曲率調(diào)節(jié)桿件5的長短。
[0037]如圖6所示，斜向桿件2包括斜向桿體21和斜向桿件耳板22，斜向桿件耳板22上設(shè)有耳板孔23，其與曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)I上的耳板孔13相匹配，將斜向桿件2的一端栓結(jié)于曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)1，斜向桿件2的另一端的耳板孔與橫桿件3的端部耳板孔33相匹配，將斜向桿件2的另一端栓結(jié)于橫桿件3的端部耳板。
[0038]如圖7所示，橫桿件3包括橫桿體31和設(shè)置在其兩端的雙向耳板32，雙向耳板32上設(shè)有連接斜向桿件2的耳板孔33和連接節(jié)點(diǎn)連接件4的耳板孔34，橫桿件3通過雙向耳板32上設(shè)置的耳板孔33和耳板孔34，分別與斜向桿件2和節(jié)點(diǎn)連接件4相連。
[0039]如圖8和9所示,節(jié)點(diǎn)連接件4包括第一雙插耳連接板41、第一單插耳連接板42、第二雙插耳連接板43、第二單插耳連接板44和十字旋轉(zhuǎn)軸45，十字旋轉(zhuǎn)軸45包括左半軸體451、右半軸體452和擋塊453，左半軸體451和右半軸體452拼合后的外徑與第二雙插耳連接板43和第二單插耳連接板44上的孔匹配對(duì)應(yīng)；右半軸體452的內(nèi)側(cè)面上垂直設(shè)有穿心軸454,穿心軸454的外徑與第一雙插耳連接板41和第一單插耳連接板42上的孔匹配對(duì)應(yīng)；右半軸體452的兩端設(shè)有突起部455，左半軸體451的一端設(shè)有突起部456，擋塊453通過螺釘固定在左半軸體451的另一端；第一雙插耳連接板41和第一單插耳連接板42插合后套在穿心軸上，第二雙插耳連接板43和第二單插耳連接板44插合后套裝在左半軸體和右半軸體上。穿心軸454的端部上設(shè)有突起457，左半軸體451的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有與突起457匹配對(duì)應(yīng)的凹槽。安裝時(shí)，先將第一雙插耳連接板41和第一單插耳連接板42插合后套在穿心軸上，將第二雙插耳連接板43和第二單插耳連接板44插合后套裝在右半軸體452上，然后將左半軸體451沿突起457插入，最后把擋塊453用螺釘固定到左半軸體451上，完成組裝。第一雙插耳連接板41和第一單插耳連接板42可以圍繞穿心軸454旋轉(zhuǎn)，第二雙插耳連接板43和第二單插耳連接板44能夠圍繞左半軸體451和右半軸體452的組合體旋轉(zhuǎn)。
[0040]如圖10和11所示，節(jié)點(diǎn)連接件4的連接板只和橫桿件3相連。而斜向桿件2與橫桿件3的對(duì)應(yīng)耳板互相栓結(jié)在一起。橫桿件3端部設(shè)置有雙向耳板32，雙向耳板32沿橫桿件3軸向的部分與節(jié)點(diǎn)連接件4連接，雙向耳板32與橫桿件3軸向相斜的部分與斜向桿件2連接。
[0041]如圖12所示，當(dāng)本實(shí)用新型的架體單元100組成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)后，改變曲率調(diào)節(jié)桿件5的長短，即可改變各個(gè)四棱錐底矩形面相互之間的角度，進(jìn)而產(chǎn)生了相應(yīng)的曲面網(wǎng)架。
[0042]如圖13所示，本實(shí)用新型可以根據(jù)使用的功能和要求來決定網(wǎng)架放置方向和方式。
[0043]如圖14所示，運(yùn)用本實(shí)用新型的架體單元100組裝成的圓筒狀網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
[0044]如圖15所示，運(yùn)用本實(shí)用新型的架體單元100組裝成的球冠曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
[0045]如圖16所示，運(yùn)用本實(shí)用新型的架體單元100組裝成的單曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。。
[0046]如圖17所示，運(yùn)用本實(shí)用新型的架體單元100組裝成的雙向曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
[0047]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)曲率的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于:該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)架體單元，所述架體單元為四棱錐體結(jié)構(gòu)，包括四個(gè)橫桿件、四個(gè)斜向桿件、節(jié)點(diǎn)連接件和曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)連接件，所述橫桿件位于四棱錐體的底面四邊，并通過所述節(jié)點(diǎn)連接件相互連接；所述斜向桿件位于四棱錐體的斜邊，其一端與所述橫桿件連接，另一端與曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)連接；相鄰的兩個(gè)架體單元共用一個(gè)橫桿件，相鄰的兩個(gè)曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)之間通過一可調(diào)長度的曲率調(diào)節(jié)桿件連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)包括曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體和防脫蓋板，所述防脫蓋板通過螺釘固定在曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上；所述曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上設(shè)置有用于與所述斜向桿件匹配對(duì)應(yīng)連接的耳板，所述曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)本體上還設(shè)置有呈十字對(duì)稱設(shè)置的卡槽；所述曲率調(diào)節(jié)桿件的兩端頭分別設(shè)有球體，所述球體與卡槽匹配對(duì)應(yīng)設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述曲率調(diào)節(jié)桿件包括一個(gè)外螺紋管和兩個(gè)分別與外螺紋管螺接的內(nèi)螺紋管，所述內(nèi)螺紋管的另一端頭設(shè)有球體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述節(jié)點(diǎn)連接件包括第一雙插耳連接板、第一單插耳連接板、第二雙插耳連接板、第二單插耳連接板和十字旋轉(zhuǎn)軸，所述十字旋轉(zhuǎn)軸包括左半軸體、右半軸體和擋塊，所述左半軸體和右半軸體拼合后的外徑與第二雙插耳連接板上的孔以及第二單插耳連接板上的孔匹配對(duì)應(yīng)；所述右半軸體的內(nèi)側(cè)面上垂直設(shè)有穿心軸，所述穿心軸的外徑與第一雙插耳連接板上的孔以及第一單插耳連接板上的孔匹配對(duì)應(yīng)；所述右半軸體外側(cè)面的兩端設(shè)有第一突起部，所述左半軸體外側(cè)面的一端設(shè)有第二突起部，所述擋塊通過螺釘固定在左半軸體外側(cè)面的另一端；所述第一雙插耳連接板和第一單插耳連接板插合后套在穿心軸上，所述第二雙插耳連接板和第二單插耳連接板插合后套裝在左半軸體和右半軸體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述穿心軸的端部設(shè)有突起，所述左半軸體的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有與該突起匹配的凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述橫桿件的兩端均設(shè)有耳板，所述橫桿件通過耳板與所述節(jié)點(diǎn)連接件固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述斜向桿件的兩端均設(shè)有耳板，所述斜向桿件的一端通過耳板與橫桿件固定連接，另一端通過耳板與曲率調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)固定連接。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK203821593SQ201420245085
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】郭成順 申請(qǐng)人:郭成順