專利名稱:通用型螺栓結(jié)合網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)的制作方法
通用型螺栓結(jié)合網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)屬于建筑工程中的空間桁架結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
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網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是六十年代初期在我國(guó)逐步得到普及的新技術(shù)，在國(guó)外已經(jīng)有幾十年的歷史，應(yīng)用頗為廣泛。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造型式是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題之一，始終是各國(guó)致力研究的課題。近年來(lái)，我國(guó)建成的各類網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)其節(jié)點(diǎn)型式多采用焊接空心球、螺栓球以及焊接鋼板節(jié)點(diǎn)等聯(lián)接方式。使用這些節(jié)點(diǎn)建造的網(wǎng)架，對(duì)于特定的網(wǎng)格形式和桿件截面形狀必須選用相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)型式，一般是不能相互通用的。這種單一對(duì)應(yīng)的體系給實(shí)際工程，特別是材料代換造成不便。實(shí)際上對(duì)于單一的材料及斷面形狀只能是以大代小，造成浪費(fèi)。一方面是某種單一性材料(如鋼管)緊缺浪費(fèi);而另一方面卻有大量的型鋼、鋁材、塑料等至今沒(méi)能充分地用于空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其原因之一就是國(guó)內(nèi)至今沒(méi)有可供選用的多功能通用型節(jié)點(diǎn)體系。本發(fā)明的目的就是建立這樣一種用螺栓結(jié)合的適于多種材料和多種截面形狀桿件的裝配式節(jié)點(diǎn)，形成一種使用靈活，制作簡(jiǎn)單，安裝方便的通用型網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)體系。
本發(fā)明是以鋼、鋁或塑料壓制的板材為主要原料，經(jīng)切割、沖壓、鉆孔加工成為適合于受力的通用型網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)。圖1表示一種用于兩向網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的通用螺栓結(jié)合網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)，由蓋板(1)、聯(lián)接件盒子體(2)、聯(lián)接板(3)、以及中央平衡螺栓(4)、墊圈(5)和螺帽(6)等另件組成。在盒子體與蓋板之間具有園柱形半凸鍵(7)，該鍵是附在蓋板上經(jīng)沖壓而呈半凸起狀的園柱體，可與盒子體底板上的園孔(8)相配合，借助中央平衡螺栓的緊固作用傳遞剪力。對(duì)于某種規(guī)格的節(jié)點(diǎn)，只要將蓋板和聯(lián)接件做成同時(shí)適于兩向(圖2)和三向(圖3)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的兩種類型的聯(lián)接件盒子體，(圖3中的(1)和(2))配合其他另件，即可用螺栓結(jié)合成適用于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有多種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的通用型節(jié)點(diǎn)。適當(dāng)調(diào)整盒子體的壁厚形成傾角，也可方便地用于曲面網(wǎng)殼。圖3中的(5)為復(fù)桿聯(lián)接板，對(duì)于無(wú)桿件聯(lián)接的聯(lián)接板可做成墊板(圖3中的(4))，圖3中的(3)為適用于三向網(wǎng)格的蓋板。
本發(fā)明可分為簡(jiǎn)易型、標(biāo)準(zhǔn)型和加強(qiáng)型三種。對(duì)于輕型結(jié)構(gòu)可只使用聯(lián)接件 盒子體聯(lián)接板(圖1中的(2)和(3))或(圖3中的(1)(2)(4)和(5)等結(jié)合成簡(jiǎn)易型節(jié)點(diǎn)，在一般情況下，將簡(jiǎn)易型節(jié)點(diǎn)加上中央平衡螺栓，即由圖1中的(2)(3)(4)(5)和(6)構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)點(diǎn)，在必要時(shí)如使用蓋板則可將標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)點(diǎn)變?yōu)榧訌?qiáng)型節(jié)點(diǎn)(圖2中的(3))。復(fù)桿(圖2中的(1))及弦桿(圖2中的(2))分別通過(guò)聯(lián)接板和聯(lián)接件盒子體用螺栓與節(jié)點(diǎn)聯(lián)接(圖2)。
通用型螺栓結(jié)合網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)呈空間受力狀態(tài)，相鄰桿件傳力便捷，并且是以合力的方式作用于節(jié)點(diǎn)，從而使節(jié)點(diǎn)處于比較簡(jiǎn)單、明確的受力狀態(tài)。使用本發(fā)明可使網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)及桿件的制作安裝免去焊接操作。除塑料的部分特殊加工工藝之外，整個(gè)結(jié)構(gòu)的金屬加工僅僅只是切割，沖壓和成孔，這些工序均可借助模具，故可保證產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明可被用于空間桿系的多層次多方位聯(lián)接，適用于鋼、鋁、塑料等各種型材或管材的桿件斷面形狀。中央平衡螺栓的作用是緊固節(jié)點(diǎn)形成整體并施加予應(yīng)力以消除各桿件與節(jié)點(diǎn)因螺栓結(jié)合所產(chǎn)生的偏心矩的影響，增加節(jié)點(diǎn)的整體剛度，保證節(jié)點(diǎn)處于良好受力狀態(tài)。
本發(fā)明中各另件的加工應(yīng)采用模具進(jìn)行。單個(gè)的聯(lián)接件盒子體是非對(duì)稱另件，其成形工藝應(yīng)采用兩件或多件成組制作，宜使用對(duì)稱模具，用一塊板料沖壓成多件，然后再切割分解成單體。
本發(fā)明適用于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有多種網(wǎng)架類型和不同的材料以及多種截面形狀的型材、管材桿件。對(duì)于各種工業(yè)與民用建筑，特別是搭建臨時(shí)腳手、塔架、看臺(tái)、風(fēng)雨棚等建筑物更顯示其優(yōu)點(diǎn)。使用本發(fā)明可建造一系列的派生空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)如網(wǎng)殼、球形園頂?shù)取?br>權(quán)利要求
1.通用型螺栓結(jié)合網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)的特征是節(jié)點(diǎn)的本身是用螺栓和半凸園柱形鍵將聯(lián)接件盒子體、聯(lián)接板、蓋板等另件結(jié)合而成的組合空間受力實(shí)體。本發(fā)明的聯(lián)接件盒子體是由板材經(jīng)模具沖壓成型的空間結(jié)構(gòu)。一顆中央平衡螺栓將聯(lián)接件盒子體、聯(lián)接板等另件與蓋板緊固成一體。桿件通過(guò)聯(lián)接板與節(jié)點(diǎn)用螺栓聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，本發(fā)明的特征是節(jié)點(diǎn)實(shí)體或由它們所聯(lián)接的桿件，是用鋼、鋁或鋁合金、塑料及其他類似工程材料制造的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述，本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)另件的制作方法是用模具沖壓成型的。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2和3所述，本發(fā)明的特征為永久或臨時(shí)性的網(wǎng)架、網(wǎng)殼或其他空間桿系結(jié)構(gòu)，是采用本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造型式聯(lián)接而成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1、2和3，本發(fā)明的特征是節(jié)點(diǎn)構(gòu)造是簡(jiǎn)易型、標(biāo)準(zhǔn)型、加強(qiáng)型或其他任何一種部分或全部另件是由本發(fā)明中的另件所組成的派生節(jié)點(diǎn)構(gòu)造型式。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1、2和3所述，本發(fā)明的特征是聯(lián)接件盒子體的成型是采用對(duì)稱模具沖壓，然后再分解成單件的。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1、2和3所述，一種節(jié)點(diǎn)其聯(lián)接件盒子體與蓋板之間是具有半凸園柱形鍵構(gòu)造的。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1、2和3所述，一種曲面網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)是采用調(diào)整聯(lián)接件盒子體的壁厚形成傾角的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)曲面空間桿系聯(lián)接的。
專利摘要
本發(fā)明屬于建筑工程中空間桁架結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
。使用金屬結(jié)構(gòu)材料實(shí)施本發(fā)明只需普通的沖壓、切割和成孔設(shè)備。如使用塑料及其他類似結(jié)構(gòu)材料，則需具備相應(yīng)的加工手段。本發(fā)明的特征是用螺栓和半凸圓柱形鍵將聯(lián)接件盒子體、聯(lián)連板等零件與蓋板緊固結(jié)合成為一個(gè)空間受力實(shí)體。中央平衡螺栓的緊固作用使整個(gè)節(jié)點(diǎn)具有偏心矩自平衡能力。本發(fā)明使網(wǎng)架的制作安裝全部免除焊接，是一種適用于多種網(wǎng)架及其他空間桿系結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)體系。
文檔編號(hào)E04C3/02GK86100450SQ86100450
公開(kāi)日1987年8月5日 申請(qǐng)日期1986年1月20日
發(fā)明者郝允升 申請(qǐng)人:郝允升導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan