一種節點裝置的製作方法

2023-06-25 09:04:01 1

專利名稱：一種節點裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建築結構節點，尤其涉及一種索穹頂結構的鑄鋼整體節點裝置。
背景技術：
隨著空間結構的發展，結構的跨度愈來愈大，形式也相應增多。索穹頂(Cable Dome)結構是美國工程師Geiger發展和推廣Fuller張拉整體思想後實現的一種新型預張力大跨結構，它體現了 Fuller關於「壓力的孤島存在於拉力的海洋中」的思想，是一種結構效率極高的全張力體系。新型結構體系不斷出現，使結構中構件與構件之間的連接方式日趨複雜，傳統的焊接球節點、鋼管相貫節點等節點形式已不能適應現代鋼結構的發展。眾所周知，節點構造的好壞對結構傳力性能、製作安裝、工程進度及工程造價都有相當大的影響。因此，尋找受力合理、施工簡便、造價低的節點形式十分重要。隨著鑄造工藝的提高，鑄鋼節點以其合理性與實用性越來越收到關注。鑄鋼節點在工廠內整體澆鑄，相對於焊接球節點與鋼管相貫節點，可免去相貫線切割及重疊焊縫焊接引起的應力集中，鑄鋼節點具有良好的適應性，節點設計自由度大。可根據建築需要生產出具有複雜外形和內腔的節點。可按受力狀況採用最合理的截面形狀， 從而改善節點的應力分布。然而，通過對實際工程的研究總結髮現，大多數節點只能採用在平面內轉動的節點形式，這種節點一般無法承受索穹頂結構在施工過程中可能存在的平面外轉動易發生破壞，而且索穹頂結構作為一種空間鉸接體系，實際的節點還應該滿足空間的三向傳力和變形要求。因此，有必要尋求一種能滿足空間三向傳力要求，又能滿足結構施工要求的節點形式。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種節點裝置，以解決節點只能在平面內轉動的問題。為解決上述問題，本實用新型提出了一種節點裝置，包括多個耳板，所述耳板具有銷孔，在所述銷孔處設置有關節軸承。優選地，所述節點裝置還包括銷軸，所述銷軸穿過所述關節軸承設置。優選地，所述節點裝置包括上節點和下節點，所述上節點包括中心連接件，所述中心連接件輻射連接有多個所述耳板，所述下節點包括索夾，所述索夾輻射連接有一個或多個所述耳板。優選地，所述中心連接件的形狀為柱狀體。優選地，所述索夾包括上索夾和下索夾，所述上索夾和所述下索夾通過螺栓連接。優選地，其特徵在於，所述關節軸承為向心關節軸承。優選地，其特徵在於，所述關節軸承的轉動角度的範圍在0° 20°之間。本實用新型提供的節點裝置，索和杆(如索穹頂結構的脊索、環索、斜索以及壓杆)分別通過與耳板的銷孔處設置的關節軸承連接，既滿足結構空間鉸接要求又能夠保證脊索、斜索以及壓杆在平面內外發生轉動，從而滿足實際的設計和施工要求。進一步地，所述上節點的中心連接件採用柱狀體形，能夠保證節點平面外的剛度。進一步地，環索通過索夾圓滑過渡，保證索力平穩傳遞。

圖1為本實用新型實施例一提供的銷軸和關節軸承連接的結構示意圖；圖加為本實用新型實施例一提供的Geiger型索穹頂結構中上節點的結構示意圖；圖2b為本實用新型實施例一提供的Geiger型索穹頂結構中裝配完畢的上節點的結構示意圖；圖2c為本實用新型實施例一提供的Geiger型索穹頂結構中下節點的結構示意圖；圖2d為本實用新型實施例一提供的Geiger型索穹頂結構中裝配完畢的下節點的結構示意圖；圖3a為本實用新型實施例二提供的Levy型索穹頂結構中上節點的結構示意圖；圖北為本實用新型實施例二提供的Levy型索穹頂結構中裝配完畢的上節點的結構示意圖；圖3c為本實用新型實施例二提供的Levy型索穹頂結構中下節點的結構示意圖；圖3d為本實用新型實施例二提供的Levy型索穹頂結構中裝配完畢的下節點的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的節點裝置作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用於方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。本實用新型的核心思想在於，提供一種節點裝置，索和壓杆分別通過與耳板的銷孔處設置的關節軸承連接，既滿足結構空間鉸接要求又能夠保證脊索、斜索以及壓杆在平面內外發生轉動，從而滿足實際的設計和施工要求。由於索穹頂鑄鋼節點在建築結構中具有一定的代表性，因此，以下實施例以索穹頂鑄鋼節點為例進行說明，而本領域的普通技術人員應該理解，本實用新型的節點裝置不限於索穹頂鑄鋼節點，還可以應用於其他形式的建築結構中。實施例一本實用新型提出了一種節點裝置，包括多個耳板，所述耳板具有銷孔，在所述銷孔處設置有關節軸承。圖1為本實用新型實施例一提供的銷軸和關節軸承連接的結構示意圖；圖加為本實用新型實施例一提供的Geiger型索穹頂結構中上節點的結構示意圖；圖2b為本實用新型實施例一提供的Geiger型索穹頂結構中裝配完畢的上節點的結構示意圖。參照圖1，圖2a,圖2b，索穹頂結構的鑄鋼節點裝置還包括銷軸11，所述銷軸11穿過所述關節軸承12設置，索穹頂結構的上節點包括中心連接件21，所述中心連接件21輻射連接多個耳板22，中心連接件21的形狀為柱狀體，中心連接件採用柱狀體形，能夠保證節點平面外的剛度，當然，中心連接件21也可以是滿足建築要求的其他形狀。耳板22焊接在中心連接件21上， 本領域的普通技術人員應該理解，所述耳板22不僅僅局限於焊接的方式與中心連接件21 連接，還可以是諸如鑄鋼整體節點等方式進行連接。在本實施例中，Geiger型索穹頂結構的上節點包括三個耳板22，具體地，在柱狀體的側面輻射連接有兩個耳板22，其中一個耳板22上具有一個銷孔，另一個耳板22上分布有兩個銷孔，柱狀體的底部固定連接有一個耳板22，該耳板22上具有一個銷孔，三個耳板22位於同一個平面內。在Geiger型索穹頂結構中，給上節點裝配錨具耳板23，將所述錨具耳板23固定在所述銷軸11上，並位於耳板22的兩側，錨具耳板23遠離銷軸11的一端分別連接脊索24、 斜索25以及壓杆沈，並且所述脊索M、斜索25以及壓杆沈在同一個平面內，在本實施例中，脊索M為兩根，斜索25為一根，壓杆沈為一根。圖2c為本實用新型實施例一提供的Geiger型索穹頂結構中下節點的結構示意圖；圖2d為本實用新型實施例一提供的Geiger型索穹頂結構中裝配完畢的下節點的結構示意圖。參照圖2c、圖2d，索穹頂結構的下節點包括索夾27，所述索夾27輻射連接一個或多個耳板22，所述索夾27包括上索夾271和下索夾272，所述上索夾271和所述下索夾272 通過螺栓連接。本領域的普通技術人員應該理解，所述上索夾271和所述下索夾272不僅僅通過螺栓連接，還可以通過其他方式讓連接。所述上索夾271和所述下索夾272形成環索孔觀，環索通過環索孔觀圓滑過渡，保證索力平穩傳遞。在Geiger型索穹頂結構中，索夾27連接一個耳板22，耳板22上分布有兩個銷孔，兩個銷孔處設置有關節軸承12，銷軸11 穿過關節軸承設置，在進行裝配的過程中，將錨具耳板23固定在所述銷軸11上，並位於耳板22的兩側，在本實施例中，兩個銷孔分別固定有一個錨具耳板23，其中一個錨具耳板23 連接壓杆沈，另一個錨具耳板23連接斜索25。實施例二圖3a為本實用新型實施例二提供的Levy型索穹頂結構中上節點的結構示意圖； 圖: 為本實用新型實施例二提供的Levy型索穹頂結構中裝配完畢的上節點的結構示意圖。參照圖3a，圖北，與實施例一不同的是，中心連接件21的測量輻射連接有四個耳板22， 裝備完成後，Levy型索穹頂結構的上節點連接有四根脊索M，兩根斜索25和一根壓杆26。Levy型索穹頂結構的下節點的索夾27輻射連接3個耳板22，裝備完成後，一個耳板22連接壓杆沈，另外兩個耳板22分別連接斜索25。在上述實施例一以及實施例二中，所述關節軸承為向心關節軸承，本領域的普通技術人員應該理解，所述關節軸承不僅僅局限於向心關節軸承，還可以是諸如角接觸關節軸承、推力關節軸承等。所述關節軸承的轉動角度的範圍在o° ar之間，由於銷軸Ii是穿過關節軸承 12設置，而錨具耳板23固定在銷軸11上，因此與錨具耳板23 一端連接的脊索24、斜索25以及壓杆26 1 滿足了結構空間鉸接要求又能夠保證在平面內外發生轉動，從而滿足實際的施工要求。顯然，本領域的技術人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種節點裝置，包括多個耳板，所述耳板具有銷孔，其特徵在於，在所述銷孔處設置有關節軸承。
2.如權利要求1所述的節點裝置，其特徵在於，還包括銷軸，所述銷軸穿過所述關節軸承設置。
3.如權利要求1所述的節點裝置，其特徵在於，所述節點裝置包括上節點和下節點，所述上節點包括中心連接件，所述中心連接件輻射連接有多個所述耳板，所述下節點包括索夾，所述索夾輻射連接有一個或多個所述耳板。
4.如權利要求3所述的節點裝置，其特徵在於，所述中心連接件的形狀為柱狀體。
5.如權利要求3所述的節點裝置，其特徵在於，所述索夾包括上索夾和下索夾，所述上索夾和所述下索夾通過螺栓連接。
6.如權利要求1至5中任一項的所述節點裝置，其特徵在於，所述關節軸承為向心關節軸承。
7.如權利要求1至5中任一項的所述節點裝置，其特徵在於，所述關節軸承的轉動角度的範圍在0° 20°之間。
專利摘要本實用新型提出了一種節點裝置，包括多個耳板，所述耳板具有銷孔，在所述銷孔處設置有關節軸承。本實用新型提供的節點裝置，索和杆分別通過與耳板的銷孔處設置的關節軸承連接，既滿足結構空間鉸接要求又能夠保證索、杆在平面內外發生轉動，從而滿足實際的設計和施工要求。
文檔編號E04B1/58GK202248289SQ20112025044
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者張家華, 惠卓, 秦衛紅, 高承勇 申請人:上海現代建築設計(集團)有限公司