專利名稱：偏心空心球節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)用節(jié)點，更具體地說，涉及一種建筑結(jié)構(gòu)中 平面桁架、立體桁架和空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的節(jié)點。
背景技術(shù)：
平面桁架、立體桁架和空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的節(jié)點是整個結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵，工 程中常用的節(jié)點有焊接空心球節(jié)點(對中連接，也即節(jié)點處所有桿件軸線匯交 于球心)、螺栓球節(jié)點和管管相貫節(jié)點。隨著在工程中的應(yīng)用，這幾種節(jié)點也 各自暴露出一些自身的缺陷。焊接球節(jié)點中各桿件軸線匯交于球心，由于一般 空心球直徑要大出結(jié)構(gòu)的弦桿一倍多，造成結(jié)構(gòu)的下表面有凸出，不平整，不
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能滿足建筑對于空間美觀的要求。螺栓球節(jié)點在實際施工中容易由于施工精度 的原因形成假擰緊現(xiàn)象，給結(jié)構(gòu)形成安全隱患。而相貫節(jié)點中，管管直接焊接 連接，滿足了建筑美觀的要求，但也存在以下幾方面不足之處
1. 由于弦桿一般通長， 一定程度上造成了材料的浪費；
2. 所有腹桿和弦桿相交都需要切出空間相貫線，加工制作麻煩，成本高；
3. 腹桿與弦桿連接處的銳角焊接區(qū)域焊接質(zhì)量不易保證；
4. 多根腹桿相交處，不能保證桿件中心匯交，形成偏心，造成弦桿承受 附加彎矩，對弦桿受力不利。

實用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供-4中偏心空心球節(jié)點，它通
過弦桿與空心球的偏心連接，較好的解決了結(jié)構(gòu)下表面凸出造成的建筑上的不 美觀問題。通過空心球克服了相貫線節(jié)點中由于弦桿連續(xù)而造成的材料的浪費 問題；由于腹桿直接連接到空心球上，僅需弦桿進(jìn)行相貫線切割，避免了大量 的空間相貫線切割工作，并且焊接質(zhì)量容易保證。同時避免桿件承受偏心彎矩， 而由空心球承擔(dān)，改善了節(jié)點受力性能，因而實現(xiàn)制造較為簡單，安裝方便。 本實用新型的技術(shù)方案如下
一種偏心空心球節(jié)點，包括空心球、弦桿和腹桿，所述弦桿與空心球偏心 連接，所述腹桿與空心球?qū)χ羞B接；
所述弦桿和腹桿通過焊接與空心球連接； 所述空心球為鑄造制成或由兩半球?qū)钢瞥桑?所述空心球內(nèi)部設(shè)置有加勁肋； 所述弦桿和腹桿與空心球一起鑄造形成；
所述弦桿可由圓鋼管或方鋼管構(gòu)成，所述腹桿可由圓鋼管構(gòu)成。 本實用新型避免了采用相貫節(jié)點的結(jié)構(gòu)中的大量的空間相貫線切割工作， 加工制作簡單，節(jié)點質(zhì)量容易保證，造價低，同時具有相貫節(jié)點結(jié)構(gòu)外觀優(yōu)美 的特點。特別適用于不設(shè)置吊頂，需要有較好外觀效果的平面桁架、立體桁架 和空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視圖； 圖3為圖1的側(cè)視圖4為圖3的局部放大圖5為鑄造形成的偏心空心球節(jié)點；
圖6為內(nèi)部設(shè)置加勁肋的偏心空心球節(jié)點。
圖中，1:空心球，2:第一根相貫線切口的弦桿，3:第二相貫線切口的弦 桿；4:直切口的腹桿；5:空心球內(nèi)的加勁肋；0:空心球的球心，a-a為第一 根相貫線切口的弦桿2的軸線，b-b為第二相貫線切口的弦桿3的軸線。
具體實施方式
如圖1所示，偏心空心球節(jié)點包括賓心球l，第一相貫線切口的弦桿2，第 二相貫線切口的弦桿3，腹桿4?？招那騦為鑄造或兩半球?qū)付伞５谝幌嘭?線切口的弦桿2，第二相貫線切口的弦桿3端部加工為與空心球偏心連接的相貫 線切口，可采用圓形或矩形鋼管，第二相貫線切口的弦桿2的軸線a-a第二相貫 線切口的弦桿3軸線b-b在水平面的投影重合，如圖2所示。腹桿4可由圓鋼管 構(gòu)成。
空心球的數(shù)量在每個節(jié)點僅設(shè)置一個。弦桿的數(shù)量與結(jié)構(gòu)的組成有關(guān)，可 在一個方向或兩個方向設(shè)置，本實施例在一個方向上設(shè)置，如圖2所示。腹桿 的數(shù)量與結(jié)構(gòu)組成有關(guān)，可設(shè)置一排或多排，本實施例設(shè)置兩排，如圖3所示； 每排可設(shè)置一個或多根腹桿，本實例每排設(shè)置三根腹桿，如圖l、 2所示。
空心球與弦桿的偏心連接，偏心距為空心球球心O到弦桿軸線a-a或b-b的 距離，其取值范圍為大于零，并不得大于(D-d) /2，其中D為空心球直徑，d 為弦桿直徑。在此偏心距下，球面凸出桁架結(jié)構(gòu)弦桿下表面線的尺寸為(D-d) /2-e，此值可根據(jù)建筑效果允許尺寸確定，然后可求出偏心距。
第一根相貫線切U的弦桿2和第二根相貫線切口的弦桿3的直徑尺寸可以
相同，也可以有一定差別，尺寸差根據(jù)建筑外觀效果確定即可。
偏心空心球節(jié)點也可整體鑄造形成，如圖5所示，然后整體鑄造的空心球
節(jié)點上的弦桿、腹桿等再直接與弦桿、腹桿連接。
空心球內(nèi)可以設(shè)置單向或多向加勁肋鋼板，達(dá)到提供空心球節(jié)點的強(qiáng)度和
剛度的目的，本實例設(shè)置單向加勁肋，如圖6所示。
權(quán)利要求1.一種偏心空心球節(jié)點，包括空心球、弦桿、腹桿，其特征是，所述弦桿與空心球偏心連接，所述腹桿與空心球?qū)χ羞B接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的偏心空心球節(jié)點，其特征是，所述空心球內(nèi)設(shè)置 有加勁肋。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的偏心空心球節(jié)點，其特征是，弦桿和腹桿通過焊 接與空心球連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的偏心空心球節(jié)點，其特征是弦桿和腹桿與空心球 一起鑄造形成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的偏心空心球節(jié)點，其特征是，所述空心球為鑄造 制成或由兩半球?qū)钢瞥伞?br> 6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的偏心空心球節(jié)點，其特征是，所述弦桿可由圓鋼 管或方鋼管構(gòu)成，所述腹桿由圓鋼管構(gòu)成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的偏心空心球節(jié)點，其特征是，空心球球心到弦桿 軸線的垂直距離大于零，不大于空心球直徑與弦桿直徑之差的二分之一。
專利摘要本實用新型涉及一種偏心空心球節(jié)點。偏心空心球節(jié)點包括空心球、弦桿和腹桿?？招那蚩刹捎描T造形成，也可采用由鋼板沖壓而成的兩個半球?qū)感纬?，受力較大時內(nèi)部可設(shè)置加勁肋。弦桿與空心球偏心連接，弦桿可由圓鋼管或方鋼管構(gòu)成。腹桿與空心球?qū)χ羞B接，腹桿可由圓鋼管構(gòu)成。弦桿和腹桿直接與空心球焊接連接，或與空心球一起鑄造，構(gòu)成偏心空心球節(jié)點。本實用新型的有益效果是避免了采用相貫節(jié)點的結(jié)構(gòu)中的大量的相貫線切割工作，加工制作簡單，節(jié)點質(zhì)量易保證，造價低，同時具有采用相貫節(jié)點的結(jié)構(gòu)外觀優(yōu)美的特點。特別適用于不設(shè)吊頂，需要有較好外觀效果的平面桁架、立體桁架和空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
文檔編號E04B1/58GK201198608SQ20082007424
公開日2009年2月25日 申請日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者喬文濤, 劉紅波, 毋英俊, 王小盾, 閆翔宇, 陳志華 申請人:天津大學(xué)