專利名稱：一種節(jié)點(diǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，尤其涉及一種索穹頂結(jié)構(gòu)的鑄鋼整體節(jié)點(diǎn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)的跨度愈來愈大，形式也相應(yīng)增多。索穹頂(Cable Dome)結(jié)構(gòu)是美國工程師Geiger發(fā)展和推廣Fuller張拉整體思想后實(shí)現(xiàn)的一種新型預(yù)張力大跨結(jié)構(gòu)，它體現(xiàn)了 Fuller關(guān)于“壓力的孤島存在于拉力的海洋中”的思想，是一種結(jié)構(gòu)效率極高的全張力體系。新型結(jié)構(gòu)體系不斷出現(xiàn)，使結(jié)構(gòu)中構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接方式日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的焊接球節(jié)點(diǎn)、鋼管相貫節(jié)點(diǎn)等節(jié)點(diǎn)形式已不能適應(yīng)現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。眾所周知，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的好壞對結(jié)構(gòu)傳力性能、制作安裝、工程進(jìn)度及工程造價都有相當(dāng)大的影響。因此，尋找受力合理、施工簡便、造價低的節(jié)點(diǎn)形式十分重要。隨著鑄造工藝的提高，鑄鋼節(jié)點(diǎn)以其合理性與實(shí)用性越來越收到關(guān)注。鑄鋼節(jié)點(diǎn)在工廠內(nèi)整體澆鑄，相對于焊接球節(jié)點(diǎn)與鋼管相貫節(jié)點(diǎn)，可免去相貫線切割及重疊焊縫焊接引起的應(yīng)力集中，鑄鋼節(jié)點(diǎn)具有良好的適應(yīng)性，節(jié)點(diǎn)設(shè)計自由度大?？筛鶕?jù)建筑需要生產(chǎn)出具有復(fù)雜外形和內(nèi)腔的節(jié)點(diǎn)?？砂词芰顩r采用最合理的截面形狀， 從而改善節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布。然而，通過對實(shí)際工程的研究總結(jié)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)節(jié)點(diǎn)只能采用在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的節(jié)點(diǎn)形式，這種節(jié)點(diǎn)一般無法承受索穹頂結(jié)構(gòu)在施工過程中可能存在的平面外轉(zhuǎn)動易發(fā)生破壞，而且索穹頂結(jié)構(gòu)作為一種空間鉸接體系，實(shí)際的節(jié)點(diǎn)還應(yīng)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(jié)構(gòu)施工要求的節(jié)點(diǎn)形式。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)點(diǎn)裝置，以解決節(jié)點(diǎn)只能在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的問題。為解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種節(jié)點(diǎn)裝置，包括多個耳板，所述耳板具有銷孔，在所述銷孔處設(shè)置有關(guān)節(jié)軸承。優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)裝置還包括銷軸，所述銷軸穿過所述關(guān)節(jié)軸承設(shè)置。優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)裝置包括上節(jié)點(diǎn)和下節(jié)點(diǎn)，所述上節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)包括索夾，所述索夾輻射連接有一個或多個所述耳板。優(yōu)選地，所述中心連接件的形狀為柱狀體。優(yōu)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(yōu)選地，其特征在于，所述關(guān)節(jié)軸承為向心關(guān)節(jié)軸承。優(yōu)選地，其特征在于，所述關(guān)節(jié)軸承的轉(zhuǎn)動角度的范圍在0° 20°之間。本實(shí)用新型提供的節(jié)點(diǎn)裝置，索和桿(如索穹頂結(jié)構(gòu)的脊索、環(huán)索、斜索以及壓桿)分別通過與耳板的銷孔處設(shè)置的關(guān)節(jié)軸承連接，既滿足結(jié)構(gòu)空間鉸接要求又能夠保證脊索、斜索以及壓桿在平面內(nèi)外發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而滿足實(shí)際的設(shè)計和施工要求。進(jìn)一步地，所述上節(jié)點(diǎn)的中心連接件采用柱狀體形，能夠保證節(jié)點(diǎn)平面外的剛度。進(jìn)一步地，環(huán)索通過索夾圓滑過渡，保證索力平穩(wěn)傳遞。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的銷軸和關(guān)節(jié)軸承連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖加為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中上節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中裝配完畢的上節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2c為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中下節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2d為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中裝配完畢的下節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的Levy型索穹頂結(jié)構(gòu)中上節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖北為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的Levy型索穹頂結(jié)構(gòu)中裝配完畢的上節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3c為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的Levy型索穹頂結(jié)構(gòu)中下節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3d為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的Levy型索穹頂結(jié)構(gòu)中裝配完畢的下節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型提出的節(jié)點(diǎn)裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。本實(shí)用新型的核心思想在于，提供一種節(jié)點(diǎn)裝置，索和壓桿分別通過與耳板的銷孔處設(shè)置的關(guān)節(jié)軸承連接，既滿足結(jié)構(gòu)空間鉸接要求又能夠保證脊索、斜索以及壓桿在平面內(nèi)外發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而滿足實(shí)際的設(shè)計和施工要求。由于索穹頂鑄鋼節(jié)點(diǎn)在建筑結(jié)構(gòu)中具有一定的代表性，因此，以下實(shí)施例以索穹頂鑄鋼節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行說明，而本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)裝置不限于索穹頂鑄鋼節(jié)點(diǎn)，還可以應(yīng)用于其他形式的建筑結(jié)構(gòu)中。實(shí)施例一本實(shí)用新型提出了一種節(jié)點(diǎn)裝置，包括多個耳板，所述耳板具有銷孔，在所述銷孔處設(shè)置有關(guān)節(jié)軸承。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的銷軸和關(guān)節(jié)軸承連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖加為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中上節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中裝配完畢的上節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1，圖2a,圖2b，索穹頂結(jié)構(gòu)的鑄鋼節(jié)點(diǎn)裝置還包括銷軸11，所述銷軸11穿過所述關(guān)節(jié)軸承12設(shè)置，索穹頂結(jié)構(gòu)的上節(jié)點(diǎn)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，中心連接件采用柱狀體形，能夠保證節(jié)點(diǎn)平面外的剛度，當(dāng)然，中心連接件21也可以是滿足建筑要求的其他形狀。耳板22焊接在中心連接件21上， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，所述耳板22不僅僅局限于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(jié)點(diǎn)等方式進(jìn)行連接。在本實(shí)施例中，Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)的上節(jié)點(diǎn)包括三個耳板22，具體地，在柱狀體的側(cè)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位于同一個平面內(nèi)。在Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中，給上節(jié)點(diǎn)裝配錨具耳板23，將所述錨具耳板23固定在所述銷軸11上，并位于耳板22的兩側(cè)，錨具耳板23遠(yuǎn)離銷軸11的一端分別連接脊索24、 斜索25以及壓桿沈，并且所述脊索M、斜索25以及壓桿沈在同一個平面內(nèi)，在本實(shí)施例中，脊索M為兩根，斜索25為一根，壓桿沈為一根。圖2c為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中下節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2d為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)中裝配完畢的下節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖2c、圖2d，索穹頂結(jié)構(gòu)的下節(jié)點(diǎn)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)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(huán)索孔觀，環(huán)索通過環(huán)索孔觀圓滑過渡，保證索力平穩(wěn)傳遞。在Geiger型索穹頂結(jié)構(gòu)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(shè)置有關(guān)節(jié)軸承12，銷軸11 穿過關(guān)節(jié)軸承設(shè)置，在進(jìn)行裝配的過程中，將錨具耳板23固定在所述銷軸11上，并位于耳板22的兩側(cè)，在本實(shí)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 連接壓桿沈，另一個錨具耳板23連接斜索25。實(shí)施例二圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的Levy型索穹頂結(jié)構(gòu)中上節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖: 為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的Levy型索穹頂結(jié)構(gòu)中裝配完畢的上節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖3a，圖北，與實(shí)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， 裝備完成后，Levy型索穹頂結(jié)構(gòu)的上節(jié)點(diǎn)連接有四根脊索M，兩根斜索25和一根壓桿26。Levy型索穹頂結(jié)構(gòu)的下節(jié)點(diǎn)的索夾27輻射連接3個耳板22，裝備完成后，一個耳板22連接壓桿沈，另外兩個耳板22分別連接斜索25。在上述實(shí)施例一以及實(shí)施例二中，所述關(guān)節(jié)軸承為向心關(guān)節(jié)軸承，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，所述關(guān)節(jié)軸承不僅僅局限于向心關(guān)節(jié)軸承，還可以是諸如角接觸關(guān)節(jié)軸承、推力關(guān)節(jié)軸承等。所述關(guān)節(jié)軸承的轉(zhuǎn)動角度的范圍在o° ar之間，由于銷軸Ii是穿過關(guān)節(jié)軸承 12設(shè)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以及壓桿26 1 滿足了結(jié)構(gòu)空間鉸接要求又能夠保證在平面內(nèi)外發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而滿足實(shí)際的施工要求。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種節(jié)點(diǎn)裝置，包括多個耳板，所述耳板具有銷孔，其特征在于，在所述銷孔處設(shè)置有關(guān)節(jié)軸承。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于，還包括銷軸，所述銷軸穿過所述關(guān)節(jié)軸承設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)裝置包括上節(jié)點(diǎn)和下節(jié)點(diǎn)，所述上節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)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(quán)利要求3所述的節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于，所述中心連接件的形狀為柱狀體。
5.如權(quán)利要求3所述的節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于，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(quán)利要求1至5中任一項的所述節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于，所述關(guān)節(jié)軸承為向心關(guān)節(jié)軸承。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項的所述節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于，所述關(guān)節(jié)軸承的轉(zhuǎn)動角度的范圍在0° 20°之間。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種節(jié)點(diǎn)裝置，包括多個耳板，所述耳板具有銷孔，在所述銷孔處設(shè)置有關(guān)節(jié)軸承。本實(shí)用新型提供的節(jié)點(diǎn)裝置，索和桿分別通過與耳板的銷孔處設(shè)置的關(guān)節(jié)軸承連接，既滿足結(jié)構(gòu)空間鉸接要求又能夠保證索、桿在平面內(nèi)外發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而滿足實(shí)際的設(shè)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(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者張家華, 惠卓, 秦衛(wèi)紅, 高承勇 申請人:上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(集團(tuán))有限公司