本發(fā)明涉及了用管卡作為連接件連接圓形截面桿件所組成的結(jié)構(gòu)體系，尤其是涉及了一種原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系及雙管卡式連接件系列。具體涉及一種折疊型雙管卡、一種連體型雙管卡，一種用折疊型雙管卡或其他方法連接相鄰竹管而形成的竹管三角形、一系列用雙管卡式連接件或其他方法連接相鄰竹管三角形而形成的原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

竹子是一種速生、無(wú)污染、輕質(zhì)高強(qiáng)的廉價(jià)綠色材料。盡管國(guó)內(nèi)外研發(fā)了多種物理、化學(xué)和生物的處理方法，但都無(wú)法從根本上改變竹管容易開裂的特性。原竹結(jié)構(gòu)是以天然竹管作為主要的承力構(gòu)件，竹管耐久性差嚴(yán)重阻礙了原竹在建筑結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用，竹管之間的連接問題也是一個(gè)阻礙原竹結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要原因。

現(xiàn)有原竹結(jié)構(gòu)的常規(guī)連接方法主要包括綁扎連接法和螺栓連接法，綁扎連接方法雖然環(huán)保，但依靠手工綁扎的手段使結(jié)構(gòu)連接的安全可靠性差；螺栓連接法包括螺栓直接連接竹管法與螺栓間接連接節(jié)點(diǎn)板法，雖然施工都簡(jiǎn)單易行，但需要在竹管上開孔或開槽的連接方式會(huì)嚴(yán)重影響連接部位的力學(xué)性能，極易誘發(fā)竹管因應(yīng)力集中而發(fā)生劈裂。

此外，現(xiàn)行用常規(guī)連接方法的節(jié)點(diǎn)連接處，在動(dòng)荷載工況下容易產(chǎn)生噪聲，影響竹建筑的使用舒適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供新型的雙管卡式連接件系列以及用其連接竹管而形成的原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系及其裝配、修繕方法，不僅可解決傳統(tǒng)原竹結(jié)構(gòu)耐久性差、安全可靠性差、使用舒適性差的難題，而且可增大傳統(tǒng)原竹結(jié)構(gòu)的空間跨度。雙管卡式連接件包括一種折疊型雙管卡和一種連體型雙管卡，原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系包括：原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等。本發(fā)明能推廣到由木、金屬等圓截面材料作為桿件的永久性建筑結(jié)構(gòu)或臨時(shí)性支架結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明是以雙管卡式連接件作為原竹結(jié)構(gòu)搭建的連接部件，雙管卡式連接件包括折疊型雙管卡和連體型雙管卡的兩種，兩種均主要由兩個(gè)尺寸相同或不同的左圓環(huán)與右圓環(huán)及螺栓組成，左圓環(huán)和右圓環(huán)分別箍在一根竹管外壁并通過雙管卡式連接件兩側(cè)安裝的螺栓緊箍固定，左圓環(huán)和右圓環(huán)之間的連接側(cè)以同一根螺栓緊箍而相連接形成雙管卡式連接件的結(jié)構(gòu)。即使得兩個(gè)竹管之間的左圓環(huán)和右圓環(huán)中間處以同一根螺栓緊箍而相連接形成雙管卡式連接件的結(jié)構(gòu)。

一、一種用于竹管多角度連接的折疊型雙管卡：

單個(gè)折疊型雙管卡中，左圓環(huán)包括呈近似Ω形的左圓環(huán)上管夾片和左圓環(huán)下管夾片，右圓環(huán)包括呈近似Ω形的右圓環(huán)上管夾片和右圓環(huán)下管夾片，左圓環(huán)上管夾片和左圓環(huán)下管夾片、右圓環(huán)上管夾片和右圓環(huán)下管夾片均主要由中間的環(huán)部和環(huán)部?jī)啥说纳嗖繕?gòu)成，左圓環(huán)上管夾片和左圓環(huán)下管夾片環(huán)部組成圓環(huán)并分別箍在竹管的兩側(cè)，右圓環(huán)上管夾片和右圓環(huán)下管夾片環(huán)部組成圓環(huán)并分別箍在竹管的兩側(cè)，上下兩個(gè)圓環(huán)組成的都是一個(gè)非完整圓，只有這樣上下管夾片之間才有調(diào)節(jié)余量。所述螺栓包括左螺栓、中螺栓和右螺栓，左圓環(huán)上管夾片和左圓環(huán)下管夾片其中一端的舌部通過左螺栓固定連接，右圓環(huán)上管夾片和右圓環(huán)下管夾片其中一端的舌部通過右螺栓固定連接，左圓環(huán)上管夾片和左圓環(huán)下管夾片另一端以及右圓環(huán)上管夾片和右圓環(huán)下管夾片另一端均通過中螺栓固定連接。

所述左圓環(huán)上管夾片的舌部開有用于螺栓穿過的圓孔，左圓環(huán)下管夾片的舌部開有用于與螺栓螺紋連接的螺孔，左螺栓穿過左圓環(huán)上管夾片一側(cè)舌部的圓孔后螺紋連接到左圓環(huán)下管夾片一側(cè)舌部的螺孔中；所述右圓環(huán)上管夾片的舌部開有用于螺栓穿過的圓孔，右圓環(huán)下管夾片的舌部開有用于與螺栓螺紋連接的螺孔，右螺栓穿過右圓環(huán)上管夾片一側(cè)舌部的圓孔后螺紋連接到右圓環(huán)下管夾片一側(cè)舌部的螺孔中；中螺栓穿過右圓環(huán)上管夾片和左圓環(huán)上管夾片另一側(cè)舌部的圓孔后螺紋連接到左圓環(huán)下管夾片和右圓環(huán)下管夾片另一側(cè)舌部的螺孔中。

將中螺栓穿過右圓環(huán)上管夾片左側(cè)舌部的圓孔后，再穿過左圓環(huán)上管夾片右側(cè)舌部的圓孔后，再旋入左圓環(huán)下管夾片右側(cè)舌部的螺孔后，再旋入右圓環(huán)下管夾片左側(cè)舌部的螺孔；將左螺栓插入左圓環(huán)上管夾片的圓孔后，旋入左圓環(huán)下管夾片的螺孔；將右螺栓插入右圓環(huán)上管夾片的圓孔后，旋入右圓環(huán)下管夾片的螺孔，從而形成一個(gè)完整的折疊型雙管卡。

所述的左圓環(huán)上管夾片環(huán)部和左圓環(huán)下管夾片環(huán)部結(jié)構(gòu)相對(duì)稱或者不對(duì)稱，即具體實(shí)施可以是其中一個(gè)管夾片的環(huán)部的圓心角大于180，另一個(gè)管夾片的環(huán)部的圓心角小于180。

所述的右圓環(huán)上管夾片環(huán)部和右圓環(huán)下管夾片環(huán)部結(jié)構(gòu)相對(duì)稱或者不對(duì)稱，即具體實(shí)施可以是其中一個(gè)管夾片的環(huán)部的圓心角大于180，另一個(gè)管夾片的環(huán)部的圓心角小于180。

所述的左圓環(huán)與右圓環(huán)以中螺栓為軸線進(jìn)行任意角度旋轉(zhuǎn)，從而使得一個(gè)雙管卡將兩根竹管在同一平面以任意夾角相固定連接。

對(duì)于折疊型雙管卡所固定的相鄰兩根竹管在直徑上的差異，可通過調(diào)節(jié)左螺栓、中螺栓、右螺栓，使左圓環(huán)上管夾片與左圓環(huán)下管夾片產(chǎn)生相向運(yùn)動(dòng)、右圓環(huán)上管夾片與右圓環(huán)下管夾片產(chǎn)生相向運(yùn)動(dòng)，從而各自箍緊相應(yīng)的竹管。

本發(fā)明中的上、下管夾片和螺栓均采用金屬材料。

本發(fā)明提出的折疊型雙管卡能夠作為本發(fā)明原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中竹管之間的連接件。折疊型雙管卡既可用于把同一平面上不同夾角的三根相鄰竹管裝配成一個(gè)竹管三角形，也可用于把多個(gè)不同平面夾角的相鄰竹管三角形組裝成一個(gè)完整的原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

二、一種用于竹管平行連接的連體型雙管卡：

單個(gè)連體型雙管卡包括m形上管夾片、m形下管夾片以及三根螺栓，m形上管夾片和m形下管夾片均主要由兩個(gè)環(huán)部、兩個(gè)環(huán)部一端之間固定的連接部以及設(shè)置在兩個(gè)環(huán)部另一端的舌部構(gòu)成，m形上管夾片和m形下管夾片其中一側(cè)的環(huán)部組成左圓環(huán)并箍在一根竹管外壁的兩側(cè)，m形上管夾片和m形下管夾片另一側(cè)的環(huán)部組成右圓環(huán)并箍在另一根竹管外壁的兩側(cè)，m形上管夾片與m形下管夾片分別箍在左、右兩根平行的竹管外壁并通過連體型雙管卡兩側(cè)和中間安裝的螺栓緊箍固定，上下兩個(gè)圓環(huán)組成的都是一個(gè)非完整圓，只有這樣上下管夾片之間才有調(diào)節(jié)余量。

所述螺栓包括左螺栓、中螺栓和右螺栓，m形上管夾片和m形下管夾片其中一端的舌部通過左螺栓固定連接，m形上管夾片和m形下管夾片其中一端的舌部通過右螺栓固定連接，m形上管夾片和m形下管夾片連接部之間通過中螺栓固定連接。

所述m形上管夾片左側(cè)舌部、中間連接部、右側(cè)舌部分別開有用于左螺栓、中螺栓、右螺栓穿過的圓孔，所述m形下管夾片左側(cè)舌部、中間連接部、右側(cè)舌部分別開有用于與左螺栓、中螺栓、右螺栓螺紋連接的螺孔。將中螺栓穿過m形上管夾片中間連接部的圓孔后，再旋入m形下管夾片中間連接部的螺孔，將左螺栓穿過m形上管夾片左側(cè)舌部的圓孔后，再旋入m形下管夾片左側(cè)舌部的螺孔，將右螺栓穿過m形上管夾片右側(cè)舌部的圓孔后，再旋入m形下管夾片右側(cè)舌部的螺孔，從而形成一個(gè)完整的連體型雙管卡。

對(duì)于連體型雙管卡所固定的相鄰兩根平行竹管在直徑上的差異，可通過調(diào)節(jié)左螺栓、中螺栓、右螺栓，使m形上管夾片與m形下管夾片產(chǎn)生相向運(yùn)動(dòng)，從而各自箍緊相應(yīng)的竹管。

本發(fā)明中的上、下管夾片和螺栓均采用金屬材料。

本發(fā)明提出的連體型雙管卡能夠作為本發(fā)明原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中竹管之間平行連接的連接件，把多個(gè)不同平面夾角的相鄰竹管三角形通過對(duì)應(yīng)平行竹管的連接而組裝成一個(gè)完整的原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

三、一種竹管三角形：

單個(gè)竹管三角形主要是以三根竹管作為桿件、以三個(gè)所述折疊型雙管卡作為連接件相連接而成，三根竹管依次銜接成三角形，相鄰兩根竹管在靠近端部處用一個(gè)折疊型雙管卡或用其他方式連接，用三個(gè)折疊型雙管卡或用其他連接方式可將三根竹管的端部?jī)蓛上噙B，從而使三根竹管在同一平面內(nèi)固定構(gòu)成一個(gè)竹管三角形。具體實(shí)施也可不采用雙管卡式連接件，而采用其他卡具或者其他連接方式代替雙管卡式連接件將兩個(gè)竹管連接固定。

裝配具體流程是將三根竹管依次銜接先布置成三角形，再在每相鄰兩根竹管的靠近端部處用一個(gè)折疊型雙管卡連接，從而使得三根竹管布置成相應(yīng)角度的三角形在同一平面內(nèi)固定，形成一個(gè)竹管三角形。

所述的竹管是尖頭或者平頭。

四、一種原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)：

為了解決原竹結(jié)構(gòu)耐久性的難題，基于可在服役期原竹結(jié)構(gòu)的原位上簡(jiǎn)便、可靠、分批地更換竹管的思想，提出了原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系。

原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中的第一種類型，主要是以多個(gè)所述竹管三角形作為安裝單元、以所述折疊型雙管卡或連體型雙管卡等作為連接件相連接而成，任意相鄰兩個(gè)竹管三角形之間通過折疊型或連體型等雙管卡式連接件相連接，相鄰竹管三角形之間以各自其中一邊的竹管在兩端通過折疊型或連體型等雙管卡式連接件相平行連接。

相鄰兩個(gè)竹管三角形的所在平面相互形成角度，竹管三角形之間通過連體型雙管卡或折疊型雙管卡相連接的兩根竹管是平行的。

為了提高相鄰平行竹管共同工作的協(xié)同性能，可根據(jù)需要增加連接對(duì)應(yīng)兩根平行竹管之間的折疊型或連體型等雙管卡式連接件的數(shù)量，使兩根分離的平行竹管變成一個(gè)具有較好整體性的雙管束平面組合件。具體實(shí)施也可不采用雙管卡式連接件，而采用其他卡具或者其他連接方式代替雙管卡式連接件將兩個(gè)竹管三角形連接固定。

其他卡具或者其他連接方式包括用螺栓穿孔連接或膠布黏結(jié)的連接方式。

裝配具體流程是將多個(gè)竹管三角形以搭設(shè)空間結(jié)構(gòu)的方式依次布置連接，先固定底部的竹管三角形，再在底部竹管三角形的基礎(chǔ)上逐漸往上連接竹管三角形，相鄰竹管三角形之間都是以其中一邊相鄰并將該邊的竹管用折疊型或連體型雙管卡在兩端或多處固定連接，從而實(shí)現(xiàn)通過折疊型或連體型等雙管卡式連接件連接所有相鄰竹管三角形，最終形成一個(gè)原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)也是原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中的基本類型，其他類型均在此類型基礎(chǔ)上擴(kuò)展而來(lái)。

五、一種原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)：

為了提高原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的剛度和承載力，在原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中的第二種類型——原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是在原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)每對(duì)雙管束竹管所構(gòu)成平面的內(nèi)側(cè)增加一根與對(duì)應(yīng)兩根竹管相平行的竹管，新增竹管在兩端通過折疊型或連體型等雙管卡式連接件分別與對(duì)應(yīng)的兩根竹管進(jìn)行平行連接。為了提高相鄰平行竹管共同工作的協(xié)同性能，可根據(jù)需要增加連接對(duì)應(yīng)三根平行竹管之間的折疊型或連體型等雙管卡式連接件的數(shù)量，使三根分離的平行竹管變成一個(gè)具有更好整體性和剛度的三管束立體組合件。

裝配具體流程是先按上述方法搭建完成原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，再在每對(duì)雙管束所構(gòu)成平面的內(nèi)側(cè)逐一連接一根新的竹管，用多個(gè)折疊型或連體型等雙管卡式連接件把每對(duì)雙管束的兩根竹管分別與新的竹管兩兩相連，從而實(shí)現(xiàn)通過折疊型或連體型等雙管卡式連接件把所有雙管束平面組合件加強(qiáng)成為三管束立體組合件，最終形成一個(gè)原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

六、一種原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)：

為了進(jìn)一步提高原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的剛度和承載力，提出了原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中的第三種類型——原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是在原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在每對(duì)雙管束竹管所構(gòu)成平面的外側(cè)再增加一根與對(duì)應(yīng)兩根竹管相平行的竹管，新增竹管用折疊型或連體型等雙管卡式連接件分別與對(duì)應(yīng)的兩根雙管束竹管進(jìn)行連接，使原來(lái)的三管束立體組合件進(jìn)一步加強(qiáng)成為四管束立體組合件，從而進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的整體剛度和承載力。

裝配具體流程是先按上述方法搭建完成原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，再在每對(duì)雙管束所構(gòu)成平面的外側(cè)逐一連接一根新的竹管，用多個(gè)折疊型或連體型等雙管卡式連接件把每對(duì)雙管束的兩根竹管分別與新的竹管兩兩相連，最終形成一個(gè)原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

以此類推，用上述同樣的原理和方法可實(shí)現(xiàn)通過折疊型或連體型等雙管卡式連接件把四管束立體組合件加強(qiáng)成為五管束、六管束等多管束立體組合件，最終可形成剛度和承載力更大的原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中的其它結(jié)構(gòu)類型。

七、一種原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的修繕方法：

當(dāng)原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的竹管出現(xiàn)開裂等缺陷后，可用手動(dòng)或電動(dòng)扳手?jǐn)Q松折疊型雙管卡或連體型雙管卡中的螺栓，拆下結(jié)構(gòu)中有缺陷的一個(gè)竹管或竹管三角形，接著用上述原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的裝配方法在原位上用折疊型雙管卡或連體型雙管卡再安裝上一個(gè)完好的竹管或竹管三角形，然后用同樣方法再更換下一個(gè)有缺陷的竹管或竹管三角形，以此類推將所有有缺陷的竹管或竹管三角形依次單個(gè)更換，直至完成整個(gè)原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的修繕。

原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和由原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)構(gòu)成竹建筑的修繕是在不拆解結(jié)構(gòu)、不影響竹建筑使用的情況下，在結(jié)構(gòu)的原位上進(jìn)行。

與背景技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：

(1)雙管卡式連接件構(gòu)造簡(jiǎn)單、通用性好，工業(yè)化制造成本低。

因?yàn)檎郫B型雙管卡的中螺栓為單向鉸連接軸，所以折疊型雙管卡中兩個(gè)圓環(huán)的平面可繞該軸旋轉(zhuǎn)形成任意夾角，可適用于不同夾角竹管之間的連接。所以，用折疊型雙管卡可將三根竹管組裝成一個(gè)與桿長(zhǎng)對(duì)應(yīng)夾角的竹管三角形。同時(shí)，若干個(gè)竹管三角形組裝成一個(gè)原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，也可全部采用折疊型雙管卡或連體型雙管卡作為連接件。此外，因?yàn)殡p管卡式連接件中上、下管夾片之間的間距有較大的可調(diào)節(jié)余量，可用于固定不同粗細(xì)的竹管。雙管卡式連接件的上、下管夾片和螺栓構(gòu)造簡(jiǎn)單、類型單一，有利于工業(yè)化批量生產(chǎn)。

(2)竹管桿件完整性好，整體結(jié)構(gòu)承載力大。

雙管卡式連接件所連接的竹管上無(wú)需開洞、開槽，保持了竹管桿件的完整性，可避免因竹管上開洞、開槽所引起的應(yīng)力集中所導(dǎo)致的劈裂破壞。此外，雙管卡式連接件的抱箍效應(yīng)提高了竹管在連接處的抗裂性。與用傳統(tǒng)連接方法所構(gòu)成的原竹空間結(jié)構(gòu)相比，用本發(fā)明雙管卡式連接件所構(gòu)建的原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的承載力將明顯提高。

(3)竹管桿件加工便利性好，生產(chǎn)成本低。

因?yàn)椴捎秒p管卡式連接件，所以竹管三角形中單元相鄰竹管的端部無(wú)需進(jìn)行相貫方式的對(duì)接。因此，無(wú)論相鄰竹管之間形成怎么樣的夾角，任何竹管端部都無(wú)需按照傳統(tǒng)相貫連接方式及其加工精度形成對(duì)應(yīng)的角度，甚至所有桿件的端部截面只需垂直于該桿件的中軸線即可，本發(fā)明大大降低了竹管的加工難度和生產(chǎn)成本。

(4)竹管與雙管卡式連接件連接可靠性好，建筑使用舒適性好。

雙管卡式連接件可通過設(shè)定電動(dòng)扳手的擰緊力矩對(duì)螺栓施加預(yù)緊力來(lái)固定竹管，使雙管卡式連接件在荷載作用下不會(huì)與被箍緊的竹管之間產(chǎn)生滑動(dòng)。本發(fā)明可解決傳統(tǒng)原竹結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處連接可靠性差及在動(dòng)荷載作用下極易發(fā)出噪聲等問題。

(5)結(jié)構(gòu)修繕方便，結(jié)構(gòu)耐久性好。

因?yàn)樵穸喙苁臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系是由平行多管束組合件構(gòu)成，當(dāng)拆卸任何一根竹管或者一個(gè)竹管三角形時(shí)，整體結(jié)構(gòu)的拓?fù)潢P(guān)系不變，結(jié)構(gòu)的幾何不變性依然維持。所以，當(dāng)作為結(jié)構(gòu)桿件的竹管在服役期出現(xiàn)開裂后，可在不拆解結(jié)構(gòu)、不影響建筑物使用的前提下，在原位上對(duì)缺陷竹管進(jìn)行安全可靠的更換，從而延長(zhǎng)原竹結(jié)構(gòu)的使用年限。本發(fā)明通過原位更換竹管的修繕方法規(guī)避了原竹結(jié)構(gòu)耐久性對(duì)于竹材處理技術(shù)的依賴，可解決傳統(tǒng)原竹結(jié)構(gòu)耐久性差的世界性難題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明折疊型雙管卡構(gòu)造圖。

圖2是本發(fā)明折疊型雙管卡構(gòu)造圖。

圖3是本發(fā)明折疊型雙管卡安裝緊箍到竹管時(shí)的狀態(tài)參考圖。

圖4是本發(fā)明連體型雙管卡構(gòu)造圖。

圖5是本發(fā)明連體型雙管卡安裝緊箍到竹管時(shí)的狀態(tài)參考圖。

圖6是尖頭竹管三角形的一種實(shí)施例示意圖。

圖7是尖頭竹管三角形的一種實(shí)施例示意圖。

圖8是平頭竹管三角形的一種實(shí)施例示意圖。

圖9是平頭竹管三角形的一種實(shí)施例示意圖。

圖10是相鄰尖頭竹管三角形之間連接的一種實(shí)施例示意圖。

圖11是相鄰平頭竹管三角形之間連接的一種實(shí)施例示意圖。

圖12是一組相鄰尖頭竹管三角形之間連接的一種實(shí)施例示意圖。

圖13是原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)修繕示意圖。

圖17是原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的兩根平行竹管用雙管卡式連接件的安裝截面圖。

圖18是原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的三根平行竹管用雙管卡式連接件的安裝截面圖。

圖19是原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的四根平行竹管用雙管卡式連接件的安裝截面圖。

圖中：1、左圓環(huán)，2、右圓環(huán)，3、左螺栓，4、中螺栓，5、右螺栓，6、左圓環(huán)上管夾片，7、左圓環(huán)下管夾片，8、右圓環(huán)上管夾片，9、右圓環(huán)下管夾片，10、左上L段圓孔，11、左上S段圓孔，12、左下L段螺孔，13、左下S段螺孔，14、右上L段圓孔，15、右上S段圓孔，16、右下L段螺孔，17、右下S段螺孔，18、m形上管夾片，19、m形下管夾片，20、左螺栓，21、中螺栓，22、右螺栓，23、中間連接部的圓孔，24、中間連接部的螺孔，25、左側(cè)舌部的圓孔，26、左側(cè)舌部的螺孔，27、右側(cè)舌部的圓孔，28、右側(cè)舌部的螺孔，29、30、31：竹管，32、33、34：折疊型雙管卡，35、36：平行竹管，37、38：雙管卡式連接件，39、40：竹管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的實(shí)施例如下：

實(shí)施例1：折疊型雙管卡及裝配流程。

(1)折疊型雙管卡如圖1、2所示，一個(gè)折疊型雙管卡由兩個(gè)尺寸相同或不同的左圓環(huán)1與右圓環(huán)2以及三根分別為左螺栓3、中螺栓4、右螺栓5所組成，左圓環(huán)1由一個(gè)左圓環(huán)上管夾片6和一個(gè)左圓環(huán)下管夾片7構(gòu)成，右圓環(huán)2由一個(gè)右圓環(huán)上管夾片8和一個(gè)右圓環(huán)下管夾片9構(gòu)成。

所有圓環(huán)上管夾片6、8和圓環(huán)下管夾片7、9均為一個(gè)圓弧形鋼條作為環(huán)部，圓弧形鋼條的左右兩端分別帶有一個(gè)水平伸出段作為舌部，左右兩端水平伸出段的長(zhǎng)度不同，其中較長(zhǎng)的為L(zhǎng)段、較短的為S段。左圓環(huán)上管夾片6的L段和S段上各有一個(gè)圓孔10、11，左圓環(huán)下管夾片6的L段和S段上各有一個(gè)螺孔12、13；右圓環(huán)上管夾片8的L段和S段上各有一個(gè)圓孔14、15，右圓環(huán)下管夾片9的L段和S段上各有一個(gè)螺孔16、17。圓孔10、11、14、15直徑均大于螺孔12、13、16、17直徑，螺孔直徑與對(duì)應(yīng)的螺栓直徑相匹配。

具體實(shí)施中，如圖1、2所示，左圓環(huán)上管夾片6環(huán)部和左圓環(huán)下管夾片7環(huán)部結(jié)構(gòu)相對(duì)稱或者不對(duì)稱，即具體實(shí)施可以是其中一個(gè)管夾片的環(huán)部的圓心角大于180，另一個(gè)管夾片的環(huán)部的圓心角小于180。對(duì)于右圓環(huán)上管夾片8和右圓環(huán)下管夾片9也可同樣設(shè)置。

(2)折疊型雙管卡的裝配：如圖1、2所示，左圓環(huán)上管夾片6左側(cè)的舌部開有左上S段圓孔11，左圓環(huán)上管夾片6右側(cè)的舌部開有左上L段圓孔10，左圓環(huán)下管夾片7左側(cè)的舌部開有左下S段螺孔13，左圓環(huán)上管夾片6右側(cè)的舌部開有左下L段螺孔12，右圓環(huán)上管夾片8左側(cè)的舌部開有右上L段圓孔14，左圓環(huán)上管夾片6右側(cè)的舌部開有右上S段圓孔15，右圓環(huán)下管夾片9左側(cè)的舌部開有右下L段螺孔16，左圓環(huán)上管夾片6右側(cè)的舌部開有右下S段螺孔17；左螺栓3穿過左上S段圓孔11后與左下S段螺孔13螺紋連接，使得左圓環(huán)上管夾片6和左圓環(huán)下管夾片7左側(cè)的舌部固定連接，右螺栓5穿過右上S段圓孔15后與右下S段螺孔17螺紋連接，使得右圓環(huán)上管夾片8和右圓環(huán)下管夾片9右側(cè)的舌部固定連接；左圓環(huán)上管夾片6和左圓環(huán)下管夾片7右側(cè)的舌部置于右圓環(huán)上管夾片8和右圓環(huán)下管夾片9左側(cè)的舌部之間，中螺栓4依次穿過右上L段圓孔14、左上L段圓孔10后，再依次與左下L段螺孔12、右下L段螺孔16螺紋連接，使得左圓環(huán)上管夾片6和左圓環(huán)下管夾片7的右側(cè)舌部、右圓環(huán)上管夾片8和右圓環(huán)下管夾片9的左側(cè)舌部的四者之間固定連接。

如圖3所示，對(duì)于折疊型雙管卡所固定的相鄰兩根竹管直徑上的差異，可通過調(diào)節(jié)左螺栓3、中螺栓4、右螺栓5，使左圓環(huán)上管夾片6與左圓環(huán)下管夾片7產(chǎn)生相向運(yùn)動(dòng)、右圓環(huán)上管夾片8與右圓環(huán)下管夾片9產(chǎn)生相向運(yùn)動(dòng)，從而各自箍緊相應(yīng)的竹管。

實(shí)施例2：連體型雙管卡及裝配流程。

(1)連體型雙管卡如圖4所示，一個(gè)連體型雙管卡包括一個(gè)m形上管夾片18、一個(gè)m形下管夾片19以及三根分別為左螺栓20、中螺栓21、右螺栓22所組成，m形上管夾片18與m形下管夾片19分別箍在左、右兩根平行的竹管外壁并通過連體型雙管卡兩側(cè)的左螺栓20、右螺栓22和中間的中螺栓21緊箍固定。

m形上管夾片18和m形下管夾片19主要由兩個(gè)環(huán)部、兩個(gè)環(huán)部一端之間固定的連接部以及設(shè)置在兩個(gè)環(huán)部另一端的舌部構(gòu)成，m形上管夾片18和m形下管夾片19的環(huán)部分別箍在左、右兩根平行竹管的兩側(cè)，m形上管夾片18和m形下管夾片19左端的舌部通過左螺栓20固定連接，m形上管夾片18和m形下管夾片19右端的舌部通過右螺栓22固定連接，m形上管夾片18和m形下管夾片19的中間連接部通過中螺栓21固定連接。

m形上管夾片18左側(cè)舌部、中間連接部、右側(cè)舌部分別開有用于左螺栓20、中螺栓21、右螺栓22穿過的圓孔，m形下管夾片19左側(cè)舌部、中間連接部、右側(cè)舌部分別開有用于與左螺栓20、中螺栓21、右螺栓22螺紋連接的螺孔。

(2)連體型雙管卡的裝配：如圖4所示，將中螺栓21穿過m形上管夾片18中間連接部的圓孔25、再旋入m形下管夾片19中間連接部的螺孔26，將左螺栓20穿過m形上管夾片18左側(cè)舌部的圓孔23、再旋入m形下管夾片19左側(cè)舌部的螺孔24，將右螺栓22穿過m形上管夾片18右側(cè)舌部的圓孔27、再旋入m形下管夾片19右側(cè)舌部的螺孔28，從而形成一個(gè)完整的連體型雙管卡。

m形上管夾片18和m形下管夾片19可將左、右兩根平行的竹管固定連接。

如圖5所示，對(duì)于連體型雙管卡所固定的相鄰兩根竹管在直徑上的差異，可通過調(diào)節(jié)左螺栓20、中螺栓21、右螺栓22，使m形上管夾片18與m形下管夾片19產(chǎn)生相向運(yùn)動(dòng)，從而各自箍緊相應(yīng)的竹管。

實(shí)施例3：竹管三角形及裝配流程。

(1)竹管三角形如圖6～9所示，一個(gè)竹管三角形以三根竹管29、30、31作為桿件、以三個(gè)折疊型雙管卡32、33、34作為連接件或用其他連接方式。用三個(gè)折疊型雙管卡32、33、34或用其他連接方式將三根竹管29、30、31的端部?jī)蓛上噙B，使之固定在同一平面內(nèi)，即構(gòu)成了一個(gè)竹管三角形。

(2)竹管三角形的裝配：如圖1～3、6～9所示，裝配前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求事先在三根竹管29、30、31上分別標(biāo)出折疊型雙管卡的連接部位，再將竹管29放入折疊型雙管卡32中左圓環(huán)下管夾片中7，合圓環(huán)的上管夾片6，將左螺栓3插入左圓環(huán)上管夾片S段的圓孔11、旋入左圓環(huán)下管夾片S段的螺孔13并擰緊螺栓，即可完成折疊型雙管卡29左圓環(huán)1與竹管32的連接，然后用同樣方法完成折疊型雙管卡32右圓環(huán)2與竹管30的連接。以此類推，完成折疊型雙管卡33與竹管30、31以及折疊型雙管卡34與竹管31、29的連接，從而完成一個(gè)竹管三角形的裝配。

具體實(shí)施的竹管29、30、31可以是尖頭或者平頭。

實(shí)施例4：原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及裝配方法。

(1)原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的構(gòu)成：用數(shù)個(gè)連體型雙管卡或折疊型雙管卡作為連接件，將所有相鄰竹管三角形中所對(duì)應(yīng)的竹管兩兩平行相連，即構(gòu)成一個(gè)原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施也可不采用雙管卡式連接件，而采用其他卡具或者其他連接方式代替雙管卡式連接件將兩個(gè)竹管三角形連接固定。

(2)原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的裝配：如圖10、11所示，先將相鄰兩個(gè)竹管三角形對(duì)應(yīng)的兩根平行竹管35、36上需要連接的部位對(duì)齊，再用連體型雙管卡37、38分別連接這兩根平行竹管35、36對(duì)應(yīng)的部位。每?jī)筛叫兄窆苤g至少需要兩個(gè)連體型或折疊型雙管卡固定，分別安裝在竹管的兩端附近，使兩根分離的平行竹管變成一個(gè)具有較好整體性的雙管束平面組合件，如圖13、17所示。平行竹管的裝配方法與雙管卡式連接件中的裝配方法相同。以此類推，如圖12所示，完成其他相鄰竹管三角形的連接。最后，如圖13所示，當(dāng)所有相鄰竹管三角形之間相平行的竹管都用連體型雙管卡完成連接后，就形成了一個(gè)完整的原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例5：一種原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及裝配方法。

(1)原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的構(gòu)成：如圖14、18所示，原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是在原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)每對(duì)雙管束竹管所構(gòu)成平面的內(nèi)側(cè)增加一根與對(duì)應(yīng)兩根竹管相平行的竹管39，新增竹管39在兩端通過折疊型或連體型等雙管卡式連接件分別與對(duì)應(yīng)的兩根竹管進(jìn)行平行連接。為了提高相鄰平行竹管共同工作的協(xié)同性能，可根據(jù)需要增加連接對(duì)應(yīng)三根平行竹管之間的折疊型或連體型等雙管卡式連接件的數(shù)量，使三根分離的平行竹管變成一個(gè)具有更好整體性和剛度的三管束立體組合件。

(2)原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的裝配：如圖14、18所示，裝配具體流程是先按上述方法搭建完成原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，再在每對(duì)雙管束所構(gòu)成平面的下方逐一連接一根新的竹管39，用多個(gè)折疊型雙管卡把每對(duì)雙管束的兩根竹管分別與新的竹管39兩兩相連，如圖18所示，從而實(shí)現(xiàn)通過雙管卡式連接件把所有雙管束平面組合件加強(qiáng)成為三管束立體組合件，最終形成一個(gè)原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例6：一種原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及裝配方法。

(1)原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的構(gòu)成：如圖15、19所示，原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是在實(shí)施例5原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在每對(duì)雙管束竹管所構(gòu)成平面的外側(cè)再增加一根與對(duì)應(yīng)兩根竹管相平行的竹管40，新增竹管40用折疊型或連體型等雙管卡式連接件分別與對(duì)應(yīng)的兩根雙管束竹管進(jìn)行連接，使原來(lái)的三管束立體組合件進(jìn)一步加強(qiáng)成為四管束立體組合件，從而進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的整體剛度和承載力。

(2)原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的裝配：如圖15、19所示，裝配具體流程是先按上述方法搭建完成原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，再在每對(duì)雙管束所構(gòu)成平面的上方逐一連接一根新的竹管40，用多個(gè)雙管卡式連接件把每對(duì)雙管束的兩根竹管分別與新的竹管兩兩相連，如圖19所示，最終形成一個(gè)原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

以此類推，用上述同樣的原理和方法可實(shí)現(xiàn)通過雙管卡式連接件把四管束立體組合件加強(qiáng)成為五管束、六管束等多管束立體組合件，最終可形成剛度和承載力更大的原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中的其它類型。

實(shí)施例7：原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的修繕方法。

上述實(shí)施例4-6的原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的修繕可在不影響竹建筑正常使用的情況下，在結(jié)構(gòu)的原位上進(jìn)行。如圖16所示，用手動(dòng)或電動(dòng)扳手?jǐn)Q松相應(yīng)雙管卡式連接件上的螺栓，拆下有缺陷的竹管或一個(gè)竹管三角形，用類似原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的裝配方法在原位上安裝新的竹管或竹管三角形。然后，用同樣方法再更換下一個(gè)有缺陷的竹管或竹管三角形，直至完成整個(gè)原竹雙管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的修繕。

以此類推，用上述同樣的原理和方法可實(shí)現(xiàn)原竹三管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、原竹四管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等原竹多管束空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中其他類型結(jié)構(gòu)的修繕。

以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例。本發(fā)明的技術(shù)方案除了可應(yīng)用于原竹結(jié)構(gòu)外，還可以推廣應(yīng)用于由木、金屬等圓截面材料作為桿件的永久性建筑結(jié)構(gòu)或臨時(shí)性支架結(jié)構(gòu)。凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。