專利名稱：一種剛性單層網殼結構的節點結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種網殼結構，尤其涉及一種單層網殼結構，更具體的說，是一種剛性單層網殼結構的節點結構，屬于屋頂建筑技術領域。
背景技術：
網殼結構是一種與平板網架類似的空間桿系結構，系以桿件為基礎，按一定規律組成網格，按殼體結構布置的空間構架。它兼具桿系和殼體的性質。其傳力特點主要是通過殼內兩個方向的拉力、壓力或剪力逐點傳力。此結構是一種國內外頗受關注、有廣闊發展前景的空間結構。相比鋼結構，網殼結構具有重量輕，結構多變，美觀性強等特點，適 合做屋頂。網殼結構分為單層和雙層兩種形式，其中單層網殼結構為剛性連接，且重量較輕，節約材料?，F有的剛性單層網殼結構的節點結構，一般采用桿件與桿件之間直接焊接的方式，采用這種直接焊接的方式，由于在實際連接中，各桿件之間的角度需要根據網殼結構的實際形狀進行調整，事先焊接難以確保桿件和桿件之間所需要的連接角度，所以無法事先在地面將其焊接好再吊至屋頂，需要等待建筑物封頂的時候，焊接工人爬上網殼結構，在空中對其進行焊接，十分危險，而且對焊接工人的技能要求很高，焊接完成后會出現桿件與桿件對不上的情況，不夠精確，同時，需要等建筑物高度封頂后才能進行網殼結構的安裝，施工進度較慢。此外，例如螺栓球等節點結構，桿件和螺栓球為鉸接，桿件可以旋轉，非剛性連接，承載強度較低，不能適用于大跨度、高強度的單層網殼結構。

發明內容
本發明實際需要解決的技術問題是采用這種桿件與桿件直接焊接的方式的剛性單層網殼結構的節點結構，由于在實際連接中，各桿件之間的角度需要根據網殼結構的實際形狀進行調整，事先焊接難以確保桿件和桿件之間所需要的連接角度，所以無法事先在地面將其焊接好再吊至屋頂，需要等待建筑物封頂的時候，焊接工人爬上網殼結構，在空中對其進行焊接，十分危險，而且對焊接工人的技能要求很高，焊接完成后會出現桿件與桿件對不上的情況，不夠精確，同時，需要等建筑物高度封頂后才能進行網殼結構的安裝，施工進度較慢。本發明采用以下技術方案一種剛性單層網殼結構的節點結構，包括六根空心桿件3，所述空心桿件3與封板2焊接固定，其焊接角度能夠調節；還包括螺栓鼓1，所述螺栓鼓I呈空心圓柱體結構，所述螺栓鼓I至少一端面設有可拆卸的蓋板101，所述螺栓鼓I周向均布設有六組螺栓孔；與空心桿件3焊接完成的封板2通過所述螺栓孔與所述螺栓鼓I螺栓連接；所述螺栓鼓I還設有軸心螺栓4，所述軸心螺栓4將所述蓋板101與所述螺栓鼓I的主體螺栓連接。進一步的，所述六組螺栓孔每組包括上、下設置的兩個螺栓孔。
進一步的，所述螺栓孔內的螺栓與所述螺栓鼓內側面之間還設有墊板5。進一步的，所述空心桿件3呈矩形體結構。進一步的，所述螺栓鼓I還包括環向加強肋102。更進一步的，所述環向加強肋102位于所述螺栓鼓I的中部。進一步的，所述螺栓鼓1，空心桿件3采用鑄鋼材質。本發明的特點是采用了螺栓鼓作為剛性單層網殼結構的節點結構的中心部件，其周向通過螺栓與包括空心桿件的部件進行螺栓連接，再使用軸心螺栓將蓋板與螺栓鼓的主體進行固定，從而形成了節點結構的剛性固定。這種節點結構的最大好處在于，使用到焊接工藝的地方僅僅是將封板與空心桿件進行焊接固定，一個封板和一個空心桿件加在一起 的整體結構仍然很小，便于事先通過帶定位裝置的焊接設備將其對準，調整到設定的焊接角度再進行焊接，從而形成各種不同焊接角度的空心桿件與封板的連接體，下文簡稱“連接體”，再通過對不同的連接體進行標號，在進行工地施工前，首先各個連接體運輸到施工現場，根據事先設計好的連接方式，裝配工人只需在地面，將各個標號的連接體與對應的螺栓鼓上的螺栓孔進行螺栓裝配，形成單獨的節點結構或幾個節點結構連接形成的小塊網殼，采用少量立承架，把在地面上已組裝好的小塊網殼逐步吊裝到設計標高就位，然后與相鄰的小塊網殼連接成整體，直到完成整個剛性單層網殼結構的裝配。本發明的有益效果在于I)結構簡單，裝配簡單。2)無需高技能的焊接操作工。3)焊接工人不需要爬到建筑物頂上進行焊接操作，極大提高了施工安全性。4)裝配精度高，避免桿件和桿件對不上的情況。5)建筑物在施工時就能同步進行網殼結構的生產裝配，極大提高施工效率，縮短了施工周期，節約了工期成本。6)使產率、質量、精度或效率提高，現場組裝的方式比現場焊接要更方便快捷，預制連接體可以克服因工人技術水平差異導致的誤差，因此空間結構的最終效果更精確，總體施工更符合設計標準，質量更高。7)使能耗、原材料、工序節??；使加工、操作、控制、使用過程簡便、顯而易見，施工現場節省了焊接這一工序，組裝比焊接更容易，工人的培訓成本降低。8)使環境污染得到治理施工現場無需動火，低碳環保。


圖I是本發明剛性單層網殼結構的節點結構的俯視透視示意圖。圖2是圖I中A-A向剖視示意圖。其中，I、螺栓鼓，2、封板，3、空心桿件，4、軸心螺栓，5、墊板，101、蓋板，102、環向加強肋。
具體實施例方式參見圖1-2，一種剛性單層網殼結構的節點結構，包括六根空心桿件3，空心桿件3與封板2焊接固定，其焊接角度能夠調節；還包括螺栓鼓1，螺栓鼓I呈空心圓柱體結構，螺栓鼓I至少一端面設有可拆卸的蓋板101，螺栓鼓I周向均布設有六組螺栓孔；與空心桿件3焊接完成的封板2通過螺栓孔與螺栓鼓I螺栓連接；螺栓鼓I還設有軸心螺栓4，軸心螺栓4將蓋板101與螺栓鼓I的主體螺栓連接。六組螺栓孔每組包括上、下設置的兩個螺栓孔。螺栓孔內的螺栓與螺栓鼓內側面之間還設有墊板5?？招臈U件3呈矩形體結構，受力面更大，因此比圓管形的空心桿件更牢固。螺栓鼓I還包括環向加強肋102，環向加強肋102位于螺栓鼓I的中部。螺栓鼓1，空心桿件3采用鑄鋼材質制造。在對該節點結構進行裝配的時候，其步驟如下先將封板2與空心桿件放置在待定位裝置的焊接設備上，通過事先設計好的節點結構所需的桿件角度，將封板2與空心桿件進行焊接，形成空心桿件3與封板2的連接體，并對不同連接體進行編號；裝配工人再根據編號將連接體通過螺栓鼓I上的螺栓孔固定在對應的螺栓孔上，由于空心桿件3和封板2的上、下面呈平面狀，其裝配角度也十分容易確定，只需對其正安裝，就能達到所需要的節點結構。 在進行工地施工前，首先各個連接體運輸到施工現場，根據事先設計好的連接方式，裝配工人只需在地面，將各個標號的連接體與對應的螺栓鼓上的螺栓孔進行螺栓裝配，形成單獨的節點結構或幾個節點結構連接形成的小塊網殼，采用少量立承架，把在地面上已組裝好的小塊網殼逐步吊裝到設計標高就位，然后與相鄰的小塊網殼連接成整體，直到完成整個剛性單層網殼結構的裝配。實際情況下，連接體也可以分批運到施工現場，邊進行地面裝配和吊裝裝配，邊進行連接體的制作，提高施工效率。
權利要求
1.一種剛性單層網殼結構的節點結構，其特征在于 包括六根空心桿件(3)，所述空心桿件(3)與封板(2)焊接固定，其焊接角度能夠調節； 還包括螺栓鼓(I )，所述螺栓鼓(I)呈空心圓柱體結構，所述螺栓鼓(I)至少一端面設有可拆卸的蓋板(101)，所述螺栓鼓(I)周向均布設有六組螺栓孔； 與空心桿件(3)焊接完成的封板(2)通過所述螺栓孔與所述螺栓鼓(I)螺栓連接； 所述螺栓鼓(I)還設有軸心螺栓(4)，所述軸心螺栓(4)將所述蓋板(101)與所述螺栓鼓(I)的主體螺栓連接。
2.如權利要求I所述的節點結構，其特征在于所述六組螺栓孔每組包括上、下設置的兩個螺栓孔。
3.如權利要求I所述的節點結構，其特征在于所述螺栓孔內的螺栓與所述螺栓鼓內側面之間還設有墊板(5)。
4.如權利要求I所述的節點結構，其特征在于所述空心桿件(3)呈矩形體結構。
5.如權利要求I所述的節點結構，其特征在于所述螺栓鼓(I)還包括環向加強肋(102)。
6.如權利要求5所述的節點結構，其特征在于所述環向加強肋(102)位于所述螺栓鼓Cl)的中部。
7.如權利要求I所述的節點結構，其特征在于所述螺栓鼓(1)，空心桿件(3)采用鑄鋼材質。
全文摘要
本發明涉及一種網殼結構，尤其涉及一種單層網殼結構，更具體的說，是一種剛性單層網殼結構的節點結構，屬于屋頂建筑技術領域。一種剛性單層網殼結構的節點結構，其特征在于包括六根空心桿件(3)，所述空心桿件(3)與封板(2)焊接固定，其焊接角度能夠調節；還包括螺栓鼓(1)，所述螺栓鼓(1)呈空心圓柱體結構，所述螺栓鼓(1)至少一端面設有可拆卸的蓋板(101)，所述螺栓鼓(1)周向均布設有六組螺栓孔；與空心桿件(3)焊接完成的封板(2)通過所述螺栓孔與所述螺栓鼓(1)螺栓連接；所述螺栓鼓(1)還設有軸心螺栓(4)，所述軸心螺栓(4)將所述蓋板(101)與所述螺栓鼓(1)的主體螺栓連接。
文檔編號E04B1/58GK102966186SQ20121055726
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者甄曙華 申請人:上海岑閔新材料科技有限公司