一種可調曲率的曲面網架結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種可調曲率的曲面網架結構，該網架結構包括至少兩個架體單元，架體單元為四棱錐體結構，包括四個橫桿件、四個斜向桿件、節點連接件和曲率調節節點，橫桿件位于四棱錐體的底面四邊，并通過節點連接件相互連接；斜向桿件位于四棱錐體的斜邊，其一端與節點連接件連接，另一端與曲率調節節點連接；相鄰的兩個架體單元共用一個橫桿件，相鄰的兩個曲率調節節點之間通過一可調長度的曲率調節桿件連接。采用上述結構后，本實用新型不用制作不同長度的桿件和不同角度的節點，因此可大大降低制造的復雜性。
【專利說明】—種可調曲率的曲面網架結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及網架結構。更具體地，涉及一種可調曲率的曲面網架結構。
【背景技術】
[0002]網架是由多根桿件按一定的網格形式，通過節點將桿件連結成的空間結構。具有空間受力性能好、重量輕、剛度大、結構合理、材料用量少等眾多優點。因此被廣泛地應用于需要大跨度空間的體育館、劇院、展覽館、科技館等建筑中。這些大跨度的屋面多采用曲面網架結構，其曲面的曲率是由設計制造出的不同長度的桿件和不同連接角度的節點產生的。但在臨時性的工程中，特別是在跨度和曲率經常需要根據其功能要求進行改變的工程中，采用上述方法顯然是不能適用的，如果按照設計改變桿件長度和變動節點連接角度的方法來構建曲面網架，就需要準備多種桿長和多種角度的網架桿件與節點連接件，從而導致浪費和積壓大量的資金，增加了管理的難度和費用。顯然現有曲面網架的改變桿長和節點連接角度的方法，只能應用在一勞永逸的建筑中，而不能滿足需要重復組裝與拆卸，并根據使用功能和客體要求，改變網架的曲率、形狀、空間和大小的其他領域，例如模板工程、臨時拱橋、展覽門架、展示網架、臨時性棚類、活動建筑等的使用要求。因此創新一種多用途可調曲面網架結構，把網架結構眾多的良好特點擴大到永久性建筑之外的其他領域，顯然是節約材料，節省資金、方便管理的一個舉措，也是一個值得研究的有意義課題。
[0003]本實用新型提供一種可調曲率的曲面網架結構，該網架結構簡單，安裝、拆卸、運輸方便，造價低廉。并可根據使用的客體要求改變形狀、調節曲率，所以具有廣泛的適應性和實用性。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種可調曲率的曲面網架結構，該網架結構能夠重復拆裝，并可根據使用的客體要求而調節曲率半徑。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用下述技術方案:
[0006]一種可調曲率的曲面網架結構，包括四個橫桿件、四個斜向桿件、節點連接件和曲率調節節點連接件，所述橫桿件位于四棱錐體的底面四邊，并通過所述節點連接件相互連接；所述斜向桿件位于四棱錐體的斜邊，其一端與所述橫桿件連接，另一端與曲率調節節點連接；相鄰的兩個架體單元共用一個橫桿件，相鄰的兩個曲率調節節點之間通過一可調長度的曲率調節桿件連接。
[0007]優選地，所述曲率調節節點包括曲率調節節點本體和防脫蓋板，所述防脫蓋板通過螺釘固定在曲率調節節點本體上；所述曲率調節節點本體上設置有用于與所述斜向桿件匹配對應連接的耳板，所述曲率調節節點本體上還設置有呈十字對稱設置的卡槽；所述曲率調節桿件的兩端頭分別設有球體，所述球體與卡槽匹配對應設置。
[0008]優選地，所述曲率調節桿件包括一個外螺紋管和兩個分別與外螺紋管螺接的內螺紋管，所述內螺紋管的另一端頭設有球體。[0009]優選地，所述節點連接件包括第一雙插耳連接板、第一單插耳連接板、第二雙插耳連接板、第二單插耳連接板和十字旋轉軸，所述十字旋轉軸包括左半軸體、右半軸體和擋塊，所述左半軸體和右半軸體拼合后的外徑與第二雙插耳連接板上的孔以及第二單插耳連接板上的孔匹配對應；所述右半軸體的內側面上垂直設有穿心軸，所述穿心軸的外徑與第一雙插耳連接板上的孔以及第一單插耳連接板上的孔匹配對應；所述右半軸體外側面的兩端設有第一突起部，所述左半軸體外側面的一端設有第二突起部，所述擋塊通過螺釘固定在左半軸體外側面的另一端；所述第一雙插耳連接板和第一單插耳連接板插合后套在穿心軸上，所述第二雙插耳連接板和第二單插耳連接板插合后套裝在左半軸體和右半軸體上。
[0010]優選地，所述穿心軸的端部設有突起，所述左半軸體的內側面上設有與該突起匹配的凹槽。
[0011]優選地，所述橫桿件的兩端均設有耳板，所述橫桿件通過耳板與所述節點連接件固定連接。
[0012]優選地，所述斜向桿件的兩端均設有耳板，所述斜向桿件的一端通過耳板與橫桿件固定連接，另一端通過耳板與曲率調節節點固定連接。
[0013]本實用新型的有益效果如下:
[0014]采用上述結構后，本實用新型具有以下有益效果，與現有的曲面網架相比，本實用新型不用制作不同長度的桿件和不同角度的節點，因此可大大降低制造的復雜性，從而本實用新型制作簡單，加工方便，造價較低。由于本實用新型在安裝、調節、拆卸、運輸等方面的特性，在現有曲面網架技術難以應用的眾多領域具有優勢。特別是在不能采用固定曲率、形狀、空間的模板工程、臨時拱橋、展覽門架、展示網架、臨時性的棚類、活動建筑等領域，更能突顯其優點和特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0016]圖1示出本實用新型的架體單元的結構示意圖。
[0017]圖2示出本實用新型的曲率調節桿件的結構示意圖。
[0018]圖3示出本實用新型的曲率調節節點的結構示意圖。
[0019]圖4示出本實用新型的曲率調節節點處的連接大樣示意圖。
[0020]圖5示出本實用新型的曲率調節節點處的爆炸圖。
[0021]圖6示出本實用新型的斜向桿件的結構示意圖。
[0022]圖7示出本實用新型的橫桿件的結構示意圖。
[0023]圖8示出本實用新型的節點連接件的結構示意圖。
[0024]圖9示出本實用新型的節點連接件的爆炸圖。
[0025]圖10示出本實用新型的節點連接件處的連接大樣示意圖。
[0026]圖11示出本實用新型的節點連接件處的爆炸圖。
[0027]圖12示出本實用新型的架體單元組合的倒置結構示意圖。
[0028]圖13示出本實用新型的架體單元組合的正置結構示意圖。
[0029]圖14示出運用本實用新型的架體單元組裝的圓筒狀網架結構示意圖。
[0030]圖15示出運用本實用新型的架體單元組裝的球冠曲面網架結構示意圖。[0031]圖16示出運用本實用新型的架體單元組裝的單曲面網架結構示意圖。
[0032]圖17示出運用本實用新型的架體單元組裝的雙向曲面網架結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了更清楚地說明本實用新型，下面結合優選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本實用新型的保護范圍。
[0034]如圖1所示，一種可調曲率的曲面網架包括至少兩個架體單元100，該架體單元100為四棱錐體形狀，包括曲率調節節點1、斜向桿件2、橫桿件3和節點連接件4 ;所述橫桿件3位于四棱錐體的底面四邊，并通過所述節點連接件4相互連接；所述斜向桿件2位于四棱錐體的斜邊，其一端與所述橫桿件3連接，另一端與曲率調節節點I連接；相鄰的兩個架體單元100共用一個橫桿件3，相鄰的兩個曲率調節節點之間通過一可調長度的曲率調節桿件5連接。在本實施例中斜向桿件2、橫桿件3均為圓管加工而成。
[0035]如圖2所示，曲率調節桿件5包括I個外螺旋管52和2個內螺旋管51，內螺旋管51通過螺紋固定在外螺旋管52的兩端。內螺旋管51的一端具有圓錐狀的過渡部54，過渡部54通過短方鋼55與球體56連接。通過旋轉外螺旋管52能夠改變曲率調節桿件5的長度。
[0036]如圖3?5所示，曲率調節節點I為雙層結構，包括防脫蓋板17和曲率調節節點本體，防脫蓋板17通過螺釘固定在曲率調節節點本體上；曲率調節節點本體上設有4個與斜向桿件2匹配連接的連接耳板12 ；曲率調節節點本體上十字對稱設有4個連接卡槽11 ；連接卡槽11包括卡槽室15和卡槽口 16，卡槽室15用于容納球體56，卡槽口 16的開口小于球體56的直徑，且與短方鋼55相匹配，使得曲率調節桿件5不能從卡槽室15中脫落，同時使曲率調節桿件5不能沿自身的軸線旋轉；連接耳板12上設有與斜向桿件2的耳板相配合的螺栓孔13。當改變曲率調節桿件5的長度時，球體56拉動曲率調節節點1，球體56在卡槽室15內的轉動，保證了曲率調節桿件5在曲率調節節點I處角度的順暢無級變化。為了操作時方便調節曲率調節桿件5的長度，在外螺旋管52的中部設置了孔53，調整時把小撥桿插入孔53內旋轉外螺旋管52就能改變曲率調節桿件5的長短。
[0037]如圖6所示，斜向桿件2包括斜向桿體21和斜向桿件耳板22，斜向桿件耳板22上設有耳板孔23，其與曲率調節節點I上的耳板孔13相匹配，將斜向桿件2的一端栓結于曲率調節節點1，斜向桿件2的另一端的耳板孔與橫桿件3的端部耳板孔33相匹配，將斜向桿件2的另一端栓結于橫桿件3的端部耳板。
[0038]如圖7所示，橫桿件3包括橫桿體31和設置在其兩端的雙向耳板32，雙向耳板32上設有連接斜向桿件2的耳板孔33和連接節點連接件4的耳板孔34，橫桿件3通過雙向耳板32上設置的耳板孔33和耳板孔34，分別與斜向桿件2和節點連接件4相連。
[0039]如圖8和9所示,節點連接件4包括第一雙插耳連接板41、第一單插耳連接板42、第二雙插耳連接板43、第二單插耳連接板44和十字旋轉軸45，十字旋轉軸45包括左半軸體451、右半軸體452和擋塊453，左半軸體451和右半軸體452拼合后的外徑與第二雙插耳連接板43和第二單插耳連接板44上的孔匹配對應；右半軸體452的內側面上垂直設有穿心軸454,穿心軸454的外徑與第一雙插耳連接板41和第一單插耳連接板42上的孔匹配對應；右半軸體452的兩端設有突起部455，左半軸體451的一端設有突起部456，擋塊453通過螺釘固定在左半軸體451的另一端；第一雙插耳連接板41和第一單插耳連接板42插合后套在穿心軸上，第二雙插耳連接板43和第二單插耳連接板44插合后套裝在左半軸體和右半軸體上。穿心軸454的端部上設有突起457，左半軸體451的內側面上設有與突起457匹配對應的凹槽。安裝時，先將第一雙插耳連接板41和第一單插耳連接板42插合后套在穿心軸上，將第二雙插耳連接板43和第二單插耳連接板44插合后套裝在右半軸體452上，然后將左半軸體451沿突起457插入，最后把擋塊453用螺釘固定到左半軸體451上，完成組裝。第一雙插耳連接板41和第一單插耳連接板42可以圍繞穿心軸454旋轉，第二雙插耳連接板43和第二單插耳連接板44能夠圍繞左半軸體451和右半軸體452的組合體旋轉。
[0040]如圖10和11所示，節點連接件4的連接板只和橫桿件3相連。而斜向桿件2與橫桿件3的對應耳板互相栓結在一起。橫桿件3端部設置有雙向耳板32，雙向耳板32沿橫桿件3軸向的部分與節點連接件4連接，雙向耳板32與橫桿件3軸向相斜的部分與斜向桿件2連接。
[0041]如圖12所示，當本實用新型的架體單元100組成網架結構后，改變曲率調節桿件5的長短，即可改變各個四棱錐底矩形面相互之間的角度，進而產生了相應的曲面網架。
[0042]如圖13所示，本實用新型可以根據使用的功能和要求來決定網架放置方向和方式。
[0043]如圖14所示，運用本實用新型的架體單元100組裝成的圓筒狀網架結構。
[0044]如圖15所示，運用本實用新型的架體單元100組裝成的球冠曲面網架結構。
[0045]如圖16所示，運用本實用新型的架體單元100組裝成的單曲面網架結構。。
[0046]如圖17所示，運用本實用新型的架體單元100組裝成的雙向曲面網架結構。
[0047]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【權利要求】
1.一種可調曲率的曲面網架結構，其特征在于:該網架結構包括至少兩個架體單元，所述架體單元為四棱錐體結構，包括四個橫桿件、四個斜向桿件、節點連接件和曲率調節節點連接件，所述橫桿件位于四棱錐體的底面四邊，并通過所述節點連接件相互連接；所述斜向桿件位于四棱錐體的斜邊，其一端與所述橫桿件連接，另一端與曲率調節節點連接；相鄰的兩個架體單元共用一個橫桿件，相鄰的兩個曲率調節節點之間通過一可調長度的曲率調節桿件連接。
2.根據權利要求1所述的曲面網架結構，其特征在于:所述曲率調節節點包括曲率調節節點本體和防脫蓋板，所述防脫蓋板通過螺釘固定在曲率調節節點本體上；所述曲率調節節點本體上設置有用于與所述斜向桿件匹配對應連接的耳板，所述曲率調節節點本體上還設置有呈十字對稱設置的卡槽；所述曲率調節桿件的兩端頭分別設有球體，所述球體與卡槽匹配對應設置。
3.根據權利要求2所述的曲面網架結構，其特征在于:所述曲率調節桿件包括一個外螺紋管和兩個分別與外螺紋管螺接的內螺紋管，所述內螺紋管的另一端頭設有球體。
4.根據權利要求1所述的曲面網架結構，其特征在于:所述節點連接件包括第一雙插耳連接板、第一單插耳連接板、第二雙插耳連接板、第二單插耳連接板和十字旋轉軸，所述十字旋轉軸包括左半軸體、右半軸體和擋塊，所述左半軸體和右半軸體拼合后的外徑與第二雙插耳連接板上的孔以及第二單插耳連接板上的孔匹配對應；所述右半軸體的內側面上垂直設有穿心軸，所述穿心軸的外徑與第一雙插耳連接板上的孔以及第一單插耳連接板上的孔匹配對應；所述右半軸體外側面的兩端設有第一突起部，所述左半軸體外側面的一端設有第二突起部，所述擋塊通過螺釘固定在左半軸體外側面的另一端；所述第一雙插耳連接板和第一單插耳連接板插合后套在穿心軸上，所述第二雙插耳連接板和第二單插耳連接板插合后套裝在左半軸體和右半軸體上。
5.根據權利要求4所述的曲面網架結構，其特征在于:所述穿心軸的端部設有突起，所述左半軸體的內側面上設有與該突起匹配的凹槽。
6.根據權利要求4所述的曲面網架結構，其特征在于:所述橫桿件的兩端均設有耳板，所述橫桿件通過耳板與所述節點連接件固定連接。
7.根據權利要求1所述的曲面網架結構，其特征在于:所述斜向桿件的兩端均設有耳板，所述斜向桿件的一端通過耳板與橫桿件固定連接，另一端通過耳板與曲率調節節點固定連接。
【文檔編號】E04B1/58GK203821593SQ201420245085
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】郭成順 申請人:郭成順