CN104674943A - 一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构,包括从上至下依次设置的上圆形盖板、插板轱辘、下圆形盖板和衔接毂节点,上圆形盖板、插板轱辘、下圆形盖板和衔接毂节点通过螺栓连接,在插板轱辘的周围均布有多个H型截面杆件,H型截面杆件的腹板插装固定在插板轱辘上,H型截面杆件的上翼板与上圆形盖板固接,H型截面杆件的下翼板与下圆形盖板固接;在衔接毂节点的下方设有三个均布在同一圆周上的下弦毂节点,衔接毂节点与下弦毂节点通过腹杆连接,相邻的两个下弦毂节点通过下弦圆形截面杆件连接。本发明能够提高圆盘盖板节点的面内抗弯刚度,增强节点处腹板的抗屈曲变形能力,弥补现有毂式节点的缺陷,提高网格结构的承载力。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构工程技术领域,尤其涉及铝合金空间网格的结构。
背景技术
空间网格结构三维受力,通过合理的曲面形体有效抵抗外荷载的作用。随着跨度的增加,空间结构的技术经济性能愈发明显,因而得到了广泛的应用。然而传统空间结构材料钢材容易腐蚀,后期需要除锈维护。铝合金因其材质轻、耐腐蚀的特性,在近海、高湿等特殊环境下得到了运用。
目前我国已建、在建的铝合金结构主要有三种类型:一)单层球面网壳(网壳杆件多为H型截面,节点处采用盖板节点);二)螺栓球节点网架,杆件均采用圆管截面,连接节点采用螺栓球节点;三)空腹网壳,弦杆采用圆管截面,以毂式节点连接。常用的铝合金节点形式有:毂式节点、圆盘盖板节点、螺栓球节点。毂式节点是将杆件在端部挤压后嵌入节点,挤压导致端部截面削弱。圆盘盖板节点仅采用上下两块盖板和杆件翼缘相连,杆件端部充当节点,腹板易失稳导致节点变形,节点面内抗弯刚度相比面外抗弯刚度小很多,抗剪性能很差。螺栓球节点承载力由受拉斜腹杆焊缝强度控制,铝合金焊接伴有明显的强度损失。由于螺栓球节点的焊缝缺陷和毂式节点强度低、刚度弱,因此螺栓球双层网格结构较少见,且毂式双层网格结构事故较多,因此开发一种稳定性好、承载力高的新型铝合金双层网格结构很有必要。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构,该结构能够提高圆盘盖板节点的面内抗弯刚度,增强节点处腹板的抗屈曲变形能力,同时能够很好地弥补现有毂式节点的缺陷,提高网格结构的承载力。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构,包括从上至下依次设置的上圆形盖板、插板轱辘、下圆形盖板和衔接毂节点,所述上圆形盖板、所述插板轱辘、所述下圆形盖板和所述衔接毂节点通过螺栓Ⅰ连接在一起,在所述插板轱辘的周围均布有多个H型截面杆件,所述H型截面杆件的腹板插装固定在所述插板轱辘上,所述H型截面杆件的上翼板与所述上圆形盖板通过螺栓Ⅱ固接,所述H型截面杆件的下翼板与所述下圆形盖板通过螺栓Ⅲ固接;在所述衔接毂节点的下方设有三个均布在同一圆周上的下弦毂节点,所述衔接毂节点与所述下弦毂节点通过腹杆连接,相邻的两个下弦毂节点通过下弦圆形截面杆件连接。
本发明具有的优点和积极效果是:这种双层网格结构上部为增加插板轱辘的改进型圆盘盖板节点,下部为毂式节点结构,将二者通过螺栓进行连接,构成毂式-盖板复合铝合金双层网格结构,首先由于增加了插板轱辘,利用插板轱辘限制了上部圆盘盖板节点处腹板在屈服后的位移,保证了节点形状,提高了节点的面内抗弯刚度,增强了节点处腹板的抗屈曲变形能力,同时此种双层网格结构采用由两种节点复合的结构,能够很好地弥补毂式节点的缺陷,提高结构承载力。
附图说明
图1为本发明的整体构造示意图;
图2为本发明的安装示意图。
图中:1、上圆形盖板,2、插板轱辘,3、下圆形盖板,4、螺栓Ⅰ,5、H型截面杆件,6、螺栓Ⅱ,7、螺栓Ⅲ,8、衔接毂节点,9、下弦毂节点,10、腹杆,11、下弦圆形截面杆件。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
请参阅图1和图2,一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构,包括从上至下依次设置的上圆形盖板1、插板轱辘2和下圆形盖板3和衔接毂节点8,所述上圆形盖板1、所述插板轱辘2、所述下圆形盖板3和所述衔接毂节点8通过螺栓Ⅰ4连接在一起,在所述插板轱辘2的周围均布有多个H型截面杆件5,所述H型截面杆件5的腹板插装固定在所述插板轱辘2上,所述H型截面杆件5的上翼板与所述上圆形盖板1通过螺栓Ⅱ6固接,所述H型截面杆件5的下翼板与所述下圆形盖板3通过螺栓Ⅲ7固接;在所述衔接毂节点8的下方设有三个均布在同一圆周上的下弦毂节点9,所述衔接毂节点8与所述下弦毂节点9通过腹杆10连接,相邻的两个下弦毂节点9通过下弦圆形截面杆件11连接。
在本实施例中,衔接毂节点8设有6个卡槽,下弦毂节点9设有12个卡槽。
安装时,先将H型截面杆件5凸出外伸的腹板***插板轱辘的卡槽中,进行限位;之后,将所述H型截面杆件的上翼板与所述上圆形盖板采用螺栓Ⅱ固接在一起,将所述H型截面杆件的下翼板与所述下圆形盖板通过螺栓Ⅲ固接在一起;将腹杆10和下弦圆形截面杆件11的端部压扁后卡入下弦毂节点9和衔接毂节点8中,用下弦毂节点的螺栓把下弦毂节点的盖板和毂体拧紧,施加预紧力;然后采用螺栓Ⅰ4穿过上圆形盖板1、插板轱辘2、下圆形盖板3和衔接毂节点8,锁紧螺栓Ⅰ4,施加预紧力。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以做出很多形式,这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构,其特征在于,包括从上至下依次设置的上圆形盖板、插板轱辘、下圆形盖板和衔接毂节点,所述上圆形盖板、所述插板轱辘、所述下圆形盖板和所述衔接毂节点通过螺栓Ⅰ连接在一起,在所述插板轱辘的周围均布有多个H型截面杆件,所述H型截面杆件的腹板插装固定在所述插板轱辘上,所述H型截面杆件的上翼板与所述上圆形盖板通过螺栓Ⅱ固接,所述H型截面杆件的下翼板与所述下圆形盖板通过螺栓Ⅲ固接;在所述衔接毂节点的下方设有三个均布在同一圆周上的下弦毂节点,所述衔接毂节点与所述下弦毂节点通过腹杆连接,相邻的两个下弦毂节点通过下弦圆形截面杆件连接。
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