CN205637116U - 一种抗拉焊接空心球节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗拉焊接空心球节点，它是由壳体、支撑***和紧固***构成；其中壳体由左半球壳体、右半球壳体和圆环板组成，构成焊接空心球外壳，用于连接空间网架结构的圆钢管；支撑***由斜杆、直杆和辅助钢板组成，斜杆与直杆按一定夹角焊接在一起，在斜杆与直杆汇交处焊接辅助钢板；紧固***构由高强螺母和高强螺栓杆组成，二者分别焊接在左、右辅助钢板上，在组装时旋转拧紧后在进行焊接，使左、右半球壳体成一个整体。本实用新型通过在焊接空心球内部增加支撑***和圆环板，增加了焊接空心球的承载能力和刚度；在与普通焊接空心球承载能力形同的情况下具有重量轻和变形小的优点，特别适用于大跨度的空间网架结构。

Description

一种抗拉焊接空心球节点

技术领域

本实用新型公布了一种抗拉焊接空心球节点，特别适用于大跨度的空间网架结构。

背景技术

空间网架结构是一种空间杆系结构，它是由连接杆件按照一定的形式通过节点连接而成，具有三维受力特点，能承受各方向的作用，具有较高的安全储备。由于空间网架结构整体性好、空间刚度大、自重轻、施工速度快；因此广泛应用于大会堂、影剧院、体育馆、航空港等公共建筑和飞机库、造船厂的船体结构车间等工业建筑。

空间网架结构的弦杆层数根据所处位置不同可分为上弦杆、下弦杆和腹杆，其中上层弦杆受压应力下层弦杆受拉应力。由于空间网架结构在非对称荷载、集中荷载和动荷载作用下，需要承受较大的内力，因此对连接杆件和节点的强度要求要比普通钢结构要高。

空间网架结构的节点在网架结构中起着连接汇交杆件、传递杆件内力的作用。由于网架结构在每个节点上汇交的杆件较多，且这些杆件往往不在同一平面内，故网架结构的节点构造要比平面桁架复杂得多。因此节点形式是否合理，将直接影响网架的工作性能、安装质量、用钢量及工程造价等，节点形式的选择对空间网架结构的重要性不言而喻。

空间网架结构常用的节点的构造形式有焊接空心球节点、螺栓球节点、焊接钢板节点、焊接钢管节点等。由于焊接空心球节点比其它节点能够承担较大的内力且具有传力明确、构造简单的优点，因此空间网架结构的节点常选用焊接空心球节点。

目前焊接空心球节点是用两块圆钢板经热压或冷压成两个半球后对焊而成。但是当空间网架结构跨度较大或承受荷载较大时，下弦杆连接的焊接空心球节点难以承受如此大的拉应力，大大限制了空间网架结构的发展；若单将空心球的直径做大，不仅会浪费材料还会增加结构自重。

综上所述，需要提供一种制作简单、施工方便、适应性强的抗拉焊接空心球节点，弥补目前焊接空心球节点技术存在的缺陷。

发明内容

本实用新型针对现有焊接空心球节点技术存在的不足，提供了一种抗拉焊接空心球节点，能够很好的解决普通焊接空心球节点承载力不足的问题，可广泛应用于空间网架结构和空间网壳结构。

本实用新型一种抗拉焊接空心球节点的构造是：由壳体、支撑***和紧固***构成，其特征在于，所述的壳体由左半球壳体、右半球壳体和圆环板组成，所述的支撑***由斜杆、直杆和辅助钢板组成，所述的紧固***构由高强螺母和高强螺栓杆组成。

所述的左半球壳体和右半球壳体是用Q345圆钢板经热压形成的半球壳体，边缘处做有坡口，便于后续焊接；所述的圆环板是采用与半球壳体相同的材料切割而成的加劲圆环板，焊接在右半球壳体边缘，用以增加焊接空心球的刚度。

所述的斜杆和直杆是由直径为18mm～25mm的HRB335级带肋钢筋按设计要求裁切而成的钢筋杆体，一端焊接在半球壳体内侧，另一端焊接在辅助钢板一侧，斜杆与直杆的角度为30°，在每个半球壳体内侧共焊接四根斜杆一根直杆，与辅助钢板组成支撑***；所述的辅助钢板为厚度10～20mm的圆形钢板，一侧焊接斜杆和直杆的汇交面，另一侧则焊接高强螺母或高强螺栓杆。

所述的高强螺母和高强螺栓杆是钢结构中采用的高强螺栓的螺母和螺栓杆，其中高强螺母与左半球的辅助钢板焊接在一起，高强螺栓杆与右侧辅助钢板焊接在一起；在进行组装时，二者旋转拧紧构成紧固***。

本实用新型一种抗拉焊接空心球节点，具体包括以下步骤：

（1）按照设计要加工左半球壳体、右半球壳体，切割圆环板、辅助钢板，裁切斜杆和直杆；

（2）将裁切完的斜杆和直杆按照角度要求分别焊接在左半球壳体和右半球壳体内侧，将斜杆和直杆汇交处切割打磨平整后焊接辅助钢板；

（3）将高强螺母和高强螺栓杆分别与左侧辅助钢板和右侧辅助钢板进行焊接，沿右半球壳体边缘将圆环板和右半球壳体焊接并清除焊渣；

（4）将左半球壳体和右半球壳体对接并旋转，使中心处的高强螺母和高强螺栓杆拧紧，然后沿坡口将左半球壳体、右半球壳体焊接成一个球体，打磨焊缝并清除焊渣。

本实用新型一种抗拉焊接空心球节点，通过在焊接空心球内部设置支撑***增加了焊接空心球的承载能力，弥补目前焊接空心球节点存在的缺陷，具有制作简单、适应性强的特点，其优点为：

（1）空心球体内部支撑***的斜杆和直杆可由普通建筑钢筋经裁切得到，由于其长度较短也可使用建筑钢筋余料，即充分利用了资源，又可节约成本；

（2）高强螺栓在内部旋转拧紧之后将支撑体系和左、右半球壳体连成一个整体，不仅提高了焊接空心球的水平承载能力还增加了焊接空心球的刚度；

（3）圆环板与空心球焊接成为一个整体，在增加竖向承载力的同时也约束了焊接空心球的变形。

附图说明

图1为本实用新型一种抗拉焊接空心球节点主视图；

图2为本实用新型一种抗拉焊接空心球节点右半球侧视图；

图3为本实用新型一种抗拉焊接空心球节点与钢管连接示意图。

图例说明：1-左半球壳体；2-右半球壳体；3-斜杆；4-直杆；5-辅助钢板；6-高强螺母；7-高强螺栓杆；8-圆环板；9-焊缝。

具体实施方式

本实用新型提供了一种抗拉焊接空心球节点，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型一种抗拉焊接空心球节点，主要由左半球壳体1、右半球壳体2、斜杆3、直杆4、辅助钢板5、高强螺母6、高强螺栓杆7、圆环板8和焊缝9组成。

所述的左半球壳体1和右半球壳体2是用Q345圆钢板经热压形成的半球壳体，边缘处做有坡口，便于后续焊接；所述的圆环板8是采用与半球壳体相同的材料切割而成的加劲圆环板，焊接在右半球壳体2边缘，用以增加焊接空心球的刚度。

所述的斜杆3和直杆4是由直径为18mm～25mm的HRB335级带肋钢筋按设计要求裁切而成的钢筋杆体，一端焊接在半球壳体内侧，另一端焊接在辅助钢板5一侧，斜杆与直杆的角度为30°，在每个半球壳体内侧共焊接四根斜3杆一根直杆4，与辅助钢板5组成支撑***；所述的辅助钢板5为厚度10～20mm的圆形钢板，一侧焊接斜杆3和直杆4的汇交面，另一侧则焊接高强螺母6或高强螺栓杆7。

所述的高强螺母6和高强螺栓杆7是钢结构中采用的高强螺栓的螺母和螺栓杆，其中高强螺母6与左半球的辅助钢板5焊接在一起，高强螺栓杆7与右侧辅助钢板5焊接在一起；在进行组装时，二者旋转拧紧构成紧固***。

本实用新型一种抗拉焊接空心球节点，具体包括以下步骤：

（1）按照设计要加工左半球壳体1、右半球壳体2，切割圆环板8、辅助钢板5，裁切斜杆3和直杆4；

（2）将裁切完的斜杆3和直杆4按照角度要求分别焊接在左半球壳体1和右半球壳体2内侧，将斜杆3和直杆4汇交处切割打磨平整后焊接辅助钢板5；

（3）将高强螺母6和高强螺栓杆7分别与左侧辅助钢板5和右侧辅助钢板5进行焊接，沿右半球壳体2边缘将圆环板8和右半球壳体2焊接并清除焊渣；

（4）将左半球壳体1和右半球壳体2对接并旋转，使中心处的高强螺母6和高强螺栓杆7拧紧，然后沿坡口将左半球壳体1、右半球壳体2焊接成一个球体，打磨焊缝9并清除焊渣。

Claims (1)

1.一种抗拉焊接空心球节点，其特征在于，它是由壳体、支撑***和紧固***构成；所述的壳体由左半球壳体、右半球壳体和圆环板组成，其中壳体是由圆钢板经热压形成的半球壳体，左、右半球壳体构成焊接空心球外壳，用于连接空间网架结构的圆钢管；所述的支撑***由斜杆、直杆和辅助钢板组成，斜杆和直杆是由HRB335级带肋钢筋按设计要求裁切而成的钢筋杆体，斜杆与直杆按一定夹角焊接在一起，辅助钢板焊接在斜杆与直杆汇交处；所述的紧固***构由高强螺母和高强螺栓杆组成，是钢结构中采用的高强螺栓的螺母和螺栓杆，分别焊接在左、右半球的辅助钢板上。