专利名称：一种屋面节点结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑工程中的网架结构，尤其涉及的是一种屋面节点结构。
背景技术：
空间网架结构具有节省材料、受力合理等优点，屋面节点结构设置在屋面网架的 每个节点处，通过屋面节点结构架设屋面板，节点结构是各个方向力的传递中枢，节点结构 的可靠性控制着整个空间网架结构的可靠性。如图1所示，目前的屋面节点结构包括与 屋面板100连接的上连件和与钢方通200 (即网架)连接的下连件，上连件包括第一连接件 311和铆钉312，见图2，下连件包括支座321和螺钉322，上、下连件通过螺栓等部件固定连 接，具体结构如图1所示，第一连接件311采用螺钉和压条331固定在铝方通332的顶部， 铝方通332采用螺栓与所述支座321固定，可见该屋面节点结构水平竖直方向都采用螺纹 紧定的形式被固定。 然而，作为建筑物的封顶之作，屋面系统不仅要满足抗风抗震的力学要求，也要同
时满足防水、防火、防雷等建筑性能要求；随着人们对建筑物外形以及屋面的造型、功能和
整体艺术效果要求越来越高，以及三维仿真技术在建筑设计中的不断应用，屋面造型不断
曲面化并运用复杂的异性曲面展现耳目一新的视觉效果，这为屋面系统的设计和安装施工
带来巨大挑战。由于目前节点结构的各个方向都采用螺纹紧定的形式被固定，没有用以调
整的位移空余，所以只能应用于规则的平屋面，不能应用于异形曲面屋顶。 因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种屋面节点结构，该屋面节点结构能够应用于异形 曲面屋顶。 本实用新型的技术方案如下 —种屋面节点结构，包括与屋面板连接的上连件、与钢方通连接的下连件，该下
连件与所述上连件连接，其中，所述上连件与所述屋面板采用铰接。 所述的屋面节点结构，其中，所述上连件与所述屋面板采用球铰链连接。 所述的屋面节点结构，其中，所述上连件包括与所述屋面板固定连接的球头螺
栓、铰接于所述下连件的第一板件、固定设置于该第一板件顶面的第二板件；该第一板件上
设有下凹部，该第二板件上设有下折部，所述下凹部内壁和所述下折部外壁设有形状与所
述球头螺栓之球头相适应的弧面。 所述的屋面节点结构，其中，所述上连件还包括套设在所述球头螺栓上的球头垫
块，所述下凹部内壁和所述下折部外壁设有相应的垫块弧面。 所述的屋面节点结构，其中，所述下连件与所述上连件采用铰接。 所述的屋面节点结构，其中，所述下连件与所述上连件采用球铰链连接。 所述的屋面节点结构，其中，所述球铰链的球头固定设置在所述下连件的顶端，所述球铰链的球窝固定设置在所述上连件的底端。 所述的屋面节点结构，其中，所述上连件或下连件包括一伸縮结构。 所述的屋面节点结构，其中，所述伸縮结构是一组套管，该一组套管包括至少两个
相互嵌套的管件，且该一组套管的侧壁上设置紧定结构。 所述的屋面节点结构，其中，所述伸縮结构是螺纹套管。 本实用新型所提供的屋面节点结构，由于采用了铰接形式连接上连件和屋面板， 使得所述上连件和屋面板可以活动，因而屋面板相对于钢方通之间存在可活动的空余量， 屋面节点结构能够适应屋面板形成不同角度、从而该屋面节点结构应用于异形曲面屋顶。
图1是现有技术中屋面节点结构的示意图； 图2是图1中的局部放大图； 图3是本实用新型屋面节点结构的示意图； 图4是本实用新型屋面节点结构的另一种实施方式的示意图； 图5是本实用新型上连接与屋面板通过球铰链连接的结构示意图； 图6是本实用新型上、下连接通过球铰链连接的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做出详细的说明。 本实用新型屋面节点结构的主旨在于采用铰接形式连接上连件和屋面板100，上 连件、下连件和钢方通200依次连接，参见图3和图4，上连件主要包括与所述下连件铰接 的第一板件510、固定设置在第一板件510顶面的第二板件520、球头螺栓540等；下连件主 要包括与所述上连件铰接的第一管件611、与所述钢方通200固定的第二管件612。由于 上连件和屋面板采用铰接，使得所述上连件和屋面板可以活动，因而屋面板100相对于钢 方通200之间存在可活动的空余量，屋面节点结构能够适应屋面板100形成不同角度、从而 该屋面节点结构应用于异形曲面屋顶。 由于铰接形式分为销钉式铰链(简称铰链)和球铰链(简称球铰)，因为球铰连接 与铰链连接相比旋转自由度更大，本实施方式中以球铰作为优选，上连件包括叠置的第一 板件510和第二板件520，如图5所示，第一板件510与所述下连件铰接，第二板件520固定 设置在该第一板件510的顶面，图中所示是以沉头螺钉530进行固定，该方案中球铰连接付 的球头采用与所述屋面板100固定连接的球头螺栓540，球头螺栓540和螺母542配合将附 框544固定，见图3，其间还可增加压块541和垫块543提高稳固性，附框544和屋面板100 通过铆钉545固定；球铰连接付的球窝由两部分弧面550组合而成，该两部分弧面的形状与 所述球头螺栓540的球头相适应，第一板件510上设有下凹部511，第二板件520上设有下 折部521，具体位置如图5所示，下凹部511由第一板件510的边沿处至少三个弯折形成，下 折部521由第二板件520的边沿处向下弯折形成；所述形状与球头螺栓540之球头相适应 的弧面550设置在所述下折部521的外壁和所述下凹部511的内壁，该组弧面550组成球 窝，与所述球头螺栓540之球头形成球铰链连接付。本实施方式中的球头优选为朝下，而非 朝上放置，主要考虑到施工中安装者站在外侧，该结构利于拧紧球头螺栓540和连接，方便
4[0027] 进一步地，所述上连件还包括套设在所述球头螺栓540上的球头垫块560，与之对 应，所述下凹部511内壁和所述下折部521外壁设有相应的垫块弧面570，该球头垫块560 能够有效分担球头螺栓540连接付的负荷，而且磨损之后维护的材料和成本都小于球头螺 栓540。为减少材料和质量，球头垫块560和球头螺栓540的球头只需设置为半球状，抑或 减少至球冠状，只要能提供整体结构所需的旋转角度即可。需要说明的是，为了配合球头螺 栓540的转动，球头垫块560和垫块534的孔其孔径需大于所述球头螺栓540的外径，以能 够满足球头螺栓540转动的位移量为限。 为了进一步适应异形曲面的屋顶造型，在上述实施方式的基础上，所述上连件与 下连件采用铰接，优选方案也选择球铰链连接。该球铰连接付中球头和球窝分别设置在上 连件和下连件上，反之亦可，球头和球窝分别设置在下连件和上连件上，以后者作为优选实 施方式，见图6 :所述球铰链的球头410固定设置在所述下连件的顶端，所述球铰链的球窝 420固定设置在所述上连件的底端。 在以上实施方式的基础上增加以下结构见图3和图4，所述上连件或下连件包括 一伸縮结构，该结构用于调节屋面节点结构的纵向位移，利于屋面板形成造型。出于安装方 便的考虑，以下连件中设置伸縮结构作为优选。伸縮结构的一种实施方式伸縮结构是一组 套管，该一组套管包括至少两个相互嵌套的管件(第一管件611和第二管件612)，且该一组 套管的侧壁上设置紧定结构620，如图3所示，紧定结构620采用紧定螺栓，当然还可采用卡 槽配合的形式；伸縮结构的另一种实施方式采用是螺纹套管(第三管件613和第四管件 614)，如图4所示。 应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来 说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权 利要求的保护范围。
权利要求一种屋面节点结构，包括与屋面板连接的上连件、与钢方通连接的下连件，该下连件与所述上连件连接，其特征在于，所述上连件与所述屋面板采用铰接。
2. 根据权利要求1所述的屋面节点结构，其特征在于，所述上连件与所述屋面板采用 球铰链连接。
3. 根据权利要求2所述的屋面节点结构，其特征在于，所述上连件包括与所述屋面板 固定连接的球头螺栓、铰接于所述下连件的第一板件、固定设置于该第一板件顶面的第二 板件；该第一板件上设有下凹部，该第二板件上设有下折部，所述下凹部内壁和所述下折部 外壁设有形状与所述球头螺栓之球头相适应的弧面。
4. 根据权利要求2所述的屋面节点结构，其特征在于，所述上连件还包括套设在所述 球头螺栓上的球头垫块，所述下凹部内壁和所述下折部外壁设有相应的垫块弧面。
5. 根据权利要求1所述的屋面节点结构，其特征在于，所述下连件与所述上连件采用 铰接。
6. 根据权利要求5所述的屋面节点结构，其特征在于，所述下连件与所述上连件采用 球铰链连接。
7. 根据权利要求6所述的屋面节点结构，其特征在于，所述球铰链的球头固定设置在 所述下连件的顶端，所述球铰链的球窝固定设置在所述上连件的底端。
8. 根据权利要求1所述的屋面节点结构，其特征在于，所述上连件或下连件包括一伸 縮结构。
9. 根据权利要求8所述的屋面节点结构，其特征在于，所述伸縮结构是一组套管，该一 组套管包括至少两个相互嵌套的管件，且该一组套管的侧壁上设置紧定结构。
10. 根据权利要求8所述的屋面节点结构，其特征在于，所述伸縮结构是螺纹套管。
专利摘要本实用新型公开了一种屋面节点结构，包括与屋面板连接的上连件、与钢方通连接的下连件，该下连件与所述上连件连接，其中，所述上连件与所述屋面板采用铰接。本实用新型所提供的屋面节点结构，由于采用了铰接形式连接上连件和屋面板，使得所述上连件和屋面板可以活动，因而屋面板相对于钢方通之间存在可活动的空余量，屋面节点结构能够适应屋面板形成不同角度、从而该屋面节点结构应用于异形曲面屋顶。
文档编号E04D3/36GK201460050SQ20092013278
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月12日 优先权日2009年6月12日
发明者徐宁, 邱泉 申请人:深圳南玻幕墙及光伏工程有限公司