矩形截面杆件螺栓球铝合金装配式节点结构的制作方法

本实用新型涉及一种铝合金装配式节点结构，具体涉及一种用于大跨度空间结构的铝合金装配式节点结构，属于土木工程技术领域。

背景技术：

铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀性良好、加工性能、反射率高以及色泽美观等诸多优点。铝合金通过挤压成型技术能获得多种复杂截面的型材，因此越来越多地被应用于建筑结构领域，尤其适合植物园温室、游泳馆、溜冰场和石油化工储罐等对防腐要求较高的建筑。自由曲面结构由于其不局限与传统曲面的解析表达，曲面形式更加富于起伏变化，不仅更具有视觉冲击力，结构受力也更加合理。因此在大跨度空间结构领域，自由曲面结构受到的关注日益广泛。目前，铝合金单层网壳结构中应用及研究最普遍的节点是美国Temcor公司设计的板式节点。此类节点万向性较差，节点形式单一已经成为限制铝合金网壳结构发展的一大原因，因此有待研发适合铝合金材料性质、传力方式明确合理、便于施工的新型节点。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有的铝合金节点结构存在万向性较差，节点形式单一的问题，进而提供一种矩形截面杆件螺栓球铝合金装配式节点结构。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本实用新型的矩形截面杆件螺栓球铝合金装配式节点结构包括球节点1、多个端部螺栓2、多个套筒3、多个变截面接头4、多个连接杆件6和若干紧固件5；球节点1上均布加工有多个螺纹孔，端部螺栓2、套筒3、变截面接头4和连接杆件6的数量一致设置，变截面接头4为空心接头，端部螺栓2依次穿过变截面接头4和套筒3与球节点1螺纹连接，变截面接头4的大端通过多个紧固件5与连接杆件6的一端固接，连接杆件6的横截面为矩形，球节点1、端部螺栓2、套筒3、变截面接头4和连接杆件6的中心线重合设置。

进一步地，端部螺栓2、套筒3、变截面接头4和连接杆件6的数量均为四个。

进一步地，变截面接头4包括棱台壳体4-1和连接接头4-2，连接接头4-2与棱台壳体4-1的大端固接为一体，棱台壳体4-1和连接接头4-2的截面中心线重合设置。

进一步地，连接接头4-2内嵌在连接杆件6的一端，连接接头4-2通过八个紧固件5与连接杆件6可拆卸连接，紧固件5设置在连接杆件6的顶面和底面上。

进一步地，连接杆件6的顶面上设置有四个紧固件5，连接杆件6的底面面上设置有四个紧固件5。

进一步地，紧固件5为外六角螺栓。

进一步地，球节点1、套筒3、变截面接头4和连接杆件6均由铝合金材料制成。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型的矩形截面杆件螺栓球铝合金装配式节点结构的变截面接头通过端部螺栓与球节点螺纹连接，各连接杆件之间的角度可任意变化，节点万向性好；

本实用新型节点结构由多个简单部件装配构成，各个部件可分别加工，因此节点结构的装配化程度高；本实用新型采用矩形截面杆件，杆件的平面外稳定性好。

附图说明

图1是本实用新型的矩形截面杆件螺栓球铝合金装配式节点结构的立体图；

图2是本实用新型的球节点1、多个端部螺栓2、多个套筒3、多个变截面接头4、多个连接杆件6和若干紧固件5的装配节点剖视图；

图3是本实用新型的变截面接头4和连接杆件6的立体图；

图4是变截面接头4的主视图；

图5是紧固件5使用状态的主视图；

图6是紧固件5的主视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1-6所示，本实施方式的矩形截面杆件螺栓球铝合金装配式节点结构包括球节点1、多个端部螺栓2、多个套筒3、多个变截面接头4、多个连接杆件6和若干紧固件5；球节点1上均布加工有多个螺纹孔，端部螺栓2、套筒3、变截面接头4和连接杆件6的数量一致设置，变截面接头4为空心接头，端部螺栓2依次穿过变截面接头4和套筒3与球节点1螺纹连接，变截面接头4的大端通过多个紧固件5与连接杆件6的一端固接，连接杆件6的横截面为矩形，球节点1、端部螺栓2、套筒3、变截面接头4和连接杆件6的中心线重合设置。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式端部螺栓2、套筒3、变截面接头4和连接杆件6的数量均为四个。如此设计，矩形杆件可应用于螺栓球节点体系中，充分利用矩形杆件稳定性好、便于屋面系统安装等优点。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图2和图3所示，本实施方式变截面接头4包括棱台壳体4-1和连接接头4-2，连接接头4-2与棱台壳体4-1的大端固接为一体，棱台壳体4-1和连接接头4-2的截面中心线重合设置。如此设计，矩形杆件主要承受轴向力，提高承载力。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图1、图2和图3所示，本实施方式连接接头4-2内嵌在连接杆件6的一端，连接接头4-2通过八个紧固件5与连接杆件6可拆卸连接，紧固件5设置在连接杆件6的顶面和底面上。如此设计，满足连接的刚度要求，便于闭口截面使用。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图1和图3所示，本实施方式连接杆件6的顶面上设置有四个紧固件5，连接杆件6的底面面上设置有四个紧固件5。如此设计，满足连接的刚度要求，便于闭口截面使用。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：如图1、图2和图3所示，本实施方式紧固件5为外六角螺栓。如此设计，便于安装拆卸。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四或五相同。

具体实施方式七：如图1、图2和图3所示，本实施方式球节点1、套筒3、变截面接头4和连接杆件6均由铝合金材料制成。如此设计，充分利用铝合金的优越性能，结构更加轻巧、满足连接的刚度要求的同时大大减轻了重量。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。