快装式防水硬质围护的空间网壳结构的制作方法

本发明涉及篷房网壳技术领域，尤其涉及一种快装式防水硬质围护的空间网壳结构。

背景技术：

球形篷房的主体是杆件搭建而成并具有多个毂节点的空间网壳，空间网壳上铺设有围护以为篷房围挡出内部空间，围护分为软质和硬质两种，软质围护一般为膜材、纺织品等；硬质围护有木板、胶合板、玻璃、pc板等。

目前空间网壳的硬质围护主要通过特制型材与胶条来适应网壳不同位置的角度变化。如图1所示是一种空间网壳围护截面形式，其中杆件下型材具有腔体90和翼板91，腔体90主要起结构支承作用，翼板91成特定角度以适应空间网壳曲率变化，翼板91上设置有槽位以便下胶条92装配，腔体90与翼板91为一个整体。上型材93位于下型材之上并通过螺栓与下型材锁紧固定，上型材93下通过t形槽装配有上胶条94，玻璃等围护95被夹持在上胶条94与下胶条92之间。

型材在毂节点处的连接方式，目前采用的是申请号为201621448740.2的中国实用新型专利所公开的技术方案，其中，毂节点的外周开设多个卡槽，型材末端固定卡接头，通过将卡接头卡入卡槽中而将型材固定于毂节点。但是，这种连接结构由于型材无法延伸至毂节点中心处，导致中间有大面积漏空位置，因此需要设置阻水盘、集水盘等元件并进行大量打胶来降低漏水风险，这就导致了毂节点处元件繁多，结构复杂，现场装配时耗时较长，不利于实现快速拆装。

因此，有必要提供一种适用于硬质围护的空间网壳结构，以便于快速拆装并实现良好防水效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于硬质围护的空间网壳结构，以便于快速拆装并实现良好防水效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种快装式防水硬质围护的空间网壳结构，包括毂体、截面呈工字形的防水块以及围绕所述毂体的若干杆件与若干硬质板，所述防水块设于所述毂体上并具有周向延伸的容纳槽，每一所述杆件包括主杆体、下型材、上型材、两上防水胶条以及两下防水胶条，所述主杆体的末端对接固定于所述毂体，所述下型材固定在所述主杆体上，两所述下防水胶条装配于所述下型材的两端，所述下型材与下防水胶条的末端卡入所述容纳槽中，所述上型材固定于所述下型材上方，两所述上防水胶条装配于所述上型材两端，所述硬质板被夹持于所述上防水胶条与下防水胶条之间，所述上型材与上防水胶条压紧在所述防水块上，若干所述上型材的末端呈锥形并相互拼接在一起。

本发明的空间网壳结构中，由于上型材延伸到了毂节点上方的中心点处并进行拼接，因此毂节点中心不存在有漏空位置，无需设置大量的内部防水元件或外部压板盖。下防水胶条与下型材末端卡入在防水块的容纳槽中而上防水胶条与上型材压紧于防水块上，使得毂节点处的结构紧密严实，防水效果良好。本发明网壳结构在装配时较为简单，无需大量打胶，有利于减少现场施工时间，便于快速拆装。另外，下型材与主杆体是分体结构，主杆体可选用任意材质和截面结构，选材容易加工方便，也可以固定翼部角度多变的不同下型材从而增强通用性。

较佳地，所述毂体为环状结构，其外侧形成有若干对接平面，所述毂体于所述对接平面上开设内外贯穿的通孔，所述毂体中具有若杆螺纹连接件，所述主杆体的末端抵接于所述对接平面并具有螺纹部，所述螺纹连接件通过所述通孔与所述螺纹部连接锁紧以将所述主杆体固定于所述毂体。

具体地，所述主杆体为末端开口的中空结构，一嵌入件嵌入于所述主杆体末端并与所述主杆体固定，所述嵌入件的端面抵接于所述对接平面，所述螺纹部设于所述嵌入件上。

更具体地，所述主杆体的端面与所述嵌入件的端面均为斜面以使对接后所述主杆体相对所述毂体倾斜。

更具体地，所述螺纹部是固定于所述嵌入件的螺母，所述螺纹连接件为螺栓，所述螺栓穿过所述通孔后与所述螺母连接。

更具体地，所述主杆体是方形管，所述嵌入件为内部中空的方形环状结构。

具体地，还包括贴紧于所述毂体内壁与所述对接平面对应位置的垫片，所述垫片的一侧是与所述毂体内壁匹配的弧形，所述螺纹连接件穿过所述垫片。

较佳地，所述上防水胶条的末端具有一斜面，相邻两所述杆件的两所述上防水胶条通过两所述斜面拼接在一起。

较佳地，所述下型材通过螺钉锁紧固定于所述主杆体，所述下型材中间设有弹片螺母，所述上型材上穿设有紧固螺栓，所述紧固螺栓锁入所述弹片螺母使所述上型材与下型材固定。

较佳地，所述下型材的两端沿其长度方向开设有内部宽开口处窄的t形槽，所述下防水胶条具有t形卡头并通过所述t形卡头与所述t形槽的配合装配于所述下型材。

附图说明

图1是现有技术中空间网壳围护的截面图。

图2是本发明快装式防水硬质围护的空间网壳结构的结构示意图。

图3是型材、防水胶条与防水块安装关系示意图。

图4是毂体、防水块以及一杆件的爆炸图。

图5是本发明空间网壳结构的剖视图。

图6是杆件与毂体的装配结构示意图。

图7是本发明第二实施例中主杆体结构的示意图。

图8是本发明第三实施例中主杆体结构的示意图。

图9是本发明第四实施例中主杆体结构的示意图。

图10是本发明第五实施例中主杆体结构的示意图。

图11是本发明第六实施例中主杆体结构的示意图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本发明的较佳实施例作出描述。

结合图2至图5所示，本发明提供了一种快装式防水硬质围护的空间网壳结构，包括毂体1、防水块2、若干杆件3以及数量与杆件3相等的若干硬质板4，本实施例中杆件3与硬质板4的数量均为六个，该数量以球形篷房的实际结构与尺寸大小而定，可以多于或少于六个。干杆件3环绕毂体1设置，较佳的可以是等间隔环绕，每一个硬质板4安装于相邻的两个杆件3之间，硬质板4可以为玻璃或其他。

防水块2设于毂体1上且防水块2的竖直截面呈工字形，因此防水块2具有周向延伸的容纳槽20。每一杆件3包括主杆体31、下型材32、上型材33、两上防水胶条34以及两下防水胶条35，其中主杆体31的末端对接固定于毂体1，下型材32固定在主杆体31上，两下防水胶条35装配于下型材32的两端，下型材32与下防水胶条35的末端卡入容纳槽20中，上型材33固定于下型材32上方，两上防水胶条34装配于上型材33两端，硬质板4被夹持于上防水胶条34与下防水胶条35之间，上型材33与上防水胶条34压紧在防水块2上，若干上型材33的末端呈锥形并相互拼接在一起。

具体的，主杆体31是空心的方形管，下型材32通过螺丝锁紧的方式固定在主杆体31上。下型材32的中间固定有一便于拆卸的弹片螺母36(也可以是弹珠螺母、滑块螺母)，下型材32的两端各开设有一t形槽321，t形槽321沿下型材32的长度方向延伸，且是内部宽开口处窄的形状。下防水胶条35包括位于下型材32外侧并支撑于主杆体31上的支撑部351以及一t形卡头352，安装下防水胶条35时将其端部从下型材32的端部滑入使t形卡头352卡入t形槽321内并滑动到位，进而使下防水胶条35被定位于下型材32上，下防水胶条35仅能从端部滑动抽出而无法直接拿起。上型材33位于下型材32上方，上防水胶条34采用与下防水胶条35相同的结构装配于上型材33，上型材33上穿设有紧固螺栓37。硬质板4两端靠近边缘的位置承载于下防水胶条35上，将紧固螺栓37锁入弹片螺母36使上型材33与下型材32固定，固定后上防水胶条34压在硬质板4上与下防水胶条35对应的位置，即硬质板4的两端均被夹持、压紧在上防水胶条34与下防水胶条35之间。由于每个硬质板4的两端均被防水胶条压紧，因此少量的水不容易从该位置渗入。

毂体1为环状结构，其内部具有圆形空腔，防水块2为橡胶材质做成，并可利用过盈配合方式将底部塞紧在毂体1中，或者，可使用胶粘等方式进行固定。实际上，由于多个下型材32与下防水胶条35沿周向卡入防水块2的容纳槽20中，而多个上型材33与上防水胶条34又压紧在防水块2上，上型材33与下型材32又是相互固定的，因此通过这些结构限制能够让防水块2的位置稳固，防水块2与毂体1并不需要进行非常牢靠的固定连接。

每一上防水胶条34的末端具有一斜面341，相邻两杆件3的两上防水胶条34通过两斜面341拼接在一起，以使连接更为紧密。下型材32与下防水胶条35卡入容纳槽20中的末端可以做成弧形，使其能够贴紧在容纳槽20的底壁上，实现下型材32、下防水胶条35与防水块2的紧密连接。另外，在上型材33之上还可以安装梯形的外盖以防止积水。

以下参照图6介绍杆件3与毂体1的连接方式。

在毂体1的外侧间隔的行程有若干对接平面11，对接平面11的数量与杆件3数量相同。毂体1采用无缝厚壁钢管经过铣切做成，力学性能好，取材方便，利于大面积推广应用。在每一对接平面11上设有上下两个内外贯穿毂体1的通孔12。主杆体31抵接在对接平面11上并具有螺纹部310，毂体1中具有两个螺纹连接件15，两螺纹连接件15分别通过两个通孔12与两螺纹部310连接锁紧从而将主杆体31与毂体1固定。

毂节点还包括数量与主杆体31相等的嵌入件5，已知主杆体31是方形管，因此嵌入件5为对应的方形环状结构，其内部中空。主杆体31的末端开口，嵌入件5嵌入于主杆体31末端并与主杆体31固定，嵌入件5的端面抵接于对接平面11，螺纹部310设于嵌入件5上。为形成球形网壳结构，将主杆体31的端面与嵌入件5的端面均做成倾斜面，因此当主杆体31及嵌入件5抵接于对接平面11时能够使主杆体31相对厚壁毂环倾斜。加工时通过改变主杆体31与嵌入件5端面的切角即能够做出主杆体31倾斜状态不同的毂节点，结构简单，利于批量快速加工。使主杆体31相对厚壁毂环倾斜还有另一种实现方式，即将对接平面11做成倾斜面而主杆体31与嵌入件5的端面为平面。本方案在主杆体31的两侧打入多个铆钉51从而将嵌入件5固定于主杆体31中，另外的固定方式还包括有焊接固定、螺纹锁紧固定等。

螺纹部310具体是固定在嵌入件5内壁的螺母，具体的，螺母是固定于嵌入件5靠近厚壁毂环的这一侧，两个螺母的位置分别与对接平面11上两个通孔12的位置相对。螺纹连接件15为螺栓，强度等级大于或等于8.8级，两个螺纹连接件15分别穿过两通孔12后拧入两个螺母中，当螺纹连接件15锁紧于螺母后主杆体31也就被固定于厚壁毂环的对接平面11上。螺纹部310可以是通过焊接的手段固定于嵌入件5中。需注意的是螺母并非必要元件，可直接在嵌入件5的侧壁上攻牙以形成孔状的螺纹部310。在另一种实施方式中，螺纹部可以是螺柱，而螺纹连接件是螺母，主杆体31对接后螺柱穿过通孔12，然后将螺母拧紧到螺柱上来实现主杆体31的固定。

较佳地，毂节点还包括数量与对接平面11数量相等的垫片6，垫片6位于厚壁毂环内，且贴紧于厚壁毂环内壁与对接平面11相对应的位置，垫片6朝外的一侧是与厚壁毂环内壁匹配的弧形，螺纹连接件15先穿过垫片6再穿过通孔12。设置垫片6可适应厚壁毂环内壁的曲率，有利于提升螺纹连接件15锁紧时的稳定性。

在本方案的其他实施方式中，毂体1也可以是其他结构，比如为螺栓球，而杆件3可通过焊接的方式与毂体1固定，或是采用紧固螺丝锁入螺栓球中进行固定。

本发明的空间网壳结构中，由于上型材33延伸到了毂节点上方的中心点处并进行拼接，因此毂节点中心不存在有漏空位置，无需设置大量的内部防水元件或外部压板盖。下防水胶条35与下型材32末端卡入在防水块2的容纳槽20中而上防水胶条34与上型材33压紧于防水块2上，使得毂节点处的结构紧密严实，防水效果良好。本发明网壳结构在装配时较为简单，无需大量打胶，有利于减少现场施工时间，便于快速拆装。另外，下型材32与主杆体31是分体结构，主杆体31可选用任意材质和截面结构，选材容易加工方便，也可以固定翼部角度多变的不同下型材32从而增强通用性。

参照图7-11，在本发明的第二至第六个实施例中，主杆体31还可以是实心方形杆、t形、工字形、c形或倒置的l形。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。