一种螺栓球节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于空间网格结构技术领域，提供一种螺栓球节点。
【背景技术】
[0002]最近十年来，空间网格结构以其自身对各种平面形式建筑物适应性强的特点，在大跨度公共建筑中得到大规模应用，例如乌鲁木齐国际机场航站楼、世博轴阳光谷、中油吉化特种纤维工业线生产工程、首都国际机场3号航站楼T3B主楼以及及全国各地的体育馆和展览馆等。这类大型建筑，建设工程已不下千座。大多为公共建筑，结构的安全可靠显得尤为重要。网架的节点是空间节点，汇交的杆件数量较多，且来自不同方向，构造复杂。因此，网架节点设计得合理与否直接影响到整个结构的受力性能，制作安装、用钢量及工程造价等，是网架设计中的重要环节之一。目前，螺栓球节点是国内常用的节点形式之一。当杆件受压时，传力路线为:压力一钢管杆件一锥头或封板一套筒一螺栓球，依靠套筒承受压力；当杆件受拉时，螺栓球节点的传力路线为:拉力一钢管杆件一锥头或封板一高强螺栓一螺栓球，通过高强螺栓承受拉力。在实际工程中，由于制作精度、安装偏差及安装工人的原因，且因为高强螺栓始终不可见，工人认为拧不动即为拧紧，实际有可能并没有拧紧，有时会出现高强螺栓拧入螺栓球深度达不到要求，即“假拧紧”现象。在承受荷载时，假拧紧的高强螺栓由于拧入螺栓球深度不够而很容易被拔出，导致结构破坏，甚至人员伤亡。目前检测螺栓球节点空间网格结构中的高强螺栓拧入螺栓球是否到位的相关方法包括:
[0003](I)目测判断。通过观察紧固螺钉是否落入深槽中，螺钉外露长度的变化来判断。但是在实际工程中由于加工误差、紧固螺钉在施工被弯折、折断、滑落等原因而不能落位，则无法判断是否拧到位。
[0004](2)超声波检查。只能检查节点连接处是否有缝，但缝宽度无法判断，而且不经济。
[0005](3)X光片检测。可以判断节点连接处是否有缝，且可以测出缝尺寸，但不宜现场操作，造价太高。
[0006](4)浙江东南网架股份有限公司提出的检测方法。通过在高强螺栓上做不同标记，再在套筒上开设槽口或孔，用手电筒观察处于槽口处的是哪种标记，以此判断高强螺栓拧入螺栓球深度。这种方法缺点在于一旦在高强螺栓拧入过程中，拧入的深度在两个标记之间的位置，无法判断具体螺栓的拧入情况(有可能存在拧过标记线，但认为高强螺栓尚未拧紧)。若开槽位置与紧固螺钉孔在同一平面，还会造成套筒截面削弱。同时，高强螺栓在现场的加工不方便。若对高强螺栓提前标记加工，可能在运输过程中标记被涂掉，影响观测。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种在工厂加工难度小，在现场实施灵活且容易，并可对杆件安装质量进行监测的螺栓球节点。
[0008]本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现:
[0009]一种螺栓球节点，包括高强螺栓、螺栓球、套筒、紧固螺钉和锥头，其特征在于，在所述高强螺栓的一个侧面设置有长度为L的开槽区，所述的开槽区包括靠近高强螺栓头部浅槽区部分和靠近高强螺栓尾部的深槽区两个部分，在高强螺栓的浅槽区设置有荧光涂层，在所述的套筒的一个侧面沿轴向开设有紧固螺钉孔和观察孔，其中，紧固螺钉孔用于将销钉紧固在高强螺栓的深槽区上，在螺栓球节点紧固之后，观察孔对应高强螺栓浅槽区的设置有荧光涂层的位置，设观察孔与紧固销钉孔沿套筒轴向的孔径大小分别为dl和d2，则观察孔与紧固销钉孔之间的距离D满足:dl+d2 ^ D ^ 0.9L。
[0010]在工厂加工时，套筒上的观察孔的位置只需满足其与紧固销钉孔间距D:dl+d2<D< 0.9L，从而增加了在套筒上开孔的灵活性和可操作性。在工厂将高强螺栓直接插入杆件中，高强螺栓螺帽与封板或锥头顶紧，套上套筒，使紧固销钉落入深槽区，在观察孔对应的螺栓杆处涂上荧光漆即可，将和杆件配套的套筒及螺栓杆进场安装，拼装时直接拧动套筒，通过销钉带动螺栓转动，使螺栓旋入球体，因在螺栓杆上开有长条形的滑槽，随着高强螺栓进入球体，紧固螺钉沿滑槽滑动，若通过观察孔看见荧光漆即可确定已拧紧。这种方法构造简单，制作方便，安装快捷，降低加工成本，实现现场的快速监测，防止假拧紧现象，保证工程质量。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型三维示意图
[0012]图2为本实用新型中各个组成部分的三维示意图
[0013]图3为利用本实用新型技术方案判断高强螺栓拧入螺栓球未到位时的剖视结构示意图
[0014]图4为利用本实用新型技术方案判断高强螺栓拧入螺栓球到位时的剖视结构示意图
[0015]其中1:钢管杆件，2:高强螺栓，3:锥头，4:套筒，5:紧固销钉孔，6:观察孔，7:高强螺栓杆上荧光涂层，8:高强螺栓杆上滑槽深槽区，9:高强螺栓杆浅槽区，10:螺栓球，11:紧固销钉。
【具体实施方式】
[0016]根据附图与实例具体说明本实用新型技术方案。
[0017]如附图所示，本实用新型螺栓球节点包括螺栓球10、套筒4、锥头3、杆件1、高强螺栓2，高强螺栓杆上设置有浅槽区9、深槽区8以及荧光涂层7，套筒4上同一侧设置有紧固销钉孔5(孔径dl)和观察孔6(孔径d2)，紧固销钉孔和观察孔中心间距D满足:dl+d2<D<0.9L0
[0018]在工厂加工时，观察孔6位置满足dl+d2 < D < 0.9L，就可以达到监测的目的，极大提高了加工钻孔的灵活性和工作效率，将高强螺栓2插入钢管杆件I中，端部与钢管顶紧，套上套筒4，使紧固销钉11落入深槽区，这时在观察孔6对应的高强螺栓杆浅槽区9涂上荧光涂层7。在具体施工时，通过观察孔6处的荧光漆判断高强螺栓是否达到拧入深度。达到拧入深度，如图1或4所示，观察孔处可以完全看见荧光漆;如果没有达到拧入深度，如图3所示，荧光涂层不可见。
[0019]通过这种灵活设置观察孔，改进加工工艺，提高加工效率，降低成本，达到了通过观察孔快速监测高强螺栓是否拧到位，保证施工质量，避免了可能出现的“假拧紧”问题。
【主权项】
1.一种螺栓球节点，包括高强螺栓、螺栓球、套筒、紧固螺钉和锥头，其特征在于，在所述高强螺栓的一个侧面设置有长度为L的开槽区，所述的开槽区包括靠近高强螺栓头部浅槽区部分和靠近高强螺栓尾部的深槽区两个部分，在高强螺栓的浅槽区设置有荧光涂层，在所述的套筒的一个侧面沿轴向开设有紧固螺钉孔和观察孔，其中，紧固螺钉孔用于将销钉紧固在高强螺栓的深槽区上，在螺栓球节点紧固之后，观察孔对应高强螺栓浅槽区的设置有荧光涂层的位置，设观察孔与紧固销钉孔沿套筒轴向的孔径大小分别为dl和d2，则观察孔与紧固销钉孔之间的距离D满足:dl+d2 ^ D ^ 0.9L。
【专利摘要】本实用新型涉及一种螺栓球节点，包括高强螺栓、螺栓球、套筒、紧固螺钉和锥头，在高强螺栓的一个侧面设置有长度为L的开槽区，开槽区包括浅槽区和深槽区，在高强螺栓的浅槽区设置有荧光涂层，在套筒的一个侧面沿轴向开设有紧固螺钉孔和观察孔，紧固螺钉孔用于将销钉紧固在高强螺栓的深槽区上，在螺栓球节点紧固之后，观察孔对应高强螺栓浅槽区的设置有荧光涂层的部位，设观察孔与紧固销钉孔沿套筒轴向的孔径大小分别为d1和d2，则观察孔与紧固销钉孔之间的距离D满足：d1+d2≤D≤0.9L。本实用新型的节点具有在工厂加工难度小，在现场实施灵活且容易，并可对杆件安装质量进行监测的特点。
【IPC分类】E04B1/58, E04B1/19
【公开号】CN205314241
【申请号】CN201620016136
【发明人】陈志华, 黄 俊, 周婷, 王小盾, 杨慧杰
【申请人】天津大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月5日