专利名称：支承节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节点，具体来说是梁桁架或网架结构中的支承节点。
背景技术：
节点是指梁桁架结构或网架结构以及其它需要由杆件或管件等构件连接而成的建筑或桥梁结构中不同杆件或管件交汇点结构，目前所用的节点通常有两种结构方式，一种是构件与构件直接连接，称为相贯节点；另一种是球节点，即不同的构件是交汇连接于一个圆球上，球节点结构相对于相贯节点结构能够极大地方便现场施工及减少材料预制的工作量。构成节点的构件有杆件、管件、角钢、槽钢、工字钢等。
在空间网架或桁架结构中，有的节点是悬空的，有的节点是被墩柱等结构支承住，以使整个空间网架或桁架结构固定在一定高度并通过支承结构将网架或梁桁架的荷载传递下去。
目前节点支撑方式采用图1所示的结构，采用在球节点1下面焊接竖向肋板3，将竖向肋板3再焊接在一块水平平板4上，通过水平平板4固定在柱子等支撑结构6顶部的预埋铁5上，构成网架或桁架的杆件或管件2焊接在球节点1上。这些工作都要在网架或桁架施工现场制作及施工，要包括下料、剪裁、组装、焊接等工作，所以现场工作量大、效率低，这在一定程度上造成了施工成本的增加；另外，因为弧形接口加工、开剖口以及在圆球表面焊接杆件或管件、肋板均比较困难，所以现场施工时施工精度及施工质量难以得到保证，整体性差，因此多数的桁架结构或网架结构事故大都出现于节点位置；并且，由于节点及与支撑装置是在现场安装的，其安装精度又难以保证，又由于节点构造复杂、受力不明确，也造成了结构设计时节点难以进行准确的受力分析，只能根据经验值进行估算，节点内力不明确，无法优化。
另外，这种节点由于与柱子等采用刚性连接方式，当发生地震动或其它运营、风振时，节点会相对柱子产生位移或力矩，这种应力集中在节点与墩柱连接处，会使节点本身开裂或节点与墩柱的固定点断开，造成结构失效的危险。
发明内容
针对现有的节点存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种支承节点，这种节点将支座与节点合为一体，方便了节点的加工及施工，保证了节点加工的精度和质量，节省了材料用量和整体造价，较好地解决了现有的节点存在的上述不足。
本发明采用如下技术方案一种支承节点，包括一个能够与支撑构件连接的安装支座，在安装支座上连接有多个相互连接成一体结构的构件构成的节点。
所述的安装支座可以为平板状固定座，与节点成为一个整体结构或焊接成一体，能够直接固定在墩柱上；还可以为组合式位移支座，包括一个箱体，箱体内安装有可在箱体底部滑动的底座，底座上表面有弧形凹槽，凹槽内装有一个下表面为双曲面或球冠曲面的中芯，中芯上部有一个上盖，中芯与上盖底部接触，上盖通过企口与底座相互咬合，在上盖侧面与箱体之间装有弹性元件，所述的节点与上盖固定连接。这种组合式位移支座，使得固定在上盖上的一体的节点部分能够相对于箱体部分产生一定的位移，并且由于中芯在底座上的凹槽内可以转动，使得节点能够相对底座转动，所以这种支承节点能够抗位移和转动，具有很强的抗震能力。
所述的节点可以为球节点，包括有球体或半球体及连接在其上的构件，球节点与所述的安装支座是一个铸钢整体。
所述的节点为相贯节点，所述的构件相贯相交汇，且形成一体结构。
所述的构件可以为管件，管件的管壁上可以有塞焊用的孔。
所述的球体或半球可以为空以球，形成空心节点以减少材料用量，其壁厚由计算确定。
在所述的空心球内可以有加强肋板，以增强其强度。
本发明相对于现有的支撑节点存在如下有益效果(1)节点与安装支座连接，特别是节点上的杆件或管件采用一体成形结构，相互之间连接方便牢固，整体性好，价格低于分立体的价格。
(2)加工方便，节点部分以及节点与安装支座或组合式位移支座中的上盖采用一体成形结构进行铸造加工，或者进行机械加工，均可方便地实施工厂化批量生产。可省去支座顶板就是节点的底板，将其结合起来省去一个大部件，整体性能得到了改善。
(3)加工精度及加工质量容易保证，节点部分通过铸造和机械加工进行生产，各杆件或管件铸造而成，不需要进行焊接操作，现对于现场下料、焊接组装的方式来说，更加容易保证加工精度和质量。
(4)现场施工方便，在现场只需将支承节点的安装支座部分固定在墩柱等支撑结构上便可完成支承节点的安装，而不必焊接肋板等，将许多现场工作放到工厂加工，且由于有支承节点有上杆件或管件，可以直接与构成桁架或网架结构的其它杆件或管件直接连接，能够保证构成桁架或网件的杆件或管件连接十分方便、精确。
(5)由于整个支承节点是根据设计预加工生产的，节点与杆件或管件的连接位置，以及与柱子的安装位置、方式等均能预先设计，所以能够方便地对网架或桁架的节点进行受力计算、分析，保证了设计质量，避免开裂和应力集中。
(6)节点与安装支座之间连接均匀连续，受力均匀，应力流连续、强度高、不易损坏。
(7)当安装支座部分采用组合式位移支座时，使节点具有很高的抗震能力。
图1为现有的节点支撑的示意图；图2为本发明实施例1中的一种支承节点的结构示意图；图3为图2的C-C剖视图；
图4为图2的仰视图；图5为图2的俯视图；图6为图5的A-A剖视图；图7为图5的B-B剖视图；图8为本发明实施例2中的支承节点的结构示意图。
图9为本发明实施例3中的支承节点的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的支承节点作进一步说明，以助于理解本发明的内容。
实施例1图2至图7示出了本发明的一种支承节点的结构示意图。由一个半球体10以及底部为平面的安装支座11以及半球体10上的圆管12、13组成。
由图6至图7可以看出，半球体10与安装支座11为一体结构，即半球体底部周边向外凸，形成一个方形安装支座，以便于安装在支承柱上。根据安装需要，安装支座11向外凸的边缘可以设置通孔以便采用螺栓固定方式进行安装。
如图6、图7所示，与桁架或网架结构中杆件或管件相接的圆管12、13与半球体10同样采用一体结构，这样使这种支承节点形成一个整体，可以通过铸造生产，能够保证产品的加工精度，还使得圆管12、13以及安装支座11与半球体10的连接非常牢固。当然半球体10与安装支座11也可采用分体再焊接的方式连接。
在圆管12、13的管壁上还可以如图中所示的方式设置有通孔14、15，当构成桁架或网架的杆件或管件插入圆管12和圆管13内时，除在管口进行环向焊接外，还可以在通孔14、15处通过塞焊的方式将杆件或管件与半球体10上的圆管12、13进一步焊接在一起，保证节点与杆件或管件连接的可靠性。
构成连接单元的管件12、13直径可以相同也可以不同，既可以采用相同规格的管件也可采用两种或两种以上规格的管件，以适应不同位置的杆件或管件内力不同的需要。图2至图7所示的具体实施例中采用了两种直径的管件12、13。
还可在管件12、13上设置内螺纹，以便能够方便地与桁架结构中其它杆件或管件通过螺纹连接。
管件12、13也可采用杆件或螺杆结构代替以构成连接单元，同样可以方便地与构成桁架或网架结构的管件连接。
由图3和图4可以看出，这种支承节点的安装支座11及半球体10内部可以设置槽孔16，以减少材料用量，降低重量和成本。在保证支承节点强度的情况下，槽孔16的形状与数量通过比选、计算设置。较佳的方式是如图3、图4所示，在槽孔内对应不同侧的连接单元的位置之间有加强肋板17，例如图3、图4中所示的十字加强肋板17，即能够保证半球体10受力部分的强度，又可使材料用量降至最低。
支承节点的半球体10与安装支座11也可以为两个独立构件分别加工，然后再焊接在一起。安装支座11可以为圆形或方形甚至其它形状的平板。图8中所示的半球体10是超过1/2个球体的球缺。
整个支承节点通过铸造成型和机械加工，不但能够进行工厂化批量生产，且其精度及质量均能够得到保证。施工时将支承节点固定在支承柱子上，将构成网架或桁架的杆件或管件与连接单元连接并焊接即可，不需现场预制和下料，不但焊口数量少，而且焊接操作非常容易。
实施例2如图8所示，本实施例中的支承节点的节点部分由半球体10及半球体10上的圆管12组成，其结构与实施例1中相同，本实施例中不再重复描述。与实施例1中不同的是安装支座部分为一种组合式位移支座，包括一个能够固定在支承柱上的箱体60，箱体60内通过导轨40安装有可在箱体60底部滑动的底座30，底座30上表面有弧形凹槽，凹槽内装有一个下表面为双曲面或球冠曲面的中芯20，中芯20的上方为一个上盖80，中芯20通过企口结构嵌在上盖80底部并相互咬合在一起，在上盖80侧面与箱体60之间装有弓形板簧61构成的弹性元件，板簧61两端可以直接顶在箱体60内壁上也可顶在一个钢板72上，在箱体60上有螺栓顶上钢板72上用于调整板簧61的压缩量。节点部分的半球体10与上盖80为一体结构铸造成型。
在上盖80侧壁固定有盖板61覆盖住箱体60顶部的开口，防止箱体60内进入灰尘等。
在上盖80与底座30之间装有密封圈50，防止灰尘等进入中芯20与底座30之间以及中芯20与上盖80之间，影响灵活转动或滑动。
在上盖80与中芯20之间以及中芯20与底座30之间设置有聚四氟乙烯板21、22，在底座30下箱体60的底部表面之间也有聚四氟乙烯板32，能够减小相对运动表面之间的磨擦阻力。
当发生震动时，通过底座30相对于箱体60的水平位移，以及中芯20相对于底座30的转动，达到抵抗震动位移和转矩的作用，防止支承节点因振动受力而开裂损坏。
实施例3如图9所示，本实施例中与实施例2不同的是节点部分为相贯节点，由多个交汇在一起的外凸的圆管100构成，圆管上有塞焊用的通孔110，整个节点部分与组合式位移支座的上盖80一体铸造成型。
权利要求
1.一种支承节点，其特征在于包括一个能够与支承构件连接的安装支座，在安装支座上连接有多个相互连接成一体的构件构成的节点。
2.如权利要求1所述的支承节点，其特征在于所述的安装支座为平板状固定座，与节点成为整体或焊接成一体。
3.如权利要求1所述的支承节点，其特征在于所述的安装支座为组合式位移支座，包括一个箱体，箱体内安装有可在箱体底部滑动的底座，底座上表面有弧形凹槽，凹槽内装有一个下表面为双曲面或球冠曲面的中芯，中芯上部有一个上盖，中芯与上盖底部接触，上盖通过企口与底座相互咬合，在上盖侧面与箱体之间装有弹性元件，所述的节点与上盖固定连接。
4.如权利要求1至3中之一所述的支承节点，其特征在于所述的节点为球节点，包括有球体或半球体及连接在其上的构件，球节点与所述的安装支座是一个铸钢整体。
5.如权利要求4所述的支承节点，其特征在于所述的球节点的球体或半球为空心球。
6.如权利要求5所述的支承节点，其特征在于在所述的空心球内有加强肋板。
7.如权利要求4所述的支承节点，其特征在于所述的构件为管件，管件的管壁上有塞焊用的孔。
8.如权利要求1至3中之一所述的支承节点，其特征在于所述的节点为相贯节点，所述的构件相交汇且为一体结构。
9.如权利要求8所述的支承节点，其特征在于所述的构件为管件，其管壁上有塞焊用的孔。
全文摘要
本发明公开了一种桁架或网架用的节点，是一种支承节点，其特征在于包括一个能够与支承构件连接的安装支座，在安装支座上连接有多个相互连接成一体结构的构件构成的节点。这种支承节点具有便于生产和安装、结构牢固、精度高的优点，并且整体性好、强度高，能够节省材料和造价，还可以进行受力分析和计算。
文档编号E04B1/58GK1702246SQ200510083839
公开日2005年11月30日 申请日期2005年7月12日 优先权日2005年7月12日
发明者徐国彬, 崔玲 申请人:徐国彬, 崔玲