1.本专利涉及空间网格结构的连接节点，属于建筑钢结构领域。
背景技术：
2.作为大跨空间结构的主要形式之一，单层网壳得到了广泛应用，其最为常用的节点形式为焊接球节点。然而焊接球节点网壳需要现场焊接，施工繁琐且焊缝质量不易保证，不符合建筑工业化的发展趋势。螺栓连接节点不需现场焊接，只需要拧紧螺栓进行连接，工期快且施工质量易于保证，符合建筑工业化的要求。螺栓连接节点在双层空间网格结构中得到了广泛应用，但在单层网壳中应用很少，究其原因，传统的螺栓球节点仅有单个螺栓连接杆件和螺栓球，其力学模型接近于铰接，而单层网壳应采用抗弯能力较大的节点，同时传统的螺栓球节点存在“假拧”和在振动下易松动等影响施工质量的缺点。因此，提出一种施工方便、力学性能优良的节点将推动单层网壳的工业化发展进程。
技术实现要素：
3.本专利的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种单层网壳用防松螺栓连接节点。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种单层网壳用防松用螺栓连接节点，包括节点体、多段式高强螺栓、螺母、防松垫圈和锥头或封板。所述节点体开有若干螺栓孔；所述锥头或封板上开有上下两个圆孔；所述多段式高强螺栓的螺杆从螺帽至另一端头依次分为光圆段、大螺纹段、多边形段和小螺纹段；所述多段式高强螺栓的光圆段直径与大螺纹段外径一致；所述螺母和多段式高强螺栓大螺纹段相配合，所述节点体的螺栓孔和相应多段式高强螺栓的小螺纹段相配合；所述防松垫圈由两片相同的垫圈组成一套，中间开圆孔，每片的上、下面带有不同锯齿，一面为凸轮状大齿，其斜坡角度大于螺栓螺纹角，另一面为较密小齿；所述锥头或封板和节点体通过多段式高强螺栓和螺母连接，所述锥头或封板和网壳杆件焊接。
6.所述多段式高强螺栓螺杆的大螺纹段和小螺纹段的螺纹方向相反。
7.所述锥头和封板上圆孔直径比相应多段式高强螺栓光圆段直径大0.5
‑
2mm。
8.其传力机理为：节点在网壳平面内可假定为铰接，平面外的抗弯刚度较大，通过上下两个多段式高强螺栓的拉压承担杆端轴力和面外弯矩，当高强螺栓受拉时，通过螺帽和锥头或封板的挤压将杆件拉力传给螺杆，螺杆通过螺纹再传给节点体。当高强螺栓受压时，通过螺母和锥头或封板的挤压将杆件压力传给螺杆，螺杆通过螺纹再传给节点体。
9.施工安装方法：（1）首先在工厂加工制作节点各部件和网壳杆件；（2）将多段式高强螺栓从锥头或封板的焊接侧穿入，从相应圆孔穿出，然后穿过防松垫圈的圆孔，其中两片垫圈的大齿面相对。将螺母拧入多段式高强螺栓的大螺纹段，将封板或锥头和相应的钢管焊接；（3）现场安装时，首先转动多段式高强螺栓的多边形段，将高强螺栓的小螺纹段拧入节点体相应的螺栓孔中，直至多边形段和节点体顶紧，然后向螺帽方向转动螺母，直至螺
母、防松垫圈和封板或锥头顶紧。
10.本发明的有益效果：
11.现场施工方便：锥头或封板在工厂和钢管焊接，多段式高强螺栓具有多边形段，因此现场仅需将螺栓拧入节点体，然后拧紧螺母即可，安装快捷且易于拆除重复利用；施工质量易于保证：本节点不含套筒，高强螺栓外露，只需通过观察多段式高强螺栓的多边形段是否和节点体接触即可直观判断高强螺栓是否拧紧，便于工程监理；节点连接牢固：螺母和防松垫圈的组合能有效抵抗风或地震等引起振动时节点的松动，保证了节点连接的可靠性。
附图说明
12.图1是螺栓连接节点结构示意图。
13.图2是安装后的螺栓连接节点剖面图。
14.其中1为节点体、2为多段式高强螺栓、3为螺母、4为防松垫圈、5为封板、6和8为网壳杆件、7为锥头。
具体实施方式
15.如图1和图2所示，一种单层网壳用防松螺栓连接节点，包括节点体1、多段式高强螺栓2、螺母3、防松垫圈4和锥头5或封板7。本例中节点体1整体形状为六棱台，各个棱面的角度根据节点相连杆件的空间角度确定，各棱面的螺栓孔轴线垂直于该棱面；封板5或锥头7上开有上下两个圆孔；多段式高强螺栓2的螺杆从螺帽至另一端头依次分为光圆段、大螺纹段、正六边形段和小螺纹段；所述多段式高强螺栓2的光圆段直径与大螺纹段的外径一致；螺母3和多段式高强螺栓2大螺纹段相配合，节点体1的螺栓孔和相应多段式高强螺栓2的小螺纹段相配合；所述防松垫圈4由两片相同的垫圈组成一套，中间开圆孔，每片的上、下面带有不同锯齿，一面为凸轮状大齿，其斜坡角度大于螺栓螺纹角，另一面为较密小齿。封板5或锥头7和节点体1通过多段式高强螺栓2和螺母3连接，封板5和网壳杆件6焊接，锥头7和网壳杆件8焊接。本实施例中，网壳杆件为矩形钢管，每个高强螺栓配一个螺母。
16.施工安装方法：（1）首先在工厂加工制作节点各部件和网壳杆件；（2）将多段式高强螺栓2从锥头或封板的焊接侧穿入，从相应圆孔穿出，然后穿过防松垫圈4的圆孔，其中两片垫圈的大齿面相对。将螺母3拧入多段式高强螺栓2的大螺纹段，将封板5或锥头7和相应的钢管焊接；（3）现场安装时，首先转动多段式高强螺栓2的多边形段，将多段式高强螺栓2的小螺纹段拧入节点体1相应的螺栓孔中，直至多边形段和节点体1顶紧，然后向螺帽方向转动螺母3，直至螺母3、防松垫圈4和封板5或锥头7顶紧。