一种多连杆汇交刚性节点的制作方法

1.本实用新型涉及建筑结构设计与施工技术领域，具体涉及一种多连杆汇交刚性节点。


背景技术：

2.网壳结构的杆件组成灵活多样，杆件布置规律性强，加工制作标准化程度高，可适应各种建筑造型的需求，在体育馆、展览厅、植物园等众多中、大跨度公共建筑屋盖中，得以广泛应用。
3.肋环形单层网壳以其杆件少、规律性强、通透、无斜向杆件等优点，广泛应用于各种公建屋盖结构中，但是其屋顶中心节点因为杆件汇交多，加工制作困难，一般节点形式不易满足规范中关于刚性节点的要求，如何合理解决该问题，成为肋环形网壳结构设计中的重点和难点。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的杆件交汇处加工困难、受力集中的缺陷，从而提供一种传力可靠，连接安全，加工方便的多连杆汇交刚性节点，同时也克服了局部节点受力、加工复杂须使用铸钢件，进而成本过高的缺点。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多连杆汇交刚性节点，包括
6.周向连接组件，包括与结构杆件连接的外周板件，以及设于所述外周板件内部的内周板件；
7.端部安装组件，设于所述周向连接组件的端部，并与所述外周板件合围形成节点内部空间；
8.径向连接组件，设于所述节点内部空间内，包括若干沿着径向设置的加劲肋构件，所述加劲肋构件包括连接于所述外周板件和所述内周板件之间的分段径向加劲肋。
9.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述加劲肋构件还包括通长径向加劲肋，所述通长径向加劲肋通向所述节点内部空间的中心。
10.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述通长径向加劲肋与所述分段径向加劲肋间隔分布，且每个所述加劲肋构件均正对所述结构杆件。
11.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述外周板件为外环形连续加劲板，所述结构杆件连接于所述外环形连续加劲板的外周面上。
12.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述内周板件为内环形分段加劲板，若干所述内环形分段加劲板设置于相邻所述通长径向加劲肋之间，所述分段径向加劲肋的两端分别与所述内环形分段加劲板和外环形连续加劲板连接。
13.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述端部安装组件包括一体封堵盖板，所述一体封堵盖板设于所述周向连接组件的一端，并与所述外周板件的形状相适配；所述外周板件、所述内周板件及所述径向连接组件均与所述一体封堵
盖板固定连接。
14.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述端部安装组件还包括设于所述周向连接组件另一端的分片封堵盖板，所述分片封堵盖板嵌于所述周向连接组件和所述径向连接组件合围形成的空档之间，并与周围的板件连接。
15.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述一体封堵盖板、所述分片封堵盖板和所述周向连接组件、所述径向连接组件之间焊接连接。
16.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述结构杆件为圆管杆件，所述圆管杆件与所述外周板件之间焊接连接。
17.作为本实用新型所述多连杆汇交刚性节点的一种优选方案，其中：所述结构杆件为工形截面杆件，所述外周板件上设有螺栓安装耳板。
18.本实用新型技术方案，具有如下优点：
19.1.本实用新型提供的多连杆汇交刚性节点，利用周向连接组件、端部安装组件和径向连接组件组成的刚性节点，使得多杆件交汇点外移，有效、合理解决了杆件避让问题，并且具有焊接方便，便于现场工人操作的特点。
20.2.本实用新型提供的多连杆汇交刚性节点，径向连接组件包括分段径向加劲肋，以内周板件为界，渐次减少数量，避免节点中心处的通长径向加劲肋交汇过多，保证节点刚性同时，也使得节点传力渐变过渡，受力均匀。
21.3.本实用新型提供的多连杆汇交刚性节点，用于结构杆件的交汇连接，通过双道环向加劲板辅以盖板连接，使得节点区域达到刚性要求，构造与计算模型吻合。
22.4.本实用新型提供的多连杆汇交刚性节点，因外围一圈为一环形完整面，结构杆件与节点连接时，可稍有误差，节点容错率高。
23.5.本实用新型提供的多连杆汇交刚性节点，圆形一体封堵盖板与外周板件连接并置于外侧，密封性较好，有利于结构自防水，外幕墙个别渗漏点不会渗入节点区内。
24.6.本实用新型提供的多连杆汇交刚性节点，克服了局部节点受力、加工复杂须使用铸钢件，进而成本过高的缺点，加工、制作、运输等成本均大幅降低。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为多连杆汇交刚性节点的立体示意图；
27.图2为多连杆汇交刚性节点的平面示意图；
28.图3为多连杆汇交刚性节点剖面图；
29.图4为圆管杆件与节点连接处示意图；
30.图5为工形截面杆件与节点连接处示意图；
31.图6为工形截面杆件汇交双环盖板刚性节点的平面示意图；
32.图7为工形截面杆件汇交双环盖板刚性节点的剖面图；
33.附图标记说明：
34.100、周向连接组件；200、端部安装组件；300、径向连接组件；400、结构杆件；101、外周板件；102、内周板件；101a、外环形连续加劲板；101b、螺栓安装耳板；102a、内环形分段加劲板；201、一体封堵盖板；202、分片封堵盖板；203、节点内部空间；301、分段加劲肋；302、通长加劲肋；401、圆管杆件；402、工形截面杆件；402a、腹板。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
39.实施例1
40.本实施例提供一种多连杆汇交刚性节点，其结构如图1所示，包括周向连接组件100、端部安装组件200和径向连接组件300。
41.其中，周向连接组件100包括与结构杆件400连接的外周板件101，以及设于外周板件101内部的内周板件102。端部安装组件200设于周向连接组件100的端部，并与外周板件101合围形成节点内部空间203。径向连接组件300设于节点内部空间203内，包括若干沿着径向设置的加劲肋构件，加劲肋构件包括连接于外周板件101和内周板件102之间的分段径向加劲肋301。
42.如图1所示，本实施例中的结构杆件400连接在周向连接组件100的外部，周向连接组件100中的外周板件101具有一定内部空间，从而扩大了结构杆件400之间的间距，避免了结构杆件400集中交汇在一点上造成加工困难。
43.同时，端部安装组件200和周向连接组件100拼合形成的节点内部空间203，可以用于安装内周板件102和径向连接组件300，径向连接组件300中的分段径向加劲肋301又使得节点中心处的加劲肋数量得以减少，避免了交汇过多导致受力集中的问题。
44.本实用新型提供的多连杆汇交刚性节点，利用周向连接组件100、端部安装组件200和径向连接组件300组成的刚性节点，使得多杆件交汇点外移，有效、合理解决了杆件避让问题，并且具有焊接方便，便于现场工人操作的特点。
45.实施例2
46.本实施例提供一种多连杆汇交刚性节点，包括周向连接组件100，包括与结构杆件400连接的外周板件101，以及设于外周板件101内部的内周板件102；端部安装组件200，设于周向连接组件100的端部，并与外周板件101合围形成节点内部空间203；径向连接组件300，设于节点内部空间203内，包括若干沿着径向设置的加劲肋构件，加劲肋构件包括连接于外周板件101和内周板件102之间的分段径向加劲肋301。
47.如图2所示，本实施例中的加劲肋构件还包括通长径向加劲肋302，通长径向加劲肋302通向节点内部空间203的中心。具体的，本实施例中的节点为圆形，节点中心位于圆心处，通长径向加劲肋302交汇与节点中心。而分段径向加劲肋301则分别连接在外周板件101和内周板件102上，减少了节点中心处加劲肋的数量。
48.为了节点受力均衡，如图2所示，本实施例中的长径向加劲肋与分段径向加劲肋301间隔分布，且每个加劲肋构件均正对结构杆件400。
49.本实施例提供的多连杆汇交刚性节点，径向连接组件300包括分段径向加劲肋301，以内周板件102为界，渐次减少数量，避免节点中心处的通长径向加劲肋302交汇过多，保证节点刚性同时，也使得节点传力渐变过渡，受力均匀。
50.如图2和图3所示，本实施例中的外周板件101为外环形连续加劲板101a，结构杆件400连接于外环形连续加劲板101a的外周面上。具体的，如图3所示，本实施例中的结构杆件400为圆管杆件401，圆管杆件401与外周板件101之间焊接连接。
51.本实施例中的外环形连续加劲板101a，因外围一圈为一环形完整面，结构杆件400与节点连接时，可稍有误差，节点容错率高。
52.如图2和图4所示，内周板件102为内环形分段加劲板102a，若干内环形分段加劲板102a设置于相邻通长径向加劲肋302之间，组成内圈环形的内周板件102。分段径向加劲肋301的两端分别与内环形分段加劲板102a和外环形连续加劲板101a连接。
53.内环形分段加劲板102a可以用于安装分段径向加劲肋301，传递分段径向加劲肋301上的应力，又可以保持相邻通长径向加劲肋302之间的稳定性，使得节点内部的应力传递更加分散。保持节点整体受力均匀。
54.如图4所示，本实施例中的端部安装组件200包括一体封堵盖板201，一体封堵盖板201设于周向连接组件100的一端，并与外周板件101的形状相适配；外周板件101、内周板件102及径向连接组件300均与一体封堵盖板201固定连接。
55.具体的，本实施例中的一体封堵盖板201为圆形板件，其直径与外环形连续加劲板101a的外径相同，两者之间采用焊接连接。同时，在吊装后，将一体封堵盖板201作为上盖板，置于外侧，密封性较好，有利于结构自防水，外幕墙个别渗漏点不会渗入节点区内，延长节点的寿命。
56.如图2和图4所示，本实施例中的端部安装组件200还包括设于周向连接组件100另一端的分片封堵盖板202，分片封堵盖板202嵌于周向连接组件100和径向连接组件300合围形成的扇形空档之间，并且与径向加劲肋的外端面平齐，共通拼接成节点另一侧平整的端面。分片封堵盖板202与周围板件之间的采用焊接连接。
57.本实施例提供的多连杆汇交刚性节点，用于结构杆件400的交汇连接，通过双道环向加劲板辅以盖板连接，使得节点区域达到刚性要求，构造与计算模型吻合。
58.作为可替换的实施方式，本实施例中的周向连接组件100还可以具有多圈内周板件102，相应的在各个内周板件102之间可以增设更多层分段径向加劲肋301。
59.本实施例中的多连杆汇交刚性节点组装步骤如下：
60.圆形一体封堵盖板201平放于工作平面；
61.将外环形连续加劲板101a放置于圆形一体封堵盖板201上，两者焊接连接成底座。
62.内部通长径向加劲肋302放置于已经连接好的底座上并焊接连接；
63.内环形分段加劲板102a放置于在通长径向加劲肋302之间，并与通长径向加劲肋302以及底座焊接连接，组成内环加劲板件；
64.内部分段径向加劲肋301放置于已经连接好的底座上并焊接连接。
65.将扇形的分片封堵盖板202嵌于各个径向加劲肋以及各个周向板件之间的空档中，周边一圈围焊连接，刚性节点加工完毕。
66.将刚性节点翻转就位，汇交杆件连接施工。
67.实施例3
68.本实施例提供一种多连杆汇交刚性节点，其中的周向连接组件100包括外周板件101、内周板件102，端部安装组件200包括一体封堵板件和分片封堵板件，径向连接组件300包括分段径向加劲肋301和通长径向加劲肋302。各部件的连接方式和实施例2中的相同。区别在于，本实施例中的结构杆件400为矩形管杆件。
69.实施例4
70.本实施例提供一种多连杆汇交刚性节点，其中的周向连接组件100包括外周板件101、内周板件102，端部安装组件200包括一体封堵板件和分片封堵板件，径向连接组件300包括分段径向加劲肋301和通长径向加劲肋302。各部件的连接方式和实施例2中的相同。区别在于，如图5至图7所示，本实施例中的结构杆件400为工形截面杆件402，其端部连接在外周板件101上，工形截面杆件402翼缘焊接于外周板件101上，腹板与外周板件101通过摩擦型受力高强螺栓进行连接。
71.具体的，如图5和图7所示，本实施例中的外周板件101上设有螺栓安装耳板101b，其上设有若干螺栓孔。螺栓安装耳板101b的一侧焊接在外周板件101上，安装工形截面杆件402时，螺栓安装耳板101b与工形截面杆件402的腹板402a接触，并通过摩擦型受力高强螺栓紧固连接。
72.如图6所示，在节点内部空间203里，对应每个工形截面杆件402够有一个加劲肋构件正对其设置，从而能够将结构杆件400的应力有效的通过刚性节点传递。
73.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构
等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
74.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。
75.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
76.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。