[发明专利]网壳刚铰转化节点

说明书

技术领域

本发明属于土木工程大跨度空间结构技术领域，主要应用于网壳结构中，特别是新型的后张拉整体成形网壳对于节点刚度变化的需求，具体涉及一种网壳刚铰转化节点。

背景技术

目前国内网壳结构的设计施工中采用节点多采用焊接空心球节点和螺栓球节点，前者多用于单层网壳，设计时按照刚接处理，后者多用于双层网壳，设计时按照铰接处理。在各实际工程中，还有各种各种的半刚性节点。但对于从澳大利亚引进的后张拉整体成形网壳结构来说，成形阶段与承载阶段对于节点刚度有着不同要求，成形阶段节点刚度应尽量小，而承载阶段节点刚度应尽量大，现有的常用节点很难满足这种要求，势必需要发明一种特殊的新型节点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种网壳刚铰转化节点，可以保证成型阶段节点刚度在能保证变形的情况下很小，在主要弯曲方向实现单向铰功能；张拉结束后，通过简单处理，可以大幅度增大节点刚度，有利于结构承载能力的提高。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

网壳刚铰转化节点，包括：

由空心球1，设置于空心球1上的节点球耳板5，以及对称设置于节点球耳板5两侧的节点球焊接板2组成的节点球部分；

由圆钢管4，位于圆钢管4一端的锥头3，对称焊接于锥头3侧面的两个杆件焊接板8，以及对称焊接于锥头3锥端位置的杆件双耳板7；

以及，

连接杆件双耳板7和节点球耳板5的螺栓6，其中节点球耳板5位于双耳板7之间。

其中，

所述节点球焊接板2与节点球耳板5平行。

所述杆件焊接板8与节点球焊接板2垂直。

所述节点球焊接板2与杆件焊接板8之间留有不影响杆件转动且满足焊接条件的间隙。

本发明节点中心为空心球，杆件采用圆钢管，端部设置锥头，通过锥头前端的双耳板与空心球耳板螺栓连接，这样张拉过程中杆件主要弯曲方向的弯曲刚度很小，实现了单向铰功能，从而达到既可以降低杆件后张拉力和成形初应力，又可以防止预期外变形的目的。锥头上两侧各有一块焊接小钢板，当张拉过程结束，网壳成形后，将锥头上与焊接板平面垂直的焊接小钢板同连接板焊接在一起，节点球通过焊接板与杆件连接在一起，达到了增大节点刚度的效果。这种节点可以根据节点处杆件数量位置和性质的不同而灵活布置，既可以设置耳板来构造单向铰，也可以直接将杆件与空心球焊接。

附图说明

图1是本发明的外观轴测图。

图2是本发明的平面构造图。

图3是本发明单向铰部分的放大平面构造图。

具体实施方式：

下面通过附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1-3所示，本发明主要由三大部分组成：节点球部分、螺栓以及杆件部分。其中节点球部分由空心球1、两块节点球焊接板2和节点球耳板5组成，节点球耳板5和节点球焊接板2均焊接在空心球1上，三板平行且两块节点球焊接板2与节点球耳板5等距。杆件由锥头3、圆钢管4、杆件双耳板7和两块杆件焊接板8组成，锥头3位于圆钢管4的顶端，杆件双耳板7对称焊接在锥头3锥端位置，两块杆件焊接板8对称焊接在锥头3侧面且位于同一水平面上。这两大部分由螺栓6通过各自的耳板连接起来，拼装完毕后杆件焊接板8应当与节点球焊接板2垂直并有一定空隙，以方便变形，并能够焊接在一起。

当张拉开始时，杆件部分沿螺栓6的轴线转动，由于螺栓6对于杆件部分约束作用很小，在转动方向上基本没有转动刚度。当张拉结束，杆件部分到位后，将杆件焊接板8的端部与相应的节点球焊接板2焊接连接，这样杆件部分与节点球部分之间有了可靠连接，达到了提高节点转动刚度的效果。