[实用新型]螺栓连接预制装配四角锥空间网格结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用四角锥体系的空间网格结构，更具体地说，涉及一种螺栓连接预制装配四角锥空间网格结构。

背景技术

空间网格结构以其结构自重轻、跨越空间能力强等优势，在工业建筑和民用建筑中得到了极大的推广和应用，其中尤以采用四角锥体系的空间网格结构应用最为广泛。目前常用的四角锥空间网格结构一般采用螺栓球节点或焊接球节点，上下弦杆及腹杆一般选用钢管。随着在工程中的应用，这种结构体系暴露出一些自身的不足，主要表现在以下几个方面：

1、这种结构体系的节点和构件是分别在工厂制作，然后在现场进行拼装，因此现场工作量大，构件的工厂化和模块单元预制程度低，现场施工周期较长，施工成本较高。

2、对于焊接球节点四角锥空间网格结构，现场焊接工作量大，焊接质量不易保证，同时存在一定的焊接应力和变形。

3、采用螺栓球节点的四角锥空间网格结构，现场采用不可见的螺栓连接，对零件制作精度要求高，且由于现场施工误差等原因容易造成螺栓的“假拧紧”现象，带来一定的结构安全隐患。

实用新型内容

为克服上述现有四角锥空间网格结构技术方面的不足，本实用新型提供一种螺栓连接预制装配四角锥空间网格结构。

本实用新型的技术方案如下：

一种螺栓连接预制装配四角锥空间网格结构，包括四角锥模块单元、下弦杆、上盖板、下盖板、螺栓；其特征是：所述四角锥模块单元包括上弦杆、斜腹杆、肋板、腹杆顶端板和腹杆底端板，其中斜腹杆在下端与腹杆底端板焊接连接，上端与腹杆顶端板焊接连接，肋板通过焊接设置在腹杆顶端板上，上弦杆与腹杆顶端板焊接连接；所述四角锥模块单元之间的上弦层通过在上盖板和腹杆顶端板之间设置螺栓连接；所述四角锥模块单元之间的上弦杆之间通过螺栓连接；所述四角锥模块单元在下弦层的节点处，下弦杆、下盖板和腹杆底端板通设置过螺栓连接，从而构成螺栓连接预制装配四角锥空间网格结构。装配好的四角锥模块整体结构通过支座节点固定在下部支承结构上。

所述螺栓连接预制装配四角锥空间网格结构的四角锥模块单元可分为中四角锥模块单元、边四角锥模块单元、角四角锥模块单元。中四角锥模块单元的腹杆顶端板外边缘与上弦杆外边缘相平，并在腹杆顶端板上设置一个螺栓孔、一个肋板。边四角锥模块单元中，位于结构周边上的两个腹杆顶端板不与上弦杆外边缘相平，而是向上弦杆外边缘凸出，凸出长度约为两个上弦杆翼缘宽度，且腹杆顶端板上设置两个螺栓孔和三块肋板，其余两个腹杆顶端板的构造与中四角锥模块单元相同。角四角锥模块单元中，位于结构周边上的两个腹杆顶端板的构造与边四角锥模块单元上位于结构周边上的腹杆顶端板构造构造相同；位于结构内部的腹杆顶端板与中四角锥模块单元的腹杆顶端板相同；而位于结构角部的腹杆顶端板不与上弦杆外边缘相平，而是向外上弦杆外边缘凸出，向外凸出的宽度相当于上弦杆的翼缘宽度，即当角四角锥模块单元的上弦杆现场拼装完周边槽钢时，上弦杆的外边缘宜与腹杆顶端板相平，且位于结构角部的腹杆顶端板上设置一块肋板，不设置螺栓孔。对于角四角锥模块单元，当现场拼装完周边槽钢时，需在周边槽钢的角部焊接一块肋板。对于角四角锥模块单元而言，其所有部件的组装可在工厂预制完成。

所述螺栓连接预制装配四角锥空间网格结构，通过在下部支承结构上的预埋板与支座底板之间设置焊缝或者锚栓将螺栓连接预制四角锥空间网格结构固定在下部支承结构上。

所述螺栓连接预制装配四角锥空间网格结构，下部支承结构包括下弦支座和上弦支座，上弦支座又可分为上弦边支座和上弦角支座。下弦支座包括支座肋板、支座底板、肋管；支座肋板与下盖板之间、肋管与下盖板之间可通过焊接连接；支座肋板与支座底板之间、肋管与支座底板之间可通过焊接连接，上述焊接可在工厂完成，即在工厂将下盖板、支座肋板、支座底板和肋管焊接成一个单元。上弦边支座包括支座肋板、支座底板；支座肋板与腹杆顶端板之间、支座肋板与支座底板之间通过焊接连接，其支座肋板与腹杆顶端板之间的焊接、支座肋板与支座底板之间连接可在工厂预制完成。上弦角支座包括支座肋板、支座底板；支座肋板与腹杆顶端板之间、支座肋板与支座底板之间通过焊接连接，其所有焊接可在工厂完成。

位于螺栓连接预制四角锥空间网格结构周边的四角锥模块单元在现场拼装时，需在周边上弦杆上增设一条周边槽钢，以增加上弦杆的刚度和强度。

所述上弦和下弦杆可由槽钢、角钢、钢板、矩形钢管中的任一种构成；斜腹杆可由钢管、角钢构成；螺栓为普通螺栓。