[发明专利]一种采用自锁螺栓装配空间结构的铝合金节点

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间结构铝合金节点，具体涉及一种采用自锁螺栓装配空间结构的铝合金节点，属土木工程领域。

背景技术

铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀性良好、加工性能、反射率高以及色泽美观等诸多优点。铝合金通过挤压成型技术能获得多种复杂截面的型材，因此越来越多地被应用于建筑结构领域，尤其适合植物园温室、游泳馆、溜冰场和石油化工储罐等对防腐要求较高的建筑。自由曲面结构由于其不局限与传统曲面的解析表达，曲面形式更加富于起伏变化，不仅更具有视觉冲击力，结构受力也更加合理。因此在大跨度空间结构领域，自由曲面结构受到的关注日益广泛。目前，在铝合金单层网壳结构中应用及研究最普遍的节点是美国Temcor公司设计的板式节点。此类节点适用于工字型杆件，杆件的平面外刚度较小，稳定性较差。节点形式单一已经成为限制铝合金网壳结构发展的一大原因，因此有待研发适合铝合金材料性质、传力方式明确合理、便于施工的节点。公开号为CN104912203A、申请日为2015年4月22日的发明专利申请公开了一种用于空间结构的铝合金柱板式节点结构；该申请的杆件采用工字钢，该方案虽然能满足不同空间网格结构对杆件角度的要求，但是该方案的各零件连接均采用螺栓连接，螺栓数量太多，不利于施工、稳定性较差。

发明内容

本发明为了解决现有空间结构铝合金节点螺栓数量多，不利于施工，稳定性较差的问题，提出了一种采用自锁螺栓装配空间结构的铝合金节点。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种采用自锁螺栓装配空间结构的铝合金节点，其组成包括六棱柱体、六个矩形接头、六个矩形杆件、数个上自锁螺栓、数个下自锁螺栓和数个自锁螺母，所述六棱柱体的横截面为正六边形，六个矩形接头与六棱柱体的六个侧面一一对应，矩形接头垂直于侧面设置，且矩形接头与六棱柱体铸造为一体，所述矩形接头和矩形杆件均为空心矩形，矩形接头的上端壁厚上设有四个上接头通孔，四个上接头通孔呈矩形布置，矩形接头的下端壁厚上设有四个下接头通孔，四个下接头通孔与四个上接头通孔一一正对，六个矩形杆件与六个矩形接头一一对应，矩形杆件套装在矩形接头上，矩形杆件的上端壁厚上设有与四个上接头通孔一一正对的四个杆件上通孔，矩形杆件的下端壁厚上设有与四个下接头通孔一一正对的四个杆件下通孔，上自锁螺栓穿过杆件上通孔、上接头通孔后与自锁螺母螺纹连接，下上自锁螺栓穿过杆件下通孔、下接头通孔后与自锁螺母螺纹连接，所述矩形接头长度方向的中心线与矩形杆件长度方向的中心线重合。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、由于本发明的矩形接头与六棱柱体为一体铸造而成，六个矩形接头与六个矩形杆件采用自锁螺栓连接，自锁螺栓穿孔只需穿过两层板件，提高了螺栓穿孔率；自锁螺栓的布置灵活；普通螺栓需要两面施工，自锁螺栓只需在一面施工，解决了闭口截面施工困难的问题。同时，本发明的节点构造简单，便于施工，且受力性能良好；本发明的节点域面积小，可使由此构成的网壳结构更加通透。

二、本发明的方法施工便捷、施工速度快、施工质量容易保证。

三、本发明适用于大跨度空间结构铝合金装配式节点。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图；

图2是矩形接头2与矩形杆件3的连接关系分解图；

图3是矩形杆件3的结构立体图；

图4是矩形接头2与矩形杆件3通过上自锁螺栓4和下自锁螺栓5连接且螺栓未锁紧状态的示意图；

图5是矩形接头2与矩形杆件3通过上自锁螺栓4和下自锁螺栓5连接且螺栓锁紧状态的示意图。

具体实施方式