[实用新型]一种单层网壳结构用格构式杆件和螺栓连接节点

说明书

一种单层网壳结构用格构式杆件和螺栓连接节点，其由双肢缀板格构式杆件和螺栓连接节点两部分组成，双肢缀板格构式杆件部分包括缀板和肢杆，螺栓连接节点部分包括分体式节点体、双段高强度螺栓、厚螺母、薄螺母、端板；所采用的双肢缀板格构式杆件由上下两根肢杆与多块缀板构成，削减了实腹式杆件截面和闭口管杆件截面中受力较小的部分，提高了杆件中材料的利用率，在承载能力不变的情况下，降低了单层网壳结构的自重；同时，格构式杆件有更大的抗弯刚度，进而单层网壳结构在受外荷载作用时，其杆件的变形更小，提高了结构的刚度和稳定性。双肢缀板格构式杆件与分体式节点体两者相互配合，进一步降低了结构的整体重量及经济成本。

技术领域

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

单层网壳结构具有重量轻，跨度大，建筑造型多样化等特点，近些年来被广泛应用于机场，车站等大跨度建筑中。螺栓连接是单层网壳结构的主要连接形式之一，杆件与节点体之间通过螺栓进行连接，不仅有利于保证施工质量，同时也符合建筑装配化的发展趋势。在单层网壳结构中各根杆件所受的力主要为面外弯矩以及轴向拉力和压力，而现有的单层网壳结构中杆件的截面形式大多为实腹式截面或者闭口管截面。采用实腹式截面杆件的单层网壳结构，为防止杆件中的腹板发生局部失稳，其腹板截面宽厚比需要小于现行《钢结构设计标准》中规定的限值，因此在实际工程中所采用的腹板厚度往往较大；采用闭口管截面杆件的单层网壳结构，其闭口管截面形式通常为圆形或者矩形，当作用于单层网壳结构上的外荷载较大时，所选用圆管的直径或者矩形管的高度往往较大，这时为了满足板件的局部稳定性要求，截面厚度往往也需要做的较大。然而经受力分析可知，单层网壳结构中的杆件在受到面外弯矩作用时，杆件截面在中性轴附近部分所承受的弯矩较小，无论是实腹式截面杆件还是闭口管截面杆件，其截面中性轴附近部分的材料均无法得到充分的利用，从而造成浪费，增加了结构的自重和造价。

发明内容

本专利的目的是为了克服现有技术的不足，提出了一种单层网壳结构用格构式杆件和螺栓连接节点。

本专利的技术方案如下：

一种单层网壳结构用格构式杆件和螺栓连接节点，其由双肢缀板格构式杆件和螺栓连接节点两部分组成，其中双肢缀板格构式杆件部分包括缀板和肢杆，螺栓连接节点部分包括分体式节点体、双段高强度螺栓、厚螺母、薄螺母、端板。其中，所述缀板为形状为矩形且具有一定厚度的钢板，其上端与上部的肢杆焊接，下端与下部的肢杆焊接；所述肢杆为横截面形状为圆形或者矩形的空心闭口杆件；上下两根肢杆以及焊接于肢杆中间的多块缀板共同组成了单层网壳结构中的双肢缀板格构式杆件。所述分体式节点体由上节点体和下节点体两部分组成，两部分节点体的上下表面均为平面，节点体侧面开有螺孔，螺孔的大小与双段高强度螺栓小螺纹段相配合；所述双段高强度螺栓从螺帽一端至另一端依次为光圆段、大螺纹段、小螺纹段，其光圆段的长度小于端板的厚度；所述厚螺母、薄螺母与双段高强度螺栓的大螺纹段相配合；所述端板开有上下两个圆孔，其圆孔的位置与分体式节点体螺孔的位置相对应，端板与肢杆焊接。

所述端板的圆孔直径比双段高强度螺栓大螺纹段的公称直径大0.5-2mm；

所述肢杆的内壁与双段高强度螺栓螺帽之间的最小距离至少为2mm。

本专利的特点和有益效果：

本专利提出一种单层网壳结构用格构式杆件和螺栓连接节点，其所采用的双肢缀板格构式杆件由上下两根肢杆以及多块缀板所构成，削减了实腹式杆件截面和闭口管杆件截面中受力较小的部分，提高了杆件中材料的利用率，在承载能力不变的情况下，重量更轻，降低了单层网壳结构的自重；格构式杆件具有更大的抗弯刚度，进而单层网壳结构在受到外荷载作用时，其杆件的变形更小，提高了结构的刚度和稳定性；双肢缀板格构式杆件中上下两根肢杆的截面面积和形状可以根据杆件受力情况进行灵活调整，从而使杆件材料得到更加充分的利用进而降低经济成本。

附图说明

图1为双肢缀板格构式杆件和分体式螺栓连接节点的爆炸图；