本發(fā)明涉及建筑工程中的空間節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，更具體的說，是涉及一種應(yīng)用于鋁合金孔徑結(jié)構(gòu)的裝配式空間節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

目前鋁合金空間結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)形式主要包括temcor節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)、嵌入式轂節(jié)點(diǎn)、鑄鋁節(jié)點(diǎn)等機(jī)械連接節(jié)點(diǎn)。在上述節(jié)點(diǎn)體系中,temcor節(jié)點(diǎn)只適用于h型截面構(gòu)件連接,無法應(yīng)用于其它形式截面,同時(shí)節(jié)點(diǎn)域腹板間斷,僅依靠上下蓋板傳遞內(nèi)力；鋁合金螺栓球節(jié)點(diǎn)主要針對(duì)圓形截面桿件的連接,但其剛度特性接近鉸接,不宜用于單層網(wǎng)殼；鑄鋁節(jié)點(diǎn)用于連接矩形截面桿件,具有良好的平面外剛度,但是鑄鋁延性差、造價(jià)高,制約了其工程應(yīng)用；嵌入式節(jié)點(diǎn)則存在平面內(nèi)剛度較弱等問題。同時(shí)，鋁合金結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)有很大不同，通常不采用焊接連接。一方面焊接現(xiàn)場操作不便，施工速度慢，對(duì)焊工水平要求高；二是鋁材的焊接對(duì)焊接材料與焊接工藝有特定的要求,成本較高；另外,焊接將在一定程度上降低鋁合金的材料特性,其熱影響區(qū)內(nèi)鋁材強(qiáng)度需按照《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行折減。因此，目前仍需發(fā)展擁有良好的傳力機(jī)制和可靠性、加工制作方便、造價(jià)低、便于大規(guī)模生產(chǎn)加工的新型鋁合金節(jié)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種應(yīng)用于鋁合金孔徑結(jié)構(gòu)的裝配式空間節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)鋁合金空間結(jié)構(gòu)的裝配化施工，有效避免了焊接熱影響對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的削弱，能夠節(jié)省工期、降低施工難度，同時(shí)有效保證了節(jié)點(diǎn)的剛度和承載力，有益于鋁合金空間結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種應(yīng)用于鋁合金孔徑結(jié)構(gòu)的裝配式空間節(jié)點(diǎn)，用于連接需要裝配的桿件，包括厚壁鋁管、封板和套筒，所述厚壁鋁管的外壁切削設(shè)置有連接面，所述連接面上設(shè)有連接孔，所述連接孔通過高強(qiáng)螺栓與所述封板相連，所述封板通過連接螺栓與桿件相連，所述套筒設(shè)置于厚壁鋁管與封板之間的高強(qiáng)螺栓上，所述高強(qiáng)螺栓上設(shè)有滑槽，所述套筒上設(shè)有與所述滑槽相配合的銷釘。

每個(gè)厚壁鋁管上設(shè)有4-8個(gè)連接面，每個(gè)連接面上設(shè)有至少兩個(gè)連接孔。

所述連接面的寬度大于套筒的外徑。

所述連接孔的中心軸線與厚壁鋁管的中心軸線相交。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

桿件受軸向壓力作用時(shí)，軸力由封板、套筒傳遞至厚壁鋁管；桿件受軸向拉力作用時(shí)，軸力由封板、高強(qiáng)螺栓傳遞至厚壁鋁管；當(dāng)節(jié)點(diǎn)受到彎矩作用時(shí)，受拉區(qū)高強(qiáng)螺栓和厚壁鋁管受拉，受壓區(qū)套筒和厚壁鋁管受壓。節(jié)點(diǎn)承載力由高強(qiáng)螺栓、套筒及厚壁鋁管的承載力共同決定。節(jié)點(diǎn)采用裝配式設(shè)計(jì)，包括了前期在加工廠的拼裝以及后期在工程現(xiàn)場的安裝，具有良好的傳力機(jī)制和可靠性，能夠大大縮短工期且可重復(fù)拆裝，同時(shí)能夠防止焊接對(duì)節(jié)點(diǎn)帶來的不利影響。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是封板與桿件的連接狀態(tài)示意圖。

圖4是高強(qiáng)螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是桿件一端的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-厚壁鋁管，2-連接孔，3-封板，4-桿件，5-高強(qiáng)螺栓，6-套筒，7-銷釘，8-連接螺栓，9-滑槽

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如圖1至圖6所示，一種應(yīng)用于鋁合金孔徑結(jié)構(gòu)的裝配式空間節(jié)點(diǎn)，用于連接需要裝配的桿件4，包括厚壁鋁管1、封板3和套筒6，厚壁鋁管1的外壁切削設(shè)置有連接面，本實(shí)施例中的厚壁鋁管1上設(shè)有六個(gè)連接面，每個(gè)連接面上設(shè)有兩個(gè)連接孔2，連接孔2通過高強(qiáng)螺栓5與封板3相連，封板3通過連接螺栓8與桿件4相連，套筒6設(shè)置于厚壁鋁管1與封板3之間的高強(qiáng)螺栓5上，高強(qiáng)螺栓5上設(shè)有滑槽9，套筒6上設(shè)有與滑槽9相配合的銷釘7。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例中厚壁鋁管1選取厚壁鋁合金管采用切割、銑平、鉆孔、攻絲等工藝制作，厚壁鋁管外側(cè)銑平面應(yīng)與連接孔垂直，且寬度不小于套筒6外徑；連接孔2的深度不應(yīng)小于1.3倍高強(qiáng)螺栓公稱直徑，連接孔的中心軸線與厚壁鋁管的中心軸線相交，交角由桿件和厚壁鋁管中心軸線的交角決定，連接同一桿件的兩個(gè)連接孔相互平行，厚壁鋁管1內(nèi)部可設(shè)置環(huán)向肋和米字肋以增加節(jié)點(diǎn)剛度和承載力，避免鋁合金節(jié)點(diǎn)在荷載作用下產(chǎn)生過大變形；高強(qiáng)螺栓需滿足《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50429-2007)和《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》(gb/t3098.1-2010)要求，且螺紋長度需保證至少能夠從連接孔擰出3個(gè)螺距長度，且相互間無碰撞；套筒6材料宜采用不銹鋼，符合gb/t3098.6的規(guī)定；封板3采用厚鋁合金板切割和鉆孔制作；桿件兩端與封板采用螺栓和螺母在預(yù)留孔位處連接，并使用有墊片。螺栓型號(hào)和鉆孔位置由節(jié)點(diǎn)受力決定。另外，桿件端板和桿件外壁之間宜采用圓弧形過渡以避免尖角所造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象。

本發(fā)明并不限于上文描述的實(shí)施方式。以上對(duì)具體實(shí)施方式的描述旨在描述和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的。在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下還可做出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于鋁合金孔徑結(jié)構(gòu)的裝配式空間節(jié)點(diǎn)，用于連接需要裝配的桿件，包括厚壁鋁管、封板和套筒，所述厚壁鋁管的外壁切削設(shè)置有連接面，所述連接面上設(shè)有連接孔，所述連接孔通過高強(qiáng)螺栓與所述封板相連，所述封板通過連接螺栓與桿件相連，所述套筒設(shè)置于厚壁鋁管與封板之間的高強(qiáng)螺栓上，所述高強(qiáng)螺栓上設(shè)有滑槽，所述套筒上設(shè)有與所述滑槽相配合的銷釘。本發(fā)明節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)鋁合金空間結(jié)構(gòu)的裝配化施工，有效避免了焊接熱影響對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的削弱，能夠節(jié)省工期、降低施工難度，同時(shí)有效保證了節(jié)點(diǎn)的剛度和承載力，有益于鋁合金空間結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：徐穎;韓慶華;鄭靖瀟;王晨曦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.16
技術(shù)公布日：2017.08.25