專利名稱：單層箱型截面曲面網殼節點的制作方法
技術領域：
本發明涉及屬于鋼結構建筑物用構件，特別與一種單層箱型截面曲面網殼節點有關。
背景技術：
傳統網殼結構桿件多以圓鋼管為主，結構的桿件內力多以軸力為主。隨著我國綜合國力的提高，國內建筑結構呈現出向著更大跨度、更大面積、更復雜型體等方面發展，新體型下的網殼桿件除軸力外還承受了相當大的彎矩作用。箱型截面桿件因其較好的抗彎、抗扭性能，加之其棱角分明，呈現出良好的力學美，受到越來越多的建筑師親睞，在劇院、體育場館等大型空間網殼結構中應用越來越廣泛。
隨著箱型截面桿件在大跨網殼結構中應用的普及，隨之而來的節點問題成為了一大難題。箱型截面桿件網殼的節點除了常規承受軸力作用外，還需考慮其所承受的彎矩作用。現階段對于此種節點多采用直接相貫節點、焊接空心球節點或鑄鋼節點。對于焊接空心球，目前的研究都針對配合圓鋼管，對配合矩形管的焊接球節點尚無相關研究，焊接球是否能達到完全理想的剛接，承擔節點處較大的彎矩作用還有待進一步研究，同時對于箱型截面構件而言，與焊接球連接處的相貫線相當復雜，加工和安裝難度都較大。對于采用直接相貫節點，由于箱型截面桿件不同于圓管，其存在著方向性，對于建筑曲面造型奇特的單層網殼而言，箱型截面構件呈現出彎扭性能，采用直接相貫處理，對于詳圖、工廠的加工制作及現場的施工均提出了較高的要求，且往往存在著安裝精度低、焊接質量不好的現象，同時箱型截面彎扭構件的加工制作成本大幅度提高。而采用鑄鋼節點，雖然能很好地解決相貫節點中出現的問題，然而對于節點數量大且節點樣式多樣的情況，鑄鋼節點往往存在著加工周期長，項目成本高的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種單層箱型截面曲面網殼節點，結構的傳力明確、直接，焊縫質量具有可控性，能充分滿足結構受力的要求。同時解決了復雜曲面中箱型截面構件的方向性問題，工廠加工及現場施工方便簡單，避免了采用鑄鋼節點而引起的工程造價增加的問題，特別適用于建筑曲面造型奇特的箱型截面單層網殼結構中。為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現
單層箱型截面曲面網殼節點，包括節點中心處圓管、圓管內部的加勁板和若干箱型截面桿件；箱型截面桿件通過相貫焊縫與節點中心處圓管連接，節點中心處圓管內部在箱型截面桿件翼緣相同位置及節點中心處圓管中部加設圓形加勁板。所述的箱型截面桿件位于同一曲面內。所述的同一曲面是平面、球面、橢圓面、圓柱面或雙曲面。所述的箱型截面桿件數量為2 8個。采用上述方案后，本發明具有諸多有益效果一、圖紙深化、加工制作方便。本發明使得構件的彎扭性能通過節點來實現，構件本身可按普通箱型截面構件制作，大大降低了對圖紙的深化、機械設備及工藝的要求，在節約成本的情況下大大提高了工程的進度。二、施工過程方便、安全可靠、安裝精度高。本發明擴大了節點區域，大大減少了因節點區域構件數量多而導致的節點處焊縫密集、焊縫質量難以保證的問題，同時解決了箱型截面構件容易出現的錯邊問題，降低現場施工難度。三、節點承載力高。本發明焊接節點傳力明確、直接，焊縫質量具有可控性，節點承載力高，同時可避免焊縫脆性破壞先于鋼材破壞，確保結構具有良好的延性。
四、可形成標準化生產。通過本發明解決因建筑造型的奇特導致的大量節點存在的差異性，使節點能形成標準樣式，批量生產。
圖I為本發明較佳實施例結構立體 圖2為本發明較佳實施例的正視 圖3為本發明較佳實施例剖面圖。其中標號說明
I、箱型截面構件，2、節點中心處圓管，3、加勁板，4、全溶透對接焊縫，5、勁板角焊縫。
具體實施例方式結合附圖，對本發明較佳實施例做進一步詳細說明。單層箱型截面曲面網殼節點，包括節點中心處圓管2、圓管內部的加勁板3和若干箱型截面桿件I。本實施例中箱型截面桿件I為4個，是利用機器切出相貫線端頭，通過全溶透對接焊縫4與節點中心處圓管2相連。加勁板3與節點中心處圓管2的內徑尺寸相配，通過勁板角焊縫5與節點中心處圓管2相連。各箱型截面構件I軸線所在曲面可以是平面、球面、橢圓面、圓柱面或雙曲面。上述實施例僅用于解釋說明本發明的發明構思，而非對本發明權利保護的限定，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，比如箱型截面桿件I數量的適當增減等，均應落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.單層箱型截面曲面網殼節點，其特征在于包括節點中心處圓管、圓管內部的加勁板和若干箱型截面桿件；箱型截面桿件通過相貫焊縫與節點中心處圓管連接，節點中心處圓管內部在箱型截面桿件翼緣相同位置及節點中心處圓管中部加設圓形加勁板。
2.如權利要求I所述的單層箱型截面曲面網殼節點，其特征在于所述的箱型截面桿件位于同一曲面內。
3.如權利要求2所述的單層箱型截面曲面網殼節點，其特征在于所述的同一曲面是平面、球面、橢圓面、圓柱面或雙曲面。
4.如權利要求I所述的單層箱型截面曲面網殼節點，其特征在于所述的箱型截面桿件數量為2 8個。
全文摘要
本發明主要公開了一種單層箱型截面曲面網殼節點，包括節點中心處圓管、圓管內部的加勁板和若干箱型截面桿件。箱型截面桿件通過相貫焊縫與節點中心處圓管連接，節點中心處圓管內部在箱型截面桿件翼緣相同位置及節點中心處圓管中部加設圓形加勁板。本發明結構的傳力明確、直接，焊縫質量具有可控性，能充分滿足結構受力的要求。同時解決了復雜曲面中箱型截面構件的方向性問題，工廠加工及現場施工方便簡單，避免了采用鑄鋼節點而引起的工程造價增加的問題，特別適用于建筑曲面造型奇特的箱型截面單層網殼結構中。
文檔編號E04B1/58GK102776956SQ20121027430
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月3日 優先權日2012年8月3日
發明者俞福利, 劉中華, 徐德號, 邱仙榮, 馬國良 申請人:浙江精工鋼結構有限公司