專利名稱：建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉸節(jié)點(diǎn)，特別涉及是一種可以多方向轉(zhuǎn)動的建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。 屬于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在建筑結(jié)構(gòu)中常常使用鉸節(jié)點(diǎn)，目前常采用的鉸節(jié)點(diǎn)一般為銷軸式或高強(qiáng)螺栓式這類單 向轉(zhuǎn)動的節(jié)點(diǎn)，但是隨著現(xiàn)在新型建筑的興建，空間結(jié)構(gòu)體系的受力越來越復(fù)雜，結(jié)構(gòu)構(gòu)件 中的節(jié)點(diǎn)會受到多個方向的剪力，因此節(jié)點(diǎn)需要在多個方向均有轉(zhuǎn)動能力，才能滿足新型建 筑復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，能滿足兩個方向轉(zhuǎn)動要求的節(jié)點(diǎn)并不多，尤 其是能用于梁端部支座的節(jié)點(diǎn)尚未見使用。雖然目前在機(jī)械構(gòu)造中有向心關(guān)節(jié)軸承，該向心 關(guān)節(jié)軸承由軸承內(nèi)環(huán)和軸承外環(huán)兩部分組成，由外環(huán)的內(nèi)球面與內(nèi)環(huán)的外球面緊密貼合，實(shí) 現(xiàn)了軸承在空間內(nèi)任意角度轉(zhuǎn)動，但是這種向心關(guān)節(jié)軸承不適宜在建筑構(gòu)件或建筑工程中的 應(yīng)用。因此，尋找適用于建筑工程或建筑構(gòu)件的可多方向轉(zhuǎn)動的鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，是本實(shí)用新型 的任務(wù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，是為了克服建筑工程/建筑構(gòu)件用銷軸式或螺栓式鉸節(jié)點(diǎn)只能單向轉(zhuǎn) 動的缺點(diǎn)，提供了一種可滿足多個方向轉(zhuǎn)'動的建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型的目的，可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征是由向心關(guān)節(jié)軸承、嵌固板、耳板、銷軸組成；向心 關(guān)節(jié)軸承由內(nèi)環(huán)和外環(huán)構(gòu)成，內(nèi)環(huán)位于外環(huán)的內(nèi)腔中、形成內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的球面式活動連 接；嵌固板中設(shè)有固定外環(huán)的凹位，使外環(huán)固定在嵌固板中、形成向心關(guān)節(jié)軸承與嵌固板固 定連接；內(nèi)環(huán)的中心部位設(shè)有與銷軸吻合的通孔，通過銷軸將耳板與內(nèi)環(huán)活動連接。
本實(shí)用新型的目的，還可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是所述內(nèi)環(huán)外表面可以設(shè)有外球面，外環(huán)設(shè)有與內(nèi)環(huán)的外 球面吻合的內(nèi)球面，形成內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的球面式活動連接。
本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是嵌固板可以由兩塊組成，每塊中可以設(shè)有固定外環(huán)的凹 位，所述凹位的大小和形狀與外環(huán)的外部結(jié)構(gòu)吻合、使外環(huán)固定在所述凹位中。
本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是外環(huán)的外側(cè)壁可以設(shè)有若干個呈環(huán)形分布的螺接孔，內(nèi) 環(huán)從外環(huán)內(nèi)腔向外伸出一嵌接部，該嵌接部與耳板的緊密連接，通過銷軸使內(nèi)環(huán)與耳板緊密連接。
本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是所述耳板可以設(shè)有雙耳和軸孔，所述軸孔的大小和形狀 與銷軸吻合。
本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是所述向心關(guān)節(jié)軸承固定在嵌固板內(nèi)，嵌固板可以與樓層
梁外伸段連接。 >
本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是所述雙耳之間可以焊加強(qiáng)板。 本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是所述銷軸的兩端可以加封板，防止其滑脫。 本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是所述向心關(guān)節(jié)軸承可以采用大、內(nèi)環(huán)懸挑距離較小、內(nèi)
環(huán)厚度較大的軸承類型系列。
本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是所述向心關(guān)節(jié)軸承的材質(zhì)可以選用不銹鋼材質(zhì)。 本實(shí)用新型具有如下的有益效果
1、 本實(shí)用新型由于其轉(zhuǎn)動核心采用內(nèi)嵌的向心關(guān)節(jié)軸承，改變了傳統(tǒng)銷軸或者螺栓鉸鉸 節(jié)點(diǎn)單向轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，使建筑結(jié)構(gòu)鉸節(jié)點(diǎn)既可以承受面內(nèi)、面外剪力，又可以承受任意方向
有轉(zhuǎn)動角力，還可以承受較大的軸向壓力,，使鉸接點(diǎn)可以根據(jù)需要作任意方向、 一定角度的 轉(zhuǎn)動，具有承受能力強(qiáng)、適用范圍廣的有益效果。
2、 本實(shí)用新型外觀造型美觀，節(jié)點(diǎn)體積較小，特別適合高層結(jié)構(gòu)外露的梁柱節(jié)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型一個實(shí)施例中向心關(guān)節(jié)軸承的示意圖 圖3為本實(shí)用新型一個實(shí)施例中嵌固板的示意圖. 圖4為本實(shí)用新型一個實(shí)施例中耳板的示意圖 圖5為本實(shí)用新型一個實(shí)施例中銷軸的示意圖 具體實(shí)施例
具體實(shí)施例1
如圖1所示，可以在空間任意角度轉(zhuǎn)動的萬向鉸節(jié)點(diǎn)，由向心關(guān)節(jié)軸承l(wèi)、嵌固板2、耳 板3、銷軸4組成；向心關(guān)節(jié)軸承1由內(nèi)環(huán)1-1和外環(huán)l-2構(gòu)成，內(nèi)環(huán)1-1位于外環(huán)1-2的內(nèi) 腔中、內(nèi)環(huán)1-1外表面設(shè)有外球面1-1-1，外環(huán)1-2設(shè)有與內(nèi)環(huán)的外球面吻合的內(nèi)球面1-2-1， 形成內(nèi)環(huán)1-1與外環(huán)1-2之間的球面式活動連接，內(nèi)環(huán)1-1的中心部位設(shè)有與銷軸4吻合的通 孔1-1-2;嵌固板2由嵌固板2-2-l、嵌固板2-2-2兩塊組成，其兩塊內(nèi)分別按照向心關(guān)節(jié)軸承 1外環(huán)1-2尺寸預(yù)留凹位2-1，向心關(guān)節(jié)軸承1放入凹位2-1后將嵌固板2-1、嵌固板2-2拼接在一起，通過高強(qiáng)螺栓和焊縫緊固，形成向心關(guān)節(jié)軸承1與嵌固板2固定連接；耳板3設(shè)有
雙耳3-1和軸孔3-2，所述軸孔3-2的大小和形狀與銷軸4吻合，雙耳之間焊加強(qiáng)板3-3，以 增強(qiáng)耳板3區(qū)域的剛度；將內(nèi)嵌向心關(guān)節(jié)軸承1的嵌固板2放進(jìn)所述耳板3內(nèi)，然后插入銷 軸4，銷軸4經(jīng)耳板軸孔3-2、向心關(guān)節(jié)軸承內(nèi)環(huán)通孔1-1-2，將內(nèi)環(huán)1-1與耳板3活動連接在一起。
將本實(shí)用新型應(yīng)用于某市電視塔的梁端部的節(jié)點(diǎn)。某市電視塔主塔高459m，其豎向傳力 結(jié)構(gòu)由混凝土核心筒和鋼結(jié)構(gòu)外筒組成，放射狀布置的樓層鋼梁聯(lián)系混凝土核心筒和鋼結(jié)構(gòu) 外筒。但混凝土樓板并沒有與外筒鋼柱直接相連，由一段外伸箱型梁與鋼管外筒柱連接，節(jié) 點(diǎn)設(shè)置在外伸箱型梁與外筒柱的連接部位'。由于外筒鋼柱是傾斜布置的，在豎向荷載、溫度 作用、風(fēng)作用下，外筒柱子的軸向變形分解為水平和豎向分量，造成樓面梁外伸段須抵抗水 平轉(zhuǎn)動造成的水平剪力。由于水平剪力的存在，使得鋼結(jié)構(gòu)中常用的高強(qiáng)螺栓鉸接節(jié)點(diǎn)或插 銷節(jié)點(diǎn)不再適用于此節(jié)點(diǎn)。為此，在樓層梁外伸段與外筒鋼柱的連接處安裝了本實(shí)用新型萬 向鉸節(jié)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)組成及連接方式按照上述連接方式連接，內(nèi)嵌向心關(guān)節(jié)軸承的嵌固板2與 所述樓面梁外伸段連接，耳板3與所述外筒柱連接，現(xiàn)場插入銷軸4，使兩部分組裝在一起， 然后在銷軸4的兩端加封板，防止銷軸4的滑脫。在本工程中使用了4種型號的萬向鉸節(jié)點(diǎn) 共817個，實(shí)踐證明，本實(shí)用新型萬向絞節(jié)點(diǎn)性能良好。
具體實(shí)施例2 '
本實(shí)用新型具體實(shí)施例2的特點(diǎn)是所述向心關(guān)節(jié)軸承1采用了大、內(nèi)環(huán)懸挑距離較小、
內(nèi)環(huán)厚度較大的GEG系列向心關(guān)節(jié)軸承，向心關(guān)節(jié)軸承的材料為不銹鋼4Cr13，銷軸材質(zhì)采 用20Cr。向心關(guān)節(jié)軸承1因?yàn)橹饕獞?yīng)用在機(jī)械領(lǐng)域，制造軸承的鋼種不能滿足建筑領(lǐng)域中抗 震規(guī)范的要求，因此釆用了所述軸承類型與材質(zhì)。
具體實(shí)施例3
本實(shí)用新型具體實(shí)施例3的特點(diǎn)是所述向心關(guān)節(jié)軸承1外環(huán)1-2的外側(cè)壁可以設(shè)有若
干個呈環(huán)形分布的螺接孔1-2-2，內(nèi)環(huán)1-1從外環(huán)內(nèi)腔向外伸出一嵌接部1-1-3，該嵌接部1-1-3 與耳板3的緊密連接，通過銷軸4使內(nèi)環(huán),l-l與耳板3緊密連接。
權(quán)利要求1、建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征是由向心關(guān)節(jié)軸承(1)、嵌固板(2)、耳板(3)、銷軸(4)組成；向心關(guān)節(jié)軸承(1)由內(nèi)環(huán)(1-1)和外環(huán)(1-2)構(gòu)成，內(nèi)環(huán)(1-1)位于外環(huán)(1-2)的內(nèi)腔中、形成內(nèi)環(huán)(1-1)與外環(huán)(1-2)之間的球面式活動連接；外環(huán)(1-2)與嵌固板(2)嵌接，內(nèi)環(huán)(1-1)通過銷軸(4)與耳板(3)固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征是所述內(nèi)環(huán)(1-1)外表面設(shè)有外球面(1-1-1)，外環(huán)(1-2)設(shè)有與內(nèi)環(huán)的外球面吻合的內(nèi)球面(1-2-1)，形成內(nèi)環(huán)(1-1) 與外環(huán)(1-2)之間的球面式活動連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征是嵌固板(2)包括二 塊，每塊中設(shè)有嵌接外環(huán)(1-2)的凹位(2-1)，通過緊固螺栓或焊接桿形成向心關(guān)節(jié)軸承(1) 與嵌固板(2)固定連接；內(nèi)環(huán)(1-1)的中心部位設(shè)有,銷軸(4)吻合的通孔(1-1-2)，銷 軸(4)穿過通孔(1-1-2)與耳板(3)固定連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征是外環(huán)(1-2)的外側(cè) 壁設(shè)有若干個呈環(huán)形分布的螺接孔(l-2-2),內(nèi)環(huán)U-l)從外環(huán)內(nèi)腔向外伸出一嵌接部(l-l-3)， 該嵌接部(1-1-3)與耳板(3)的緊密連^，通過銷軸(4)使內(nèi)環(huán)(1-1)與耳板(3)緊密 連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征是所述耳板(3)設(shè)有 雙耳(3-1)和軸孔(3-2)，所述軸孔(3-2)的大小和形狀與銷軸(4)吻合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及建筑用萬向鉸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其特征是由向心關(guān)節(jié)軸承、嵌固板、耳板、銷軸組成；向心關(guān)節(jié)軸承由內(nèi)環(huán)和外環(huán)構(gòu)成，內(nèi)環(huán)位于外環(huán)的內(nèi)腔中、形成內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的球面式活動連接；嵌固板中設(shè)有固定外環(huán)的凹位，使外環(huán)固定在嵌固板中、形成向心關(guān)節(jié)軸承與嵌固板固定連接；內(nèi)環(huán)的中心部位設(shè)有與銷軸吻合的通孔，通過銷軸將耳板與內(nèi)環(huán)活動連接；本實(shí)用新型由于其轉(zhuǎn)動核心采用內(nèi)嵌的向心關(guān)節(jié)軸承，使鉸接點(diǎn)可以根據(jù)需要作任意方向、一定角度的轉(zhuǎn)動，具有承受能力強(qiáng)、適用范圍廣的有益效果；同時外觀造型美觀，節(jié)點(diǎn)體積較小，特別適合高層結(jié)構(gòu)外露的梁柱節(jié)點(diǎn)。
文檔編號E04B1/18GK201347588SQ20082020510
公開日2009年11月18日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者余永輝, 定 周, 楊漢倫 申請人:廣州市設(shè)計(jì)院