一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件及制作方法
【專利摘要】一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件及制作方法，桿件由圓鋼管、隔板、混凝土、錐頭和高強(qiáng)螺栓組成，圓鋼管內(nèi)部灌注混凝土，兩端用隔板封閉，錐頭與圓鋼管和隔板焊接在一起，高強(qiáng)螺栓從錐頭一端穿出。錐頭與圓鋼管和隔板相連的一端開有坡口，坡口留有鈍邊，以便將荷載傳遞給隔板。桿件制作時，圓鋼管一端先用隔板封住，再澆筑混凝土，另一端也用隔板封住，圓鋼管與隔板采用角焊縫連接，錐頭與圓鋼管和隔板相連的一端開坡口，把高強(qiáng)螺栓從錐頭一端穿出，將錐頭與圓鋼管和隔板通過對接焊縫連接起來。本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件受壓承載力高，適用于支座節(jié)點處的受壓桿件，可以減少螺栓球節(jié)點的規(guī)格，并使網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更加美觀。
【專利說明】一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中使用螺栓球節(jié)點連接的桿件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用很廣的一種大跨空間結(jié)構(gòu)，外形呈平板狀的稱為網(wǎng)架，外形呈曲面狀的稱為網(wǎng)殼。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件常常采用圓鋼管、方鋼管等，圓鋼管具有各方向慣性矩相同、回轉(zhuǎn)半徑大等優(yōu)點，在實際工程中應(yīng)用最廣。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件之間通過節(jié)點連接。螺栓球節(jié)點是在設(shè)有螺紋孔的鋼球體上，通過高強(qiáng)螺栓將匯交于節(jié)點處的圓鋼管桿件連接起來的節(jié)點。螺栓球節(jié)點對空間匯交的圓鋼管桿件適應(yīng)性強(qiáng)，桿件連接不會產(chǎn)生偏心，沒有現(xiàn)場焊接作業(yè)，運(yùn)輸和安裝方便，在實際工程中應(yīng)用廣泛。
[0003]網(wǎng)格結(jié)構(gòu)常用的桿件為鋼管桿件，在壓力作下，容易發(fā)生失穩(wěn)，桿件的長細(xì)比要求嚴(yán)格，因此，用作受壓的鋼管桿件直徑都較大，桿件的直徑影響著球節(jié)點的大小，桿件直徑越大，所需的球節(jié)點直徑就越大。在支座節(jié)點處，桿件受較大的壓力作用，桿件直徑較其它桿件大，因此，支座球節(jié)點的直徑較大。與支座節(jié)點相鄰的節(jié)點上，既連接著直徑較大的支座桿件，又連接著直徑較小的其它桿件，球節(jié)點直徑不同于支座球節(jié)點和中間球節(jié)點。上述兩種原因都使網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的球節(jié)點規(guī)格較多，增加建設(shè)成本，同時，由于連接到同一球節(jié)點的桿件直徑相差較大，美觀性受到一定影響。為了解決上述問題，需要一種受壓承載力大的桿件，將這種桿件用作支座受壓桿件，使支座受壓桿件與其它桿件的直徑相近，可以減少螺栓球節(jié)點規(guī)格，降低建設(shè)成本，并使網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更加美觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了減少螺栓球節(jié)點的規(guī)格，并使網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更加美觀，本發(fā)明公開一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件及制作方法，該桿件受壓承載力大，穩(wěn)定性好，用于支座節(jié)點的受壓桿件時，桿件直徑較小，能夠與其它桿件的直徑相近，因此可以采用常規(guī)規(guī)格的螺栓球節(jié)點與其相連，減少了螺栓球節(jié)點的規(guī)格，有利于降低建設(shè)成本，同時，連接到同一球節(jié)點的桿件直徑也相差不大，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更加美觀。
[0005]對于本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件，其技術(shù)方案是:桿件由圓鋼管、隔板、混凝土、錐頭和高強(qiáng)螺栓組成，圓鋼管內(nèi)部灌注混凝土，兩端用隔板封閉，錐頭與圓鋼管和隔板焊接在一起，高強(qiáng)螺栓從錐頭一端穿出。錐頭與圓鋼管和隔板相連的一端開有坡口，坡口角度為30°，坡口留有鈍邊，鈍邊長度等于錐頭板邊緣厚度與圓鋼管壁厚的差值。隔板直徑等于圓鋼管的內(nèi)徑。圓鋼管內(nèi)部灌注混凝土，形成鋼管混凝土，不容易發(fā)生失穩(wěn)，受壓承載力大。圓鋼管兩端與隔板連接，澆筑混凝土?xí)r，隔板作為模板；受力時，隔板將錐頭傳來的壓力傳遞給混凝土。錐頭坡口處留有鈍邊，鈍邊與隔板直接接觸，可以將錐頭傳來的壓力部分傳遞給隔板，隔板再傳遞給混凝土，使混凝土參與受力。錐頭內(nèi)部放置高強(qiáng)螺栓，并從錐頭一端穿出，以便與螺栓球節(jié)點連接。
[0006]對于本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的制作方法，其技術(shù)方案是:第一步，圓鋼管兩端開坡口，在圓鋼管的一端塞入隔板，塞入長度為2mm，圓鋼管與隔板用角焊縫連接；第二步，在圓鋼管內(nèi)灌注混凝土，混凝土澆筑至離端部2_位置處；第三步，在圓鋼管開口的一端塞入隔板，圓鋼管與隔板用角焊縫連接；第四步，在錐頭與圓鋼管和隔板相連的一端開坡口，坡口角度為30°，坡口留有鈍邊，鈍邊長度等于錐頭板邊緣厚度與圓鋼管壁厚的差值，將高強(qiáng)螺栓從錐頭一端穿出，錐頭與圓鋼管和隔板之間通過對接焊縫連接。
[0007]本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件具有受壓承載力高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，可以方便地與螺栓球節(jié)點相連，所述制作方法簡便，能夠快速制作桿件，并保證桿件的力學(xué)性能。本發(fā)明適用于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支座節(jié)點處的受壓桿件，能夠減小受壓桿件的直徑，可以采用常規(guī)規(guī)格的螺栓球節(jié)點進(jìn)行連接，因此能夠減少螺栓球節(jié)點的規(guī)格，降低建設(shè)成本，并使網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更加美觀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0009]圖1是本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的剖面圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的軸測圖。
[0011]圖3是本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的端部剖面詳圖。
[0012]圖4是本發(fā)明的錐頭剖面圖。
[0013]圖5是本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的制作過程圖。
[0014]圖中:1一圓鋼管,2—隔板,3—混凝土,4一維頭,5—聞強(qiáng)螺栓，6—角焊縫，7—對
接焊縫。
【具體實施方式】
[0015]如圖1-2所示，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件由圓鋼管(1)、隔板(2 )、混凝土( 3 )、錐頭(4)和高強(qiáng)螺栓(5)組成，圓鋼管(1)內(nèi)部灌注混凝土(3)，兩端用隔板(2)封閉，錐頭(4)與圓鋼管
(1)和隔板(2)焊接在一起，高強(qiáng)螺栓(5)從錐頭(4)一端穿出。
[0016]如圖3所示，圓鋼管(1)內(nèi)部灌注混凝土(3)，端部用隔板(2)封閉，圓鋼管(1)與隔板(2)通過角焊縫(6)焊接在一起，錐頭(4)坡口的鈍邊與隔板(2)直接接觸，錐頭(4)與圓鋼管(1)和隔板(2)通過對接焊縫(7)焊接在一起，錐頭(4)內(nèi)部放置高強(qiáng)螺栓(5)，并從維頭(4) 一〗而芽出。
[0017]如圖4所示，錐頭(4)一端開坡口，坡口角度為30°，坡口留有鈍邊，鈍邊的長度7等于錐頭板邊緣厚度與圓鋼管壁厚的差值。
[0018]圖5為本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的制作過程圖，整個制作過程分為a、b、c、d四個步驟，具體的制作過程為:步驟a，圓鋼管(1)兩端開坡口，在圓鋼管(1)的一端塞入隔板(2)，塞入長度為2mm，圓鋼管(1)與隔板(2)用角焊縫(6)連接；步驟b，在圓鋼管(1)內(nèi)灌注混凝土(3)，混凝土(3)澆筑至離端部2_位置處；步驟C，在圓鋼管(1)開口的一端塞入隔板
(2)，圓鋼管(1)與隔板(2)用角焊縫(6)連接；步驟d，在錐頭(4)與圓鋼管(1)和隔板(2)相連的一端開坡口，坡口角度為30°，坡口留有鈍邊，鈍邊長度等于錐頭板邊緣厚度與圓鋼管壁厚的差值，將高強(qiáng)螺栓(5)從錐頭(4) 一端穿出，將錐頭(4)與圓鋼管(1)和隔板(2)通過對接焊縫(7)連接起來。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件，由圓鋼管、隔板、混凝土、錐頭和高強(qiáng)螺栓組成，其特征是:圓鋼管內(nèi)部灌注混凝土，兩端用隔板封閉，錐頭與圓鋼管和隔板焊接在一起，高強(qiáng)螺栓從錐頭一端穿出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件，其特征是:錐頭與圓鋼管和隔板相連的一端開有坡口，坡口角度為30°，坡口留有鈍邊。
3.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件的制作方法，其特征是:圓鋼管兩端開坡口，在圓鋼管的一端塞入隔板，塞入長度為2mm，圓鋼管與隔板用角焊縫連接；在圓鋼管內(nèi)灌注混凝土，混凝土澆筑至離端部2_位置處；在圓鋼管開口的一端塞入隔板，圓鋼管與隔板用角焊縫連接；在錐頭與圓鋼管和隔板相連的一端開坡口，將高強(qiáng)螺栓從錐頭一端穿出，錐頭與圓鋼管和隔板之間通過對接焊縫連接。
【文檔編號】E04B1/58GK103669599SQ201410001795
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】叢術(shù)平, 張征, 韓金生, 王來 申請人:山東科技大學(xué)