一種具有榫卯式轂節(jié)點(diǎn)的大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及桁架技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有榫卯式轂節(jié)點(diǎn)的大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的檁條不可或缺，傳統(tǒng)的鋼檁條有兩種:一種是薄鋼板冷彎成C型或Z型的檁條，即實(shí)腹式檁條；一種是采用小型角鋼或圓鋼通過(guò)焊接組成桁架結(jié)構(gòu)，即格構(gòu)式檁條。
[0003]實(shí)腹式檁條采用冷彎薄壁C型或Z型鋼，其加工生產(chǎn)方便快捷。由于截面慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑較小，實(shí)腹式檁條多用于跨度較小的鋼結(jié)構(gòu)，在跨度較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)中使用會(huì)造成較大的鋼材浪費(fèi)。
[0004]格構(gòu)式檁條的上下弦由角鋼組成，中間以腹桿連接，由于其空腹式構(gòu)造，截面慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑大，因而能充分利用鋼材的強(qiáng)度，達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。因此，格構(gòu)式檁條體系能夠充分利用角鋼(即上、下弦)和薄鋼板(即腹桿)作為桁架單元體系，截面整體慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑大，可以較充分地發(fā)揮材料的力學(xué)性能，在大跨度結(jié)構(gòu)中經(jīng)濟(jì)效果更為明顯。但其加工方式基本采用人工焊接連接，腹桿間距較密，拼接和焊接的工作量較大，而且質(zhì)量不易保證。
[0005]因此，如何設(shè)計(jì)一種大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系，以提高桿件的連接強(qiáng)度，保證連接質(zhì)量，使得維護(hù)更為便捷，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種具有榫卯式轂節(jié)點(diǎn)的大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系，具有較高的連接強(qiáng)度，易于維護(hù)，能夠保證連接可靠性。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種具有榫卯式轂節(jié)點(diǎn)的大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系，包括至少兩個(gè)支撐桿，所述支撐桿由若干弦桿呈直線(xiàn)狀依次連接而成，各所述支撐桿相互平行并處于不同的直線(xiàn)上，相鄰的所述支撐桿之間通過(guò)若干腹桿連接；各所述弦桿之間通過(guò)轂節(jié)點(diǎn)連接，所述轂節(jié)點(diǎn)的外周壁具有在其軸向上延伸的凹槽，所述弦桿的端部、以及所述腹桿的端部均具有與所述凹槽配合的凸肋。
[0008]本實(shí)用新型的大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系，采用轂節(jié)點(diǎn)將若干弦桿依次連接形成支撐桿，并使得各支撐桿相互平行，然后通過(guò)腹桿將相鄰的支撐桿連接，形成檁條體系；轂節(jié)點(diǎn)和弦桿通過(guò)凹槽和凸肋形成榫卯式連接，能夠承受彎矩和剪力，具有較高的連接強(qiáng)度，形成穩(wěn)定的檁條體系；而且，腹桿也連接在轂節(jié)點(diǎn)上，能夠保證相鄰支撐桿的連接可靠性；更為重要的是，采用轂節(jié)點(diǎn)可以形成近似固定連接的結(jié)構(gòu)，同時(shí)兼具了可拆卸連接的便捷性，有利于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要設(shè)置檁條體系的結(jié)構(gòu)；而且，由于轂節(jié)點(diǎn)可以保證連接可靠性，無(wú)需設(shè)置輔助件，可以形成格構(gòu)式的結(jié)構(gòu)，減輕了檁條體系的重量。
[0009]可選地，所述凹槽為鋸齒槽，所述鋸齒槽包括至少兩個(gè)在所述轂節(jié)點(diǎn)的徑向間隔分布的鋸齒。
[0010]可選地，所述鋸齒槽的相對(duì)兩側(cè)壁均設(shè)有鋸齒，且兩側(cè)壁上的鋸齒軸向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置。
[0011]可選地，所述弦桿的兩端以及所述腹桿的兩端均通過(guò)壓扁形成所述凸肋。
[0012]可選地，所述轂節(jié)點(diǎn)的兩端設(shè)有壓蓋，以便將各所述弦桿和所述腹桿軸向壓緊。
[0013]可選地，還包括連接件，所述轂節(jié)點(diǎn)具有軸向貫通的連接孔，所述連接件貫穿所述連接孔并以其兩端與相應(yīng)端的所述壓蓋連接，以壓緊所述壓蓋。
[0014]可選地，包括三個(gè)所述支撐桿，三者連接成中空的三棱柱狀。
[0015]可選地，包括四個(gè)所述支撐桿，四者連接成中空的矩形柱狀。
[0016]可選地，所述腹桿包括垂直地連接在相鄰的所述支撐桿之間的直腹桿和相對(duì)所述直腹桿傾斜設(shè)置的斜腹桿。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型所提供大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系在第一種【具體實(shí)施方式】中的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型所提供大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系在第二種【具體實(shí)施方式】中的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型所提供大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系在第一種【具體實(shí)施方式】中的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型所提供大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系的轂節(jié)點(diǎn)一種設(shè)置方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型所提供大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系的轂節(jié)點(diǎn)與弦桿連接狀態(tài)的示意圖。
[0022]圖1-5 中:
[0023]支撐桿1、弦桿11、腹桿2、直腹桿21、斜腹桿22、轂節(jié)點(diǎn)3、凹槽31、壓蓋32、連接件33、連接孔34、凸肋4。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型的核心是提供一種具有榫卯式轂節(jié)點(diǎn)的大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系，具有較高的連接強(qiáng)度，易于維護(hù)，能夠保證連接可靠性。
[0025]以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型具有榫卯式轂節(jié)點(diǎn)3的大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系進(jìn)行具體介紹，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員準(zhǔn)確理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0026]本文所述的若干是指數(shù)量不確定的多個(gè)，通常為三個(gè)以上；而且，若干表示數(shù)量不確定，則當(dāng)采用若干表示某幾個(gè)部件的個(gè)數(shù)時(shí)，不能理解為這些部件的個(gè)數(shù)相等。
[0027]本文所述的第一、第二等詞僅為了區(qū)分結(jié)構(gòu)相同或類(lèi)似的兩個(gè)以上的部件或者結(jié)構(gòu)，不表示對(duì)順序的某種特殊限定。本文所述的軸向和徑向均以轂節(jié)點(diǎn)3為參照。
[0028]如圖1-3所示，本實(shí)用新型提供了一種大跨度裝配格構(gòu)式檁條體系，包括至少兩個(gè)支撐桿1，支撐桿I由若干弦桿11呈直線(xiàn)狀排列并依次連接成直桿狀，各支撐桿I可以相互平行，但不處于同一條直線(xiàn)上；相鄰的支撐桿I之間可以通過(guò)若干腹桿2連接，形成圖1所示的平面格構(gòu)式檁條體系，或者圖2或圖3所示的立體格構(gòu)式檁條體系。
[0029]各弦桿11之間可以通過(guò)轂節(jié)點(diǎn)3連接，相鄰的支撐桿I之間的腹桿2也可以與支撐桿I上的轂節(jié)點(diǎn)3連接。詳細(xì)地，可以在轂節(jié)點(diǎn)3的外周壁設(shè)置若干凹槽31，各凹槽31在轂節(jié)點(diǎn)3的軸向上延伸，可以在弦桿11的端部以及腹桿2的端部加工形成凸肋4，通過(guò)凸肋4與轂節(jié)點(diǎn)3的凹槽31配合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各弦桿11的連接、以及相鄰支撐桿I之間腹桿2的連接。后文將結(jié)合圖4和圖5，對(duì)本實(shí)用新型所采用的轂節(jié)點(diǎn)3以及轂節(jié)點(diǎn)3與弦桿11、轂節(jié)點(diǎn)3與腹桿2的連接進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0030]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要設(shè)置弦桿11的個(gè)數(shù)，以構(gòu)成所需長(zhǎng)度的支撐桿I ;還可以根據(jù)需要配置用于連接支撐桿I的腹桿2的個(gè)數(shù)以及連接方式，以控制支撐桿I之間的連接強(qiáng)度。
[0031]如圖1所示，在一種【具體實(shí)施方式】中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以?xún)H設(shè)置兩個(gè)支撐桿1，兩支撐桿I可以相互平行，并在兩者之間連接若干腹桿2，各腹桿2可以為相對(duì)于兩支撐桿I傾斜設(shè)置的斜腹桿22，此時(shí)的斜腹桿22可以首尾相接，即腹桿2的一端可以與前一個(gè)腹桿2共用一個(gè)轂節(jié)點(diǎn)3，另一端可以與后一個(gè)腹桿2共用一個(gè)轂節(jié)點(diǎn)3。采用腹桿2首尾相接的形式，使得相鄰的腹桿2與其中任何一個(gè)支撐桿I上的弦桿11共同圍合成三角形框架，具體可以為等邊三角形；在整個(gè)支撐桿I的長(zhǎng)度方向上，各腹桿2可以依次連接呈波紋狀。
[0032]可以理解，當(dāng)設(shè)置兩個(gè)支撐桿I時(shí)，也可以采用垂直于兩支撐桿I的直腹桿21實(shí)現(xiàn)兩支撐桿I的連接；而且，腹桿2的連接形式不限于上述波紋狀結(jié)構(gòu)，各腹桿2可以相互平行地連接在兩支撐桿I之間，也可以呈X型交叉設(shè)置，還可以采用其他方式進(jìn)行布置，只要能夠?qū)崿F(xiàn)兩支撐桿I的連接即可。也不限于在每個(gè)轂節(jié)點(diǎn)3上均連接腹桿2，腹桿2的個(gè)數(shù)以及排列密度可以根據(jù)需要調(diào)整；各腹桿2的連接形式也可以不一致。
[0033]如圖2所示，在第二種【具體實(shí)施方式】中，可以設(shè)置三個(gè)支撐桿1，此時(shí)相鄰的兩支撐桿I之間相互連接，形成三面圍護(hù)的柱狀結(jié)構(gòu)，如圖2中所示的中空的三棱柱狀。這種三棱柱狀的立體檁條體系可以承受較大的彎矩和扭力，能夠作為構(gòu)筑物的主要支撐件，具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
[0034]在本實(shí)施例中，相鄰支撐桿I之間的連接可以采用圖1所示的實(shí)施方式進(jìn)行布置，在相鄰的支撐桿I之間形成波紋狀的連接結(jié)構(gòu)。也可以采用直腹桿21和斜腹桿22配合的形式，即相鄰支撐桿I連接用的腹桿2可以包括直腹桿21和斜腹桿22，直腹桿21垂直于待連接的兩支撐桿I，斜腹桿22相對(duì)于直腹桿21以及兩支撐桿I傾斜設(shè)置，直腹桿21和