專利名稱：鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種張弦空間結(jié)構(gòu)建筑鋼撐桿上下端部的節(jié)點(diǎn)夾具，特別是大跨度張弦 空間結(jié)構(gòu)建筑鋼撐桿上下端部的節(jié)點(diǎn)夾具。(二) 背景技術(shù)張弦結(jié)構(gòu)是一種預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式，預(yù)應(yīng)力鋼索被夾具一一定位于撐桿端部，并 通過(guò)撐桿傳遞到主結(jié)構(gòu)上。在已有技術(shù)中，單向張弦結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)夾具僅需滿足單向轉(zhuǎn)動(dòng)即 可，所以， 一般節(jié)點(diǎn)夾具由夾持在鋼撐桿端部的上下夾板組成。但在雙向張弦結(jié)構(gòu)中，這種 可單向轉(zhuǎn)動(dòng)的索夾裝置就不能滿足需要。目前在國(guó)內(nèi)外已有較小跨度的雙向張弦結(jié)構(gòu)建成的 工程實(shí)例，但由于跨度小，對(duì)節(jié)點(diǎn)的受力及變形轉(zhuǎn)動(dòng)要求相對(duì)較低，因此撐桿上下節(jié)點(diǎn)多采 用簡(jiǎn)單構(gòu)造處理或類似單向張弦結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，這種處理方式不適用于大跨度空間結(jié)構(gòu)。 對(duì)于大跨度雙向張弦結(jié)構(gòu)，其撐桿的上、下節(jié)點(diǎn)受力及變形均較大，必須采用均符合理論計(jì) 算分析模型、同時(shí)又便于施工安裝的構(gòu)造處理，才能保證結(jié)構(gòu)安全。因此，必須研究一種可 萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的節(jié)點(diǎn)夾具。(三) 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，要解決大跨度雙向張弦結(jié) 構(gòu)鋼撐桿上下端節(jié)點(diǎn)可萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)連接的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案這種鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，包括夾持在鋼撐桿l端部的卡板，其特征在于鋼 撐桿1的下端與球面鉸2固定連接，球面鉸2的頸部收縮，肩板10與鋼撐桿1下端焊接；球面鉸2的頂面形狀呈球面，并與上夾板3的圓弧形凹面12匹配，球面鉸2的頸部卡在頸部卡板4的卡 口9內(nèi)，卡口9的直徑大于球面鉸頸部的直徑，頸部卡板4與上夾板之間有大于球面鉸直徑的 鉸頭活動(dòng)凹槽8，頸部卡板4與上夾板3由高強(qiáng)螺栓11連接，上夾板3在另一面開(kāi)有通長(zhǎng)的l-2 個(gè)鋼索槽15，鋼索槽內(nèi)置有橫向預(yù)應(yīng)力鋼索14，上夾板與開(kāi)有通長(zhǎng)鋼索槽的中夾板16和下夾 板17由長(zhǎng)螺栓18連接，中夾板和下夾板之間置有l(wèi)-2道縱向預(yù)應(yīng)力鋼索13。上述鋼撐桿1的上端與球面鉸2固定連接，球面鉸2的頸部收縮，肩板10與鋼撐桿1上端焊 接；球面鉸2的頂面形狀呈球面，并與蓋板19的圓弧形凹面12匹配，球面鉸2的頸部卡在頸部 卡板4的卡口9內(nèi)，卡口9的直徑大于球面鉸頸部的直徑，頸部卡板4與蓋板19之間有鉸頭活動(dòng)凹槽8，頸部卡板4與蓋板19由高強(qiáng)螺栓11連接。上述鉸頭活動(dòng)凹槽8位于頸部卡板的卡口周圍，鉸頭活動(dòng)凹槽8的內(nèi)角可為直角或圓角。 上述頸部卡板可為整體形或左右對(duì)稱兩卡板的拼接形。 上述中夾板16可省略或?yàn)閮蓚€(gè)以上。 上述上夾板3的圓弧形凹面12可襯有聚四氟乙烯層。上述蓋板19的邊沿可有一圈凸緣6，該凸緣與頸部卡板外邊的包邊凹槽7相配合。上述蓋板19的圓弧形凹面12可襯有聚四氟乙烯層。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)和有益效果本實(shí)用新型構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體性好、剛度大，使撐桿上、下端節(jié)點(diǎn)均滿足受力 及空間萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的要求，使鋼撐桿和所夾持的鋼索可實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)幅度大，能承受較 大的壓力和拉力；本實(shí)用新型承載能力高，空間受力合理，結(jié)構(gòu)安全性高，受力及變形能力 均符合理論計(jì)算分析模型；本實(shí)用新型標(biāo)準(zhǔn)化程度高，便于加工制作和施工安裝，各方向鋼 索可分層就位，且層次分明。可適用于雙向、多向張弦空間結(jié)構(gòu)建筑中撐桿與鋼索連接的上 下節(jié)點(diǎn)，包括大跨度雙向張弦拱結(jié)構(gòu)、張弦梁桁架結(jié)構(gòu)撐桿與鋼索的連接。本實(shí)用新型既可 應(yīng)用于索撐桿的上節(jié)點(diǎn)，也可應(yīng)用于索撐桿的下節(jié)點(diǎn)。此節(jié)點(diǎn)的外觀特點(diǎn)為夾板平行于鋼 索，其與撐桿之間的角度可變。(四)

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖l是本發(fā)明實(shí)施例一撐桿下端雙向預(yù)應(yīng)力鋼索萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例二撐桿下端單向預(yù)應(yīng)力鋼索萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例二節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例三撐桿上端節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例三的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例四撐桿上端節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1-鋼撐桿、2-球面鉸、3-上夾板、4-頸部卡板、5-頸部、6 —外凸緣、7 —包 邊凹槽、8—鉸頭活動(dòng)凹槽、9一卡口、 IO —肩板、11-高強(qiáng)螺栓、12-圓弧形凹面、13-橫向 預(yù)應(yīng)力鋼索、14-縱向預(yù)應(yīng)力鋼索、15-鋼索槽、16-中夾板、17-下夾板、18-長(zhǎng)螺栓、19-蓋 板。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見(jiàn)圖l、 2所示，這種鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，其特征在于鋼撐桿l 的下端與球面鉸2固定連接，球面鉸2的頸部收縮，肩板10與鋼撐桿1下端焊接；球面鉸2的頂 面形狀呈球面，并與上夾板3的圓弧形凹面12匹配，球面鉸2的頸部卡在頸部卡板4的卡口9 內(nèi)，卡口9的直徑大于球面鉸頸部的直徑，頸部卡板4與上夾板之間有大于球面鉸直徑的鉸頭 活動(dòng)凹槽8，其中的間隙可以更好地保證撐桿的球面鉸在夾具中萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。頸部卡板4與上夾 板3由高強(qiáng)螺栓11連接，上夾板3在另一面開(kāi)有通長(zhǎng)的l-2個(gè)鋼索槽15，為減少接觸面的相對(duì) 摩擦系數(shù)，上述鋼索槽15的內(nèi)面和上夾板3的圓弧形凹面12可以襯有聚四氟乙烯層。鋼索槽 內(nèi)置有橫向預(yù)應(yīng)力鋼索14，上夾板與開(kāi)有通長(zhǎng)鋼索槽的中夾板16和下夾板17由長(zhǎng)螺栓18連 接，中夾板和下夾板之間置有l(wèi)-2道縱向預(yù)應(yīng)力鋼索13。中夾板16也可以為兩個(gè)以上，形成 多向預(yù)應(yīng)力鋼索空間結(jié)構(gòu)。上述鉸頭活動(dòng)凹槽8位于頸部卡板4的卡口9周圍，鉸頭活動(dòng)凹槽8的內(nèi)角為直角或圓角。 上述頸部卡板為整體形或左右對(duì)稱兩卡板的拼接形。上述上夾板與中夾板之間可以墊有墊板，中夾板與下夾板之間也可墊有用鉛、橡膠或其 它類似材料制作的墊板。實(shí)施例二參見(jiàn)圖3、 4所示，與實(shí)施例一不同的是省略了中夾板，預(yù)應(yīng)力鋼索為單向。實(shí)施例三參見(jiàn)圖5、 6所示，與實(shí)施例一、二不同的是鋼撐桿l的上端節(jié)點(diǎn)也為萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng) 節(jié)點(diǎn)。上述鋼撐桿1的上端與球面鉸2固定連接，球面鉸2的頸部收縮，肩板10與鋼撐桿1上端 焊接；球面鉸2的頂面形狀呈球面，并與蓋板19的圓弧形凹面12匹配，球面鉸2的頸部卡在頸 部卡板4的卡口9內(nèi)，卡口9的直徑大于球面鉸頸部的直徑，頸部卡板4與蓋板19之間有鉸頭活 動(dòng)凹槽8，頸部卡板4與蓋板19由高強(qiáng)螺栓11連接。為減少接觸面的相對(duì)摩擦系數(shù)，蓋板19的 圓弧形凹面12襯有聚四氟乙烯層。實(shí)施例四參見(jiàn)圖7所示，與實(shí)施例一、二不同的是，上述蓋板19的邊沿有一圈凸緣6，該 凸緣與頸部卡板外邊的包邊凹槽7相配合。
權(quán)利要求1. 一種鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，包括夾持在鋼撐桿(1)端部的卡板，其特征在于鋼撐桿(1)的下端與球面鉸(2)固定連接，球面鉸(2)的頸部收縮，肩板(10)與鋼撐桿(1)下端焊接；球面鉸(2)的頂面形狀呈球面，并與上夾板(3)的圓弧形凹面(12)匹配，球面鉸(2)的頸部卡在頸部卡板(4)的卡口(9)內(nèi)，卡口(9)的直徑大于球面鉸頸部的直徑，頸部卡板(4)與上夾板之間有大于球面鉸直徑的鉸頭活動(dòng)凹槽(8)，頸部卡板(4)與上夾板(3)由高強(qiáng)螺栓(11)連接，上夾板(3)在另一面開(kāi)有通長(zhǎng)的1-2個(gè)鋼索槽(15)，鋼索槽內(nèi)置有橫向預(yù)應(yīng)力鋼索(14)，上夾板與開(kāi)有通長(zhǎng)鋼索槽的中夾板(16)和下夾板(17)由長(zhǎng)螺栓(18)連接，中夾板和下夾板之間置有1-2道縱向預(yù)應(yīng)力鋼索(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，其特征在 于上述鋼撐桿(1)的上端與球面鉸(2)固定連接，球面鉸(2)的頸部收縮，肩板(10) 與鋼撐桿(1)上端焊接；球面鉸(2)的頂面形狀呈球面，并與蓋板(19)的圓弧形 凹面(12)匹配，球面鉸(2)的頸部卡在頸部卡板(4)的卡口 (9)內(nèi)，卡口 (9)的直徑 大于球面鉸頸部的直徑，頸部卡板(4)與蓋板(19)之間有鉸頭活動(dòng)凹槽(8)，頸部卡板(4)與蓋板(19)由高強(qiáng)螺栓(11)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，其特征 在于上述鉸頭活動(dòng)凹槽(8)位于頸部卡板(4)的卡口 (9)周圍，鉸頭活動(dòng)凹槽(8)的 內(nèi)角為直角或圓角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，其特征 在于上述頸部卡板為整體形或左右對(duì)稱兩卡板的拼接形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，其特征 在于上述中夾板(16)為省略或?yàn)閮蓚€(gè)以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，其特征 在于上述上夾板(3)的圓弧形凹面(12)襯有聚四氟乙烯層。權(quán)利要求7根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，其特征在 于上述蓋板(19)的邊沿有一圈凸緣(6)，該凸緣與頸部卡板外邊的包邊凹槽(7)相配合。權(quán)利要求8根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，其特征在 于上述蓋板(19)的圓弧形凹面(12)襯有聚四氟乙烯層。
專利摘要一種鋼結(jié)構(gòu)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸節(jié)點(diǎn)夾具，鋼撐桿的下端與球面鉸固定連接，球面鉸的頸部收縮，肩板與鋼撐桿下端焊接；球面鉸的頂面形狀呈球面，并與上夾板的圓弧形凹面匹配，球面鉸的頸部卡在頸部卡板的卡口內(nèi)，卡口的直徑大于球面鉸頸部的直徑，頸部卡板與上夾板之間有大于球面鉸直徑的鉸頭活動(dòng)凹槽，頸部卡板與上夾板由高強(qiáng)螺栓連接，上夾板在另一面開(kāi)有通長(zhǎng)的1-2個(gè)鋼索槽，鋼索槽內(nèi)置有橫向預(yù)應(yīng)力鋼索，上夾板與開(kāi)有通長(zhǎng)鋼索槽的中夾板和下夾板由長(zhǎng)螺栓連接，中夾板和下夾板之間置有1-2道縱向預(yù)應(yīng)力鋼索。解決了撐桿端部節(jié)點(diǎn)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)連接的問(wèn)題，可適用于雙向、多向張弦空間結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)E04B1/38GK201121367SQ200720201248
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者陽(yáng) 馮, 朱忠義, 毅 王, 凱 秦, 陽(yáng) 覃, 陳金科 申請(qǐng)人:北京市建筑設(shè)計(jì)研究院;北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司