本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，具體涉及大跨度空間結(jié)構(gòu)中的鋁合金節(jié)點。

背景技術(shù)：

鋁合金材料具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕性良好、加工性能、反射率高以及色澤美觀等諸多優(yōu)點。鋁合金通過擠壓成型技術(shù)能獲得多種復(fù)雜截面的型材，因此越來越多地被應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其適合植物園溫室、游泳館、溜冰場和石油化工儲罐等對防腐要求較高的建筑。自由曲面結(jié)構(gòu)由于其不局限與傳統(tǒng)曲面的解析表達，曲面形式更加富于起伏變化，不僅更具有視覺沖擊力，結(jié)構(gòu)受力也更加合理。因此在大跨度空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，自由曲面結(jié)構(gòu)受到的關(guān)注日益廣泛。目前，在鋁合金單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用及研究最普遍的節(jié)點是美國Temcor公司設(shè)計的板式節(jié)點。此類節(jié)點通過大量螺栓將H型桿件的腹板與上下蓋板相連，因其節(jié)點域處腹板不連續(xù)，僅靠上下蓋板傳遞剪力，抗剪性能較差，同時螺栓用量較大。節(jié)點形式單一已經(jīng)成為限制鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)發(fā)展的一大原因，因此有待研發(fā)適合鋁合金材料性質(zhì)、傳力方式明確合理、便于施工的新型節(jié)點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為解決現(xiàn)有空間鋁合金結(jié)構(gòu)裝配式連接節(jié)點形式單一，抗剪切性能較差，工程造價高昂問題，進而提供一種一體式夾片鋁合金節(jié)點。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：一體式夾片鋁合金節(jié)點，它包括夾片式中心柱體、蓋板和N個T形工件；所述夾片式中心柱體主要由制成一體的柱體和N對夾片組成；所述N對夾片布置在所述柱體的外周側(cè)面；每對夾片的兩個夾片間隔布置形成插接槽，所述蓋板與所述T形工件的橫板連接，所述T形工件的立板插裝在所述插接槽內(nèi)；所述T形工件的立板的高度與所述N對夾片的高度相等；

所述夾片式中心柱體、蓋板和N個T形工件均由鋁合金材料制成，其中N為整數(shù)，且N的取值范圍為2-6。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的一體式夾片鋁合金節(jié)點適用于H形工件和T形工件，所述發(fā)明通過夾片式中心柱體實現(xiàn)施工定位，并通過改變成對夾片之間的角度來實現(xiàn)工件在空間中的角度調(diào)整，以滿足不同空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對工件角度的要求。不需要現(xiàn)場焊接，施工速度快，降低了施工難度和造價，本發(fā)明是一種構(gòu)造簡單、施工方便、抗彎剛度優(yōu)良且標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的新型裝配式空間結(jié)構(gòu)節(jié)點。本發(fā)明適用于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為連接多個T形構(gòu)件的一體式夾片鋁合金節(jié)點示意圖；

圖2為連接多個H形構(gòu)件的一體式夾片鋁合金節(jié)點示意圖；

圖3為夾片式中心柱體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為T形構(gòu)件、蓋板和夾片式中心柱體連接狀態(tài)示意圖；

圖5為H形構(gòu)件、蓋板和夾片式中心柱體連接狀態(tài)示意圖；

圖6為T形構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為H形構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為翼緣螺栓和加強翼緣螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為腹板螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

結(jié)合圖1、圖4和圖6說明，一體式夾片鋁合金節(jié)點，它包括夾片式中心柱體1、蓋板2和N個T形工件8；所述夾片式中心柱體1主要由制成一體的柱體1-1和N對夾片1-2組成；所述N對夾片1-2布置在所述柱體1-1的外周側(cè)面；每對夾片1-2的兩個夾片間隔布置形成插接槽，所述蓋板2與所述T形工件8的橫板8-1連接，所述T形工件的立板8-2插裝在所述插接槽內(nèi)；所述T形工件的立板的高度與所述N對夾片的高度相等；

所述夾片式中心柱體1、蓋板2和N個T形工件8均由鋁合金材料制成，其中N為整數(shù)，且N的取值范圍為2-6。

本實施方式的鋁合金節(jié)點適用于H型工件和T形工件的裝配。節(jié)點夾片式中心柱體1、蓋板2、T形工件8均在工廠預(yù)制。本實施方式的夾片式中心柱體1提高了節(jié)點的抗剪切性能。

所述夾片式中心柱體、蓋板和N個T形工件均由鋁合金材料制成，其中N為正整數(shù)，且N的取值范圍為2-6。

結(jié)合圖2、圖5和圖7說明，一體式夾片鋁合金節(jié)點還包括加強蓋板3和加強橫板9，所述加強橫板9與所述T形工件8的橫板8-1結(jié)構(gòu)相同，所述加強橫板9與所述T形工件8的立板8-2連接，所述加強橫板9與所述T形工件8構(gòu)成H形工件4，所述加強蓋板3與所述加強橫板9連接，所述加強蓋板3和加強橫板9均由鋁合金材料制成。如此設(shè)置，采用H形結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進一步提高了抗剪切性能，擴大了連接節(jié)點的多樣性。本實施方式的鋁合金節(jié)點適用于H型工件裝配。加強蓋板3和加強橫板9均在工廠預(yù)制。本實施方式H形工件提高了抗剪切性能。

結(jié)合圖3說明，所述柱體1-1為空心圓柱體。如此設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，滿足實際需要的同時大大降低了運行成本。

結(jié)合圖4和圖5說明，一體式夾片鋁合金節(jié)點還包括多個腹板螺栓7和多個翼緣螺栓5，一對夾片1-2通過多個所述腹板螺栓7與所述T形工件8的立板8-2連接在一起，所述蓋板2通過多個翼緣螺栓5與所述T形工件8的橫板連接在一起。如此設(shè)置，采用螺栓連接裝配成網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，使用方便可靠。

結(jié)合圖5說明，一體式夾片鋁合金節(jié)點還包括多個加強翼緣螺栓6，所述加強蓋板3通過多個加強翼緣螺栓6與所述加強橫板9連接在一起。如此設(shè)置，采用螺栓連接裝配成網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，使用方便可靠。本實施方式所述的鋁合金節(jié)點適用于H型桿件的裝配。節(jié)點夾片式中心柱體1、第一蓋板2、第二蓋板3、H型工件4和T型工件8均在工廠預(yù)制；在施工現(xiàn)場，只需將夾片式中心柱體與H型工件或者T型工件通過前腹板螺栓連接，再蓋上蓋板和加強蓋板，通過翼緣螺栓和加強翼緣螺栓與H形工件連接以裝配成網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。

結(jié)合圖3說明，N對夾片1-2沿所述柱體1-1的外周側(cè)面均布設(shè)置。如此設(shè)置，N對夾片的設(shè)置有利于T形工件或H形工件均布設(shè)置。如此設(shè)置，保證了節(jié)點的抗剪切性能?？梢愿鶕?jù)不同空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對工件角度的要求，改變成對夾片之間的角度來實現(xiàn)工件在空間中的角度調(diào)整。

結(jié)合圖4說明，N＝6，鄰近夾片式中心柱體1的T形工件8的橫板8-1的端部的厚度方向的兩個長側(cè)面分別具有切削斜面，切削斜面與該切削斜面所對應(yīng)的厚度方向的長側(cè)面所夾的銳角為30°，一對夾片1-2的寬度小于切削斜面的長度。如此設(shè)置，保證了相鄰T形工件緊密配合，互不干涉，改變夾片之間的角度來實現(xiàn)桿件在空間中的角度調(diào)整，以滿足不同空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對桿件角度的要求，滿足實際需要。

結(jié)合圖2和圖5說明，N＝6，鄰近夾片式中心柱體1的H形工件4的加強橫板9的端部的厚度方向的兩個長側(cè)面分別具有切削面，切削面與該切削面所對應(yīng)的厚度方向的長側(cè)面夾的銳角為30°，一對夾片1-2的寬度小于切削斜面的長度。N對夾片1-2沿所述柱體1-1的外周側(cè)面均布設(shè)置。如此設(shè)置，N對夾片的設(shè)置有利于T形工件或H形工件均布設(shè)置。如此設(shè)置，保證了節(jié)點的抗剪切性能。可以根據(jù)不同空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對工件角度的要求，改變成對夾片之間的角度來實現(xiàn)工件在空間中的角度調(diào)整。

本發(fā)明已以較佳實施案例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可以利用上述揭示的結(jié)構(gòu)及技術(shù)內(nèi)容做出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施案例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施案例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案范圍。