一种毂式盖板复合铝合金双层网格结构.pdf

本发明公开了一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构，包括从上至下依次设置的上圆形盖板、插板轱辘、下圆形盖板和衔接毂节点，上圆形盖板、插板轱辘、下圆形盖板和衔接毂节点通过螺栓连接，在插板轱辘的周围均布有多个H型截面杆件，H型截面杆件的腹板插装固定在插板轱辘上，H型截面杆件的上翼板与上圆形盖板固接，H型截面杆件的下翼板与下圆形盖板固接；在衔接毂节点的下方设有三个均布在同一圆周上的下弦毂节点，衔接毂节点与下弦毂节点通过腹杆连接，相邻的两个下弦毂节点通过下弦圆形截面杆件连接。本发明能够提高圆盘盖板节点的面内抗弯刚度，增强节点处腹板的抗屈曲变形能力，弥补现有毂式节点的缺陷，提高网格结构的承载力。

1.  一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构，其特征在于，包括从上至下依次设置 的上圆形盖板、插板轱辘、下圆形盖板和衔接毂节点，所述上圆形盖板、所述插板轱辘、 所述下圆形盖板和所述衔接毂节点通过螺栓Ⅰ连接在一起，在所述插板轱辘的周围均布 有多个H型截面杆件，所述H型截面杆件的腹板插装固定在所述插板轱辘上，所述H型 截面杆件的上翼板与所述上圆形盖板通过螺栓Ⅱ固接，所述H型截面杆件的下翼板与所 述下圆形盖板通过螺栓Ⅲ固接；在所述衔接毂节点的下方设有三个均布在同一圆周上的 下弦毂节点，所述衔接毂节点与所述下弦毂节点通过腹杆连接，相邻的两个下弦毂节点 通过下弦圆形截面杆件连接。

一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构
技术领域
本发明属于建筑结构工程技术领域，尤其涉及铝合金空间网格的结构。
背景技术
空间网格结构三维受力，通过合理的曲面形体有效抵抗外荷载的作用。随着跨度的 增加，空间结构的技术经济性能愈发明显，因而得到了广泛的应用。然而传统空间结构 材料钢材容易腐蚀，后期需要除锈维护。铝合金因其材质轻、耐腐蚀的特性，在近海、 高湿等特殊环境下得到了运用。
目前我国已建、在建的铝合金结构主要有三种类型:一)单层球面网壳(网壳杆件多 为H型截面，节点处采用盖板节点)；二)螺栓球节点网架，杆件均采用圆管截面，连 接节点采用螺栓球节点；三)空腹网壳，弦杆采用圆管截面，以毂式节点连接。常用的 铝合金节点形式有：毂式节点、圆盘盖板节点、螺栓球节点。毂式节点是将杆件在端部 挤压后嵌入节点，挤压导致端部截面削弱。圆盘盖板节点仅采用上下两块盖板和杆件翼 缘相连，杆件端部充当节点，腹板易失稳导致节点变形，节点面内抗弯刚度相比面外抗 弯刚度小很多，抗剪性能很差。螺栓球节点承载力由受拉斜腹杆焊缝强度控制，铝合金 焊接伴有明显的强度损失。由于螺栓球节点的焊缝缺陷和毂式节点强度低、刚度弱，因 此螺栓球双层网格结构较少见，且毂式双层网格结构事故较多，因此开发一种稳定性好、 承载力高的新型铝合金双层网格结构很有必要。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种毂式-盖板复合铝合金双层网 格结构，该结构能够提高圆盘盖板节点的面内抗弯刚度，增强节点处腹板的抗屈曲变形 能力，同时能够很好地弥补现有毂式节点的缺陷，提高网格结构的承载力。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种毂式-盖板复合 铝合金双层网格结构，包括从上至下依次设置的上圆形盖板、插板轱辘、下圆形盖板和 衔接毂节点，所述上圆形盖板、所述插板轱辘、所述下圆形盖板和所述衔接毂节点通过 螺栓Ⅰ连接在一起，在所述插板轱辘的周围均布有多个H型截面杆件，所述H型截面杆 件的腹板插装固定在所述插板轱辘上，所述H型截面杆件的上翼板与所述上圆形盖板通 过螺栓Ⅱ固接，所述H型截面杆件的下翼板与所述下圆形盖板通过螺栓Ⅲ固接；在所述 衔接毂节点的下方设有三个均布在同一圆周上的下弦毂节点，所述衔接毂节点与所述下 弦毂节点通过腹杆连接，相邻的两个下弦毂节点通过下弦圆形截面杆件连接。
本发明具有的优点和积极效果是：这种双层网格结构上部为增加插板轱辘的改进型 圆盘盖板节点，下部为毂式节点结构，将二者通过螺栓进行连接，构成毂式-盖板复合铝 合金双层网格结构，首先由于增加了插板轱辘，利用插板轱辘限制了上部圆盘盖板节点 处腹板在屈服后的位移，保证了节点形状，提高了节点的面内抗弯刚度，增强了节点处 腹板的抗屈曲变形能力，同时此种双层网格结构采用由两种节点复合的结构，能够很好 地弥补毂式节点的缺陷，提高结构承载力。
附图说明
图1为本发明的整体构造示意图；
图2为本发明的安装示意图。
图中：1、上圆形盖板，2、插板轱辘，3、下圆形盖板，4、螺栓Ⅰ，5、H型截面杆 件，6、螺栓Ⅱ，7、螺栓Ⅲ，8、衔接毂节点，9、下弦毂节点，10、腹杆，11、下弦圆 形截面杆件。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图 详细说明如下：
请参阅图1和图2，一种毂式-盖板复合铝合金双层网格结构，包括从上至下依次设 置的上圆形盖板1、插板轱辘2和下圆形盖板3和衔接毂节点8，所述上圆形盖板1、所 述插板轱辘2、所述下圆形盖板3和所述衔接毂节点8通过螺栓Ⅰ4连接在一起，在所述 插板轱辘2的周围均布有多个H型截面杆件5，所述H型截面杆件5的腹板插装固定在 所述插板轱辘2上，所述H型截面杆件5的上翼板与所述上圆形盖板1通过螺栓Ⅱ6固 接，所述H型截面杆件5的下翼板与所述下圆形盖板3通过螺栓Ⅲ7固接；在所述衔接 毂节点8的下方设有三个均布在同一圆周上的下弦毂节点9，所述衔接毂节点8与所述下 弦毂节点9通过腹杆10连接，相邻的两个下弦毂节点9通过下弦圆形截面杆件11连接。
在本实施例中，衔接毂节点8设有6个卡槽，下弦毂节点9设有12个卡槽。
安装时，先将H型截面杆件5凸出外伸的腹板插入插板轱辘的卡槽中，进行限位； 之后，将所述H型截面杆件的上翼板与所述上圆形盖板采用螺栓Ⅱ固接在一起，将所述 H型截面杆件的下翼板与所述下圆形盖板通过螺栓Ⅲ固接在一起；将腹杆10和下弦圆形 截面杆件11的端部压扁后卡入下弦毂节点9和衔接毂节点8中，用下弦毂节点的螺栓把 下弦毂节点的盖板和毂体拧紧，施加预紧力；然后采用螺栓Ⅰ4穿过上圆形盖板1、插板 轱辘2、下圆形盖板3和衔接毂节点8，锁紧螺栓Ⅰ4，施加预紧力。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述 的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普 通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下， 还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。