体结点铝合金网架结构制造技术

体结点铝合金网架结构，包括铝合金材料制造的体状的所有网架结点体，及与结点体联结的铝合金材料制造的网架所有弦杆及腹杆，其特点是：每个体状的结点体上根据联结杆件的需要，在网架XY轴所在平面内的X正、负方向，分别设置联结X轴方向网架弦杆的结点体肢板B1、B2，或开设连结X方向网架弦杆的结点体槽C1、C2，在XY轴所在平面内的Y正、负方向，分别设置联结Y轴方向网架弦杆的结点体肢板B3、B4，或开设联结Y轴方向网架弦杆的结点体槽C3、C4，在YZ一侧G5G6腹杆平面内设置联结网架腹杆G5、G6的结点体肢板B5，或开设联结网架腹杆G5、G6的结点体槽C5，在(-Y)Z一侧G7、G8腹杆平面内设置联结网架腹杆G7、G8的结点体肢板B6，或开设联结网架腹杆G7、G8的结点体槽C6。汇交于该结点A(JA)的网架杆件，与结点体肢板对应的网架杆端均开有一个口，供结点体肢板植入，与结点槽对应的网架杆端部直接植入相应的结点槽内。杆件与结点体之间联结都用螺栓或铆栓M紧固，就得到安全可靠，便于设计、制作与安装的体结点铝合金网架结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种网架结构，是房屋建筑、桥梁建筑及塔形结构工程领域广泛应用的一种空间网格结构。
技术介绍
平板型网架结构，简称为网架结构，由很多杆件从两个或多个方向有规律地组成高次超静定的空间结构，能承受来自各方面的荷载。网架的结构重量轻，刚度大，整体性能好，抗震能力强，广泛用于大、中、小跨度体育建筑、公共建筑、厂房工程、飞机库、桥梁建筑、 塔形工程等领域中。螺栓球结点钢网架、焊接球结点钢网架是工程上应用广泛的钢网架结构。它们是以焊接手段为主要加工制造工艺。对于铝合金结构来说，焊接存在下列问题(1)铝合金的焊接技术要求高，难度大。(2)焊接铝合金存在热影响区材料强度降低的缺陷。(3)不便于工厂化加工生产，不便于现场施工。结点与杆件的设计是铝合金网架结构的关键技术，公开号为(CN1015^K)27A)，专利技术人G · A ·雷诺、D · R ·哈克斯、G · N ·克提斯，专利技术名称“空间框架连接节点装置”公开了在双层栅格类型的空间框架中节点连接器若干方案，供用于电磁发射的曲面反射器的可动支承电枢及曲面太阳反射器可动电枢。这些“节点连接器”方案都不能满足土木工程承重结构的要求，而且联结杆件的功能也存在缺陷，结构安装也不方便。经过科技情报部门检索查新，目前尚未发现有体结点铝合金网架结构。铝合金材料质轻(是钢材的三分之一)，高强(六系列铝材的物理力学性能已接近建筑用钢的Q235)，防腐力高(是钢材的4 6倍)，成型性好(是其他金属不可比)，是可以再生的环保建筑金属，目前已广泛应用于门、窗、幕墙及其他的装修建筑工程领域，本专利技术植板式、植杆式与混合式网架结点体，解决了铝合金网架的技术关键，成功创造出体结点铝合金网架结构体系。
技术实现思路
(一)本专利技术的目的结点及杆件设计是铝合金网架设计、制作、施工及推广应用的关键技术。本专利技术的目的就是根据铝合金的材料物理力学性能的特点及网架结构的受力特点，创造出一种充分发挥这两个特点的铝合金网架结构，设计出受力合理，结构可靠，便于设计、制作与施工的体结点铝合金网架体系，为土木工程领域推广应用铝合金结构创造更好条件。为了实现本专利技术的目的，本专利技术人对铝合金材料的物理力学性能进行了深入的分析，又对网架的杆件与结点的构成，受力特点进行了深入的研究，并与传统的钢网架结构进行了对比分析，创造了植板式、植杆式与混合式体结点网架结构，并对某建筑工程屋盖中网架结构进行了结构分析与设计，其结果是本专利技术结构可靠、受力合理清晰、构造简单、制作与施工方便。(二)本专利技术的技术方案体结点铝合金网架结构，包括铝合金材料制造的体状的所有网架结点体，及汇交于各结点并与结点体联结的铝合金材料制造的网架所有弦杆及腹杆，其特点是每个体状的结点体上根据联结杆件的需要，在网架的XY所在平面内的X正、负方向分别设置联结X 轴方向网架弦杆的结点体肢板B1、B2，或开设联结X轴方向网架弦杆的结点体槽Cl、C2，在 XY所在平面内的Y正、负方向分别设置联结Y轴方向网架弦杆的结点体肢板B3、B4或开设联结Y轴方向网架弦杆的结点体槽C3、C4，在TL 一侧G5G6腹杆平面内设置联结网架腹杆 G5、G6的结点体肢板B5，或开设联结网架腹杆G5、G6的结点体槽C5，在(_Y) Z 一侧G7G8腹杆平面内设置联结网架腹杆G7、G8的结点体板B6，或开设联结网架腹杆G7、G8的结点体槽 C6，汇交于该结点A(JA)的网架杆件，与结点体肢板对应的杆端均开有一个杆端口，供结点体肢板植入并用螺栓或铆栓紧固，与结点体槽对应的杆端部直接植入相应的结点体槽内， 并用螺栓或铆栓紧固，就得到高次超静定的安全可靠，结构重量轻，刚度大，整体性能好，抗震能力强，便于设计、制作与安装的体结点铝合金网架结构。以上所述的体结点铝合金网架结构，可以是平面桁架系网架结构，也可以是四角锥体系网架结构，也可以是三角锥体系网架结构。以上所述的结点体均用铝合金材料制造，结点体厚度等有关尺寸，根据实际工程由设计确定。结点体所设置的肢板厚度及有关尺寸根据实际工程由设计确定，可以同厚度， 也可以不同厚度，肢板可以是实体板，也可以是空腹板，结点体肢板植入与之联结的杆件的杆端口内，同一个结点体可以全部设置结点体肢板，构成植板式体结点，见图3、图4、图5。以上所述的结点体所开设的结点槽，其槽深、槽壁厚度等相关尺寸，根据实际工程由设计确定。槽壁可以是同厚度，也可以是不同厚度，槽壁可以是实体板，也可以是空腹板， 结点槽供与之联结的杆件的杆端植入，同一结点体可以全部开设结点槽，构成植杆式体结点，见图6、图7、图8。以上所述的结点体，在同一个结点体上可以部分设置结点肢板，另一部分开设结点槽，构成植板式与植杆式混合体结点，见图9。以上所述的体结点铝合金网架结构，在同一网架结构项目中，可以全部用植板式体结点，也可以全部用植杆式体结点，也可以全部用混合式体结点，也可以上述三种体结点在一项目中同时使用。以上所述的体结点铝合金网架结构的弦杆(如G1、G2、G3、G4)及腹杆(如G5、G6、 G7、G8)均用铝合金材料制造，杆件长度及截面厚度等相关尺寸，根据实际工程由设计确定。 其断面形式可以是单孔方管，也可以是多孔方管，方管壁上可以设肋，方管横断面各管壁可以等壁厚，也可以不等壁厚，开螺孔而受剪的管壁可以加厚。以上所述的体结点铝合金网架结构，与结点体肢板对应联结的杆端开一个杆端口，供结点体肢板植入，开口深度及杆端口两壁厚等相关尺寸，根据实际工程由设计确定， 杆端口壁可以是实体板，也可以是空腹板。以上所述的体结点铝合金网架结构，所有杆件与结点体的肢板或结点槽的联结都用螺栓或铆栓紧固连接，螺栓或铆栓用铝合金材料或不锈钢材料制造，每处联结用多少根螺栓或铆栓及直径大小，均由设计确定。以上所述的体结点铝合金网架结构，在所述结点体XY平面的形心处开设备用螺孔，对于上弦结点体备用螺孔供支承檩条的支托连结固定，对于下弦结点体的备用螺孔供装修吊顶或照明设备等吊挂使用。以上所述体结点铝合金网架结构，若是多层网架(如网架塔)时，结点体上在 Y(-z) 一侧的腹杆平面内及(-Υ) (-Ζ) 一侧的腹杆平面内设置相应结点肢板或开设结点体槽，供与相应腹杆联结。以上所述体结点铝合金网架结构，网架结构的结点体与杆件也可以用满足设计要求的其他金属或非金属材料制造。(三)本专利技术与现有技术相比，其突出的实质性特点和显著进步1、是“网架结构”，又优于“钢网架结构”螺栓球结点钢网架结构与焊接球结点钢网架结构以其刚度大，受力清晰，结构合理，整体性能好，抗震能力强，方便设计、制作、安装等特点，被广泛应用于体育建筑，公共建筑、厂房工程、飞机库、桥梁及塔型工程等各领域，体结点铝合金网架结构，是环保的铝合金材料应用于建筑工程的一种理想载体结构体系，它是“网架结构”，又优越过钢网架结构， 不但保持了钢网架结构上述的特点，而且其重量轻(在同项目工程中仅是钢网架重量的三分之一)，不但减轻了下部结构承受的荷载，还提高了抗震性能；其防腐能力高(是钢材的 4 6倍)，寿命长，结构几乎终身不用维护，工程寿命造价较低；铝合金材料成型性好，铝合金网架的结点体及杆件比钢网架的螺栓球结点与焊接球结点，更方便加工制造与施工安装。2、是“结点体”又优于“连接器”结点设计是铝合金网架结本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．体结点铝合金网架结构，包括铝合金材料制造的体状的所有网架结点体，及汇交于各结点并与结点体联结的铝合金材料制造的网架所有弦杆及腹杆，其特点是：每个体状的结点体上根据联结杆件的需要，在网架的ＸＹ所在平面内的Ｘ正、负方向分别设置联结Ｘ轴方向网架弦杆的结点体肢板Ｂ１、Ｂ２，或开设联结Ｘ轴方向网架弦杆的结点体槽Ｃ１、Ｃ２，在ＸＹ所在平面内的Ｙ正、负方向分别设置联结Ｙ轴方向网架弦杆的结点体肢板Ｂ３、Ｂ４，或开设联结Ｙ轴方向网架弦杆的结点体槽Ｃ３、Ｃ４，在ＹＺ一侧Ｇ５Ｇ６腹杆平面内设置联结网架腹杆Ｇ５、Ｇ６的结点体肢板Ｂ５，或开设联结网架腹杆Ｇ５、Ｇ６的结点体槽Ｃ５，在（－Ｙ）Ｚ一侧Ｇ７Ｇ８腹杆平面内设置联结网架腹杆Ｇ７、Ｇ８的结点体肢板Ｂ６，或开设联结网架腹杆Ｇ７、Ｇ８的结点体槽Ｃ６，汇交于该结点Ａ（ＪＡ）的网架杆件，与结点体肢板对应的网架杆端均开有一个口，供结点体肢板植入，并用螺栓或铆栓Ｍ紧固，与结点体槽对应的网架杆端部直接植入相应的结点体槽内，并用螺栓或铆栓Ｍ紧固。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林娟，梁琨，
申请(专利权)人：林娟，
类型：发明
国别省市：45