专利名称：节点式气网架结构的制作方法
技术领域：
本发明属于活动建筑物领域，尤其涉及活动充气网架。
背景技术：
空间网架结构是大跨度建筑结构中最具竞争性的结构类型，其具有受力合理、重量轻、造价低及抗震性能好等优点。目前，空间网架结构在搭建临时性和半永久性建筑方面最具发展潜力的是充气网架结构。充气网架结构的应用十分广泛，特别适用于搭建展馆、卖场、娱乐场所、旅游设施、军/民用帐篷、机库等。现有的充气网架结构的典型代表是支架式充气建筑或称支架式充气帐篷，其构造如图1所示，其是由多个膜材管状体A连接后填充一定压力的空气使之膨胀，构成一定的空间构架。这种空气构架的主要特征是各管状体在端点B通过胶水粘接、缝合(借助密封条密封)或焊接方式相通连接，形成一个整体气密相通的充气网架。上述现有充气网架结构的缺点如下(1)由于多个管状体连接为一个整体，当其中某管状体的某一点漏气就会影响部分网架甚至使网架整体坍塌；(2)由于管状体众多， 当管状体漏气时难以发现漏气点，且不易进行管状体更换操作；(3)由于各管状体逐个粘合成整体，不能进行单管的密封性检测，不易形成标准化、模块化的部件生产；(4)整体结构重量大，不易搬运，增加施工难度；(5)整体造型的形式单一，难以实现复杂的空间构造形式。
发明内容
针对现有充气网架结构的上述缺陷，申请人经过研究改进，提供一种节点式气网架结构，其各充气管件或充气单元相对独立，单独密闭，可有效控制泄漏区域，并可划分气室体空气流通区域及控制气体流向，方便充气或排气。本发明的技术方案如下
一种节点式气网架结构，包括一个充气网架体，所述充气网架体由独立气密的充气单元连接构成。其进一步的技术方案为
所述独立气密的充气单元通过节点装置连接。所述独立气密充气单元的端头装置有气密接头，所述气密接头通过管道与空心节点装置连接，所述气密接头中装置有单向阀。所述独立气密的充气单元的端头装置有气密接头，所述气密接头与节点装置连接，所述气密接头中装置有堵塞体。所述独立气密的充气单元通过气密接头及节点装置连接成充气子架体，再由充气子架体通过节点装置连接成充气网架体，所述节点装置为空心或实心节点装置。所述独立气密充气单元的端头与气密接头活动式压接连接或固定式连接。所述节点装置为引锤形形体，所述引锤形表面由18个正方形面以及8个正三角形面连接构成，其中所述引锤形表面在X/Y/Z方向中心处的正截面为正八角形。所述独立气密充气单元的体壁由柔性材质构成，所述体壁分内外二层，内层材质选自TPU、VPV或橡胶，外层材质选自涤纶、尼龙或绵纶。所述气密接头通过管道与节点装置连接，所述管道的一端焊接在节点装置上，另一端通过连接螺圈与气密接头连接，所述连接螺圈与气密接头连接处设置0型圈，气密接头上套有夹膜螺圈和垫圈；所述充气单元端部的膜体夹在所述垫圈与气密接头之间，并通过夹膜螺圈紧固。所述气密接头通过管道与节点装置连接，所述管道的一端焊接在节点装置上，另一端通过连接螺圈与气密接头连接，所述连接螺圈与气密接头连接处设置0型圈，所述充气单元端部的膜体与所述气密接头焊接。本发明的有益技术效果是
(1)由于各管件的气室相对独立，因此在产品使用过程中，当某一或部分气室泄漏气时可有效控制泄漏区域，不会引起整体塌陷。(2)由于各管件的气室相对独立，当出现泄漏时，容易定位漏气管件，并可在一定时间范围内进行部件更换。(3)在生产过程中可单体管件作为部件进行加工，可单独进行气密性检测，检测合格后组装单体管件，易形成标准化、模块化生产模式。(4)运输方便，可在工厂组装子架体，现场集合总装充气网架体，并可自行拆装。(5)可根据整体构造的要求设置三种气流控制门，使相邻气室之间可以实现单向流通、气密或完全流通三种形式，三种形式搭配使用，可划分气室空气流通的区域、控制气体流向、方便充气、气密和排气。
图1是现有充气网架结构的示意图。
图2是本发明充气子架体的示意图。
图3是空心引锤状节点装置的立体图。
图4是空心引锤状节点装置的剖面图。
图5是充气单元与气密接头的压接式连接方式示意图。
图6是充气单元与气密接头的外焊接式连接方式示意图。
图7是充气单元与气密接头的内焊接式连接方式示意图。
图8是气密接头内的三种气流控制门形式。
图9是充气单元的双层气柱结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图，通过实施例对本发明进行具体说明。如图2所示，本发明是由多个独立气密的充气单元9按立方体的网格形式通过空心引锤状节点装置8 (见图2的局部放大图)连接后充入一定压力的空气使其膨胀，每个充气单元9形成矩形气管，共同形成空间充气网架结构。本发明网架结构根据外形不同可分为双层或单层的板式结构和双层或单层的壳型网架结构结两种构形式。
空心引锤状节点装置8的具体结构如图3、图4所示，其包括空心节点装置本体1 以及气密封头6，还包括两者的连接附件管状连杆2、连接螺圈3、夹膜螺圈4、垫圈5及0型圈7。空心节点装置本体1是各气流的交汇点，同时也是各管状连杆2的连接点，其为沈面引锤形形体，引锤形表面由18个正方形面以及8个正三角形面连接构成，其中引锤形表面在X/Y/Z方向中心处的正截面为正八角形，可以根据设计的不同要求在18个不同方向的正方形面连接管状连杆2。空心节点装置本体1在出厂状态是不开孔的，启用时可根据需要在 18个可供连接面在上选择一个或多个面通过焊接方式连接管状连杆2。管状连杆是连通充气单元9的气道，其另一端通过连接螺圈3与气密封头6旋紧连接。0型圈7设置在连接螺圈3与气密封头6连接处，用于密封。夹膜螺圈4和垫圈5套装在气密封头6上，夹膜螺圈 4用于紧固充气单元9，垫圈5用于防止夹膜螺圈4紧固时充气单元9膜材起皱。
充气单元9与气密封头6可选用三种连接方式，下面分别通过实施例进行说明。实施例1 压接式
如图5所示，将充气单元9端部的膜体夹在垫圈5与气密封头6之间，然后通过夹膜螺圈4旋转紧固。实施例2 外焊接式
如图6所示，将充气单元9端部膜体的下表面与气密封头6下端凸圈的上表面焊接，并将垫圈压紧在膜体的上表面上，然后通过夹膜螺圈4旋转紧固。实施例3:内焊接式
如图7所示，将充气单元9端部膜体的上表面与气密封头6下端凸圈的下表面焊接。采用这种连接方式，可以省略夹膜螺圈4以及垫圈5。气密封头6内可以根据网架整体构造设计要求选用三种形式的气流控制门，下面分别通过实施例进行说明。实施例4
如图8-a所示，在气密封头6内安装单向气阀，其作用是控制气体向单一方向流通。实施例5
如图8-c所示，在气密封头6内安装堵塞体头，其作用是阻止气流通过，使各充气单元 9独立构成密封气室。当与一个节点装置连接的所有气密封头6均为安装堵塞体头的情况下，该节点装置可采用实心节点，且气密封头6与节点装置之间的连接管道也可采用实心棒体，或省略连接管道，采用气密封头6与节点装置直接连接的方式。实施例6:
如图8-b所示，在气密封头6内不设置单向气阀或堵塞体头，因此气密封头6内是中空的，其作用是使相邻充气单元9构成同一气室。上述三种气流控制结构的设置可以根据整体构造的要求，使相邻气室之间可以实现单向流通、气密或完全流通三种形式，这三种形式的搭配使用，可划分气室空气流通的区域、控制气体流向、方便充气、气密和排气。如图9所示，充气单元9的体壁由柔性材质构成，体壁分内外二层内层10(内胎) 起管件的气密作用，材料为TPU、VPV、橡胶或其它高分子膜材；外层(外胎)11为织物外套，起保护内胎，承受充气状态下密封管件的压力的作用，材料为涤纶、尼龙或绵纶织物。本发明的加工、安装及维护方式在生产中，将充气单元9和空心引锤状节点8作为部件个体单独进行加工，单独进行气密性检测，合格后组装。也可在工厂分体组装，然后在现场集合总装，并可自行拆装。组装时将独立气密的充气单元9通过气密接头及节点装置连接成充气子架体，再由充气子架体通过节点装置连接成充气网架体，节点装置选用空心或实心节点装置。整体充气建筑另外设置自动充气和减压阀装置，完成搭建后进行充气， 当充气网架结构随着气温变化，出现压力增减时自动补气或减压，或当局部出现泄漏时，及时补气保持空气压力。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种节点式气网架结构，包括一个充气网架体，其特征在于所述充气网架体由独立气密的充气单元连接构成。
2.依据权利要求1所述节点式气网架结构，其特征在于所述独立气密的充气单元通过节点装置连接。
3.依据权利要求2所述节点式气网架结构，其特征在于所述独立气密充气单元的端头装置有气密接头，所述气密接头通过管道与空心节点装置连接，所述气密接头中装置有单向阀。
4.依据权利要求2所述节点式气网架结构，其特征在于所述独立气密的充气单元的端头装置有气密接头，所述气密接头与节点装置连接，所述气密接头中装置有堵塞体。
5.依据权利要求1至4任一权利要求所述节点式气网架结构，其特征在于所述独立气密的充气单元通过气密接头及节点装置连接成充气子架体，再由充气子架体通过节点装置连接成充气网架体，所述节点装置为空心或实心节点装置。
6.依据权利要求3或4所述节点式气网架结构，其特征在于所述独立气密充气单元的端头与气密接头活动式压接连接或固定式连接。
7.依据权利要求2至4任一权利要求所述节点式气网架结构，其特征在于所述节点装置为引锤形形体，所述引锤形表面由18个正方形面以及8个正三角形面连接构成，其中所述引锤形表面在X/Y/Z方向中心处的正截面为正八角形。
8.依据权利要求1至4任一权利要求所述节点式气网架结构，其特征在于所述独立气密充气单元的体壁由柔性材质构成，所述体壁分内外二层，内层材质选自TPU、VPV或橡胶，外层材质选自涤纶、尼龙或绵纶。
9.依据权利要求3或4所述节点式气网架结构，其特征在于所述气密接头通过管道与节点装置连接，所述管道的一端焊接在节点装置上，另一端通过连接螺圈与气密接头连接，所述连接螺圈与气密接头连接处设置0型圈，气密接头上套有夹膜螺圈和垫圈；所述充气单元端部的膜体夹在所述垫圈与气密接头之间，并通过夹膜螺圈紧固。
10.依据权利要求3或4所述节点式气网架结构，其特征在于所述气密接头通过管道与节点装置连接，所述管道的一端焊接在节点装置上，另一端通过连接螺圈与气密接头连接，所述连接螺圈与气密接头连接处设置0型圈，所述充气单元端部的膜体与所述气密接头焊接。
全文摘要
本发明公开一种节点式气网架结构，包括一个充气网架体，所述充气网架体由独立气密的充气单元连接构成，独立气密的充气单元通过节点装置连接。所述独立气密的充气单元通过气密接头及节点装置连接成充气子架体，再由充气子架体通过节点装置连接成充气网架体，所述节点装置为空心或实心节点装置。所述独立气密充气单元的端头与气密接头活动式压接连接或固定式连接。本发明由于各气室相对独立，当某一或部分气室泄漏气时可有效控制泄漏区域，不会引起整体塌陷，并可根据整体构造的要求设置三种气流控制门，使相邻气室之间可以实现单向流通、气密或完全流通三种形式。
文档编号E04B1/343GK102261128SQ20111011883
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者唐戍鸣 申请人:唐戍鸣