一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点

本专利涉及空间网格结构的连接节点，属于建筑钢结构领域。

背景技术：

1、随着工业化进程的发展和结构设计水平的提高，单层网壳结构造被广泛应用于车站、机场、体育场等标志性建筑。空间网格结构主要由杆件和节点两部分组成，单层网壳结构节点和杆件数量较少，同时配合玻璃等透明围护材料时能够呈现轻盈通透、简洁明快的建筑效果。

2、空间网格结构的节点主要分为焊接连接节点和螺栓连接节点两类，焊接连接节点的承载力和刚度较高，但往往需要大量现场焊接，施工难度大、代价高、焊接质量不易保证，螺栓连接节点的构件可在工厂生产加工，施工现场仅需机械连接，施工速度快、成本低、质量好，同时也符合我国新型建筑工业化的发展要求。

3、在现有的单层网壳结构中，一般使用的杆件截面尺寸相同、不分主次，与同一个节点相连的各杆件，受力并非完全一致，受力相对较小的杆件与受力相对较大的杆件不分主次，采用同一种截面尺寸导致材料无法充分利用，增加结构自重的同时也造成了经济成本损失。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利提出了一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点，其施工速度快、成本低、质量好。

2、本专利技术方案如下：

3、一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点，包括：设有螺栓孔的上节点体和下节点体、螺栓连接、大封板和小封板、主要杆件和次要杆件；其特征在于，分体式节点体的上节点体和下节点体的上、下表面均为平面，侧面开有螺栓孔，螺栓孔的位置与主次杆件的大小封板圆孔位置对应；所述螺栓连接包括但不限于多边型高强度螺栓连接和双段高强度螺栓连接，多边型高强度螺栓连接包括多边型高强度螺栓、多边形套筒及销钉，双段高强度螺栓连接包括双段高强度螺栓、厚螺母及薄螺母；所述主要杆件为矩形钢管，次要杆件包括矩形钢管和圆形钢管，杆件两端与对应形状的封板焊接，通过螺栓与分体式节点体连接。

4、所述分体式节点体的上节点体和下节点体通过对侧面切削可以使分体式节点体与主次杆件之间成一定角度。

5、所述分体式节点体的上节点体和下节点体侧面的螺栓孔中心线分别交于一点。

6、所述的主要杆件两端与大封板焊接，与分体式节点体的上节点体和下节点体螺栓连接；次要杆件两端与小封板焊接，仅与分体式节点体的上节点体螺栓连接或仅与分体式节点体的下节点体螺栓连接，且与次要杆件两端不连接的下节点体或上节点体对应部分不需要切削和开螺栓孔。

7、本专利的有益效果：

8、本专利提出了一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点，所采用的分体式节点，是一种装配式节点，其各部分构件均可在工厂加工完成，通过现场安装不同规格高强度螺栓，连接多种截面形式的主要杆件和次要杆件，充分利用杆件材料强度、施工方便、质量好，节约了单层网壳结构的整体重量及经济成本、加快了施工速度、降低了对环境的影响。该节点可以灵活适配多种形式的螺栓连接和杆件截面尺寸，根据单层网壳结构所处外界环境不同，灵活选用螺栓连接形式、杆件截面尺寸、次要杆件两端与分体式节点体的连接位置，充分发挥不同形式螺栓连接、不同截面尺寸、次要杆件不同连接位置的优势。

技术特征：

1.一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点，包括：设有螺栓孔的上节点体和下节点体、螺栓连接、大封板和小封板、主要杆件和次要杆件；其特征在于，分体式节点体的上节点体和下节点体的上、下表面均为平面，侧面开有螺栓孔，螺栓孔的位置与主次杆件的大小封板圆孔位置对应；所述螺栓连接包括但不限于多边型高强度螺栓连接和双段高强度螺栓连接，多边型高强度螺栓连接包括多边型高强度螺栓、多边形套筒及销钉，双段高强度螺栓连接包括双段高强度螺栓、厚螺母及薄螺母；所述主要杆件为矩形钢管，次要杆件包括矩形钢管和圆形钢管，杆件两端与对应形状的封板焊接，通过螺栓与分体式节点体连接。

2.根据权利要求1所述的一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点，其特征在于，所述分体式节点体的上节点体和下节点体通过对侧面切削可以使分体式节点体与主次杆件之间成一定角度。

3.根据权利要求1所述的一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点，其特征在于，所述分体式节点体的上节点体和下节点体侧面的螺栓孔中心线分别交于一点。

4.根据权利要求1所述的一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点，其特征在于，所述的主要杆件两端与大封板焊接，与分体式节点体的上节点体和下节点体螺栓连接；次要杆件两端与小封板焊接，仅与分体式节点体的上节点体螺栓连接或仅与分体式节点体的下节点体螺栓连接，且与次要杆件两端不连接的下节点体或上节点体对应部分不需要切削和开螺栓孔。

技术总结
一种含主要杆件和次要杆件的单层网壳装配式节点，主要包括：设有螺栓孔的分体式节点体，包括上节点体和下节点体；螺栓连接；大封板和小封板；主要杆件和次要杆件，主要杆件为矩形钢管，次要杆件包括矩形钢管和圆形钢管，主要杆件的两端与分体式节点体的上节点体和下节点体螺栓连接，次要杆件的两端仅与分体式节点体的上节点体螺栓连接或仅与分体式节点体的下节点体螺栓连接。根据受力特征将与同一分体式节点体相连的杆件分为主要杆件和次要杆件，充分发挥材料力学性能、节约经济成本的同时减轻结构自重。

技术研发人员：杨大彬,胡庆霄,王昊,朱宝琛
受保护的技术使用者：山东建筑大学
技术研发日：20231229
技术公布日：2024/10/24