專利名稱：偏心空心球節點的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建筑結構用節點，更具體地說，涉及一種建筑結構中 平面桁架、立體桁架和空間網格結構中的節點。
背景技術：
平面桁架、立體桁架和空間網格結構中的節點是整個結構體系的關鍵，工 程中常用的節點有焊接空心球節點(對中連接，也即節點處所有桿件軸線匯交 于球心)、螺栓球節點和管管相貫節點。隨著在工程中的應用，這幾種節點也 各自暴露出一些自身的缺陷。焊接球節點中各桿件軸線匯交于球心，由于一般 空心球直徑要大出結構的弦桿一倍多，造成結構的下表面有凸出，不平整，不
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能滿足建筑對于空間美觀的要求。螺栓球節點在實際施工中容易由于施工精度 的原因形成假擰緊現象，給結構形成安全隱患。而相貫節點中，管管直接焊接 連接，滿足了建筑美觀的要求，但也存在以下幾方面不足之處
1. 由于弦桿一般通長， 一定程度上造成了材料的浪費；
2. 所有腹桿和弦桿相交都需要切出空間相貫線，加工制作麻煩，成本高；
3. 腹桿與弦桿連接處的銳角焊接區域焊接質量不易保證；
4. 多根腹桿相交處，不能保證桿件中心匯交，形成偏心，造成弦桿承受 附加彎矩，對弦桿受力不利。
實用新型內容
為了克服現有技術中的不足，本實用新型提供-4中偏心空心球節點，它通
過弦桿與空心球的偏心連接，較好的解決了結構下表面凸出造成的建筑上的不 美觀問題。通過空心球克服了相貫線節點中由于弦桿連續而造成的材料的浪費 問題；由于腹桿直接連接到空心球上，僅需弦桿進行相貫線切割，避免了大量 的空間相貫線切割工作，并且焊接質量容易保證。同時避免桿件承受偏心彎矩， 而由空心球承擔，改善了節點受力性能，因而實現制造較為簡單，安裝方便。 本實用新型的技術方案如下
一種偏心空心球節點，包括空心球、弦桿和腹桿，所述弦桿與空心球偏心 連接，所述腹桿與空心球對中連接；
所述弦桿和腹桿通過焊接與空心球連接； 所述空心球為鑄造制成或由兩半球對焊制成； 所述空心球內部設置有加勁肋； 所述弦桿和腹桿與空心球一起鑄造形成；
所述弦桿可由圓鋼管或方鋼管構成，所述腹桿可由圓鋼管構成。 本實用新型避免了采用相貫節點的結構中的大量的空間相貫線切割工作， 加工制作簡單，節點質量容易保證，造價低，同時具有相貫節點結構外觀優美 的特點。特別適用于不設置吊頂，需要有較好外觀效果的平面桁架、立體桁架 和空間網格結構。
圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2為圖1的俯視圖； 圖3為圖1的側視圖4為圖3的局部放大圖5為鑄造形成的偏心空心球節點；
圖6為內部設置加勁肋的偏心空心球節點。
圖中，1:空心球，2:第一根相貫線切口的弦桿，3:第二相貫線切口的弦 桿；4:直切口的腹桿；5:空心球內的加勁肋；0:空心球的球心，a-a為第一 根相貫線切口的弦桿2的軸線，b-b為第二相貫線切口的弦桿3的軸線。
具體實施方式
如圖1所示，偏心空心球節點包括賓心球l，第一相貫線切口的弦桿2，第 二相貫線切口的弦桿3，腹桿4。空心球l為鑄造或兩半球對焊而成。第一相貫 線切口的弦桿2，第二相貫線切口的弦桿3端部加工為與空心球偏心連接的相貫 線切口，可采用圓形或矩形鋼管，第二相貫線切口的弦桿2的軸線a-a第二相貫 線切口的弦桿3軸線b-b在水平面的投影重合，如圖2所示。腹桿4可由圓鋼管 構成。
空心球的數量在每個節點僅設置一個。弦桿的數量與結構的組成有關，可 在一個方向或兩個方向設置，本實施例在一個方向上設置，如圖2所示。腹桿 的數量與結構組成有關，可設置一排或多排，本實施例設置兩排，如圖3所示； 每排可設置一個或多根腹桿，本實例每排設置三根腹桿，如圖l、 2所示。
空心球與弦桿的偏心連接，偏心距為空心球球心O到弦桿軸線a-a或b-b的 距離，其取值范圍為大于零，并不得大于(D-d) /2，其中D為空心球直徑，d 為弦桿直徑。在此偏心距下，球面凸出桁架結構弦桿下表面線的尺寸為(D-d) /2-e，此值可根據建筑效果允許尺寸確定，然后可求出偏心距。
第一根相貫線切U的弦桿2和第二根相貫線切口的弦桿3的直徑尺寸可以
相同，也可以有一定差別，尺寸差根據建筑外觀效果確定即可。
偏心空心球節點也可整體鑄造形成，如圖5所示，然后整體鑄造的空心球
節點上的弦桿、腹桿等再直接與弦桿、腹桿連接。
空心球內可以設置單向或多向加勁肋鋼板，達到提供空心球節點的強度和
剛度的目的，本實例設置單向加勁肋，如圖6所示。
權利要求1.一種偏心空心球節點，包括空心球、弦桿、腹桿，其特征是，所述弦桿與空心球偏心連接，所述腹桿與空心球對中連接。
2、 根據權利要求l所述的偏心空心球節點，其特征是，所述空心球內設置 有加勁肋。
3、 根據權利要求l所述的偏心空心球節點，其特征是，弦桿和腹桿通過焊 接與空心球連接。
4、 根據權利要求l所述的偏心空心球節點，其特征是弦桿和腹桿與空心球 一起鑄造形成。
5、 根據權利要求l所述的偏心空心球節點，其特征是，所述空心球為鑄造 制成或由兩半球對焊制成。
6、 根據權利要求l所述的偏心空心球節點，其特征是，所述弦桿可由圓鋼 管或方鋼管構成，所述腹桿由圓鋼管構成。
7、 根據權利要求l所述的偏心空心球節點，其特征是，空心球球心到弦桿 軸線的垂直距離大于零，不大于空心球直徑與弦桿直徑之差的二分之一。
專利摘要本實用新型涉及一種偏心空心球節點。偏心空心球節點包括空心球、弦桿和腹桿。空心球可采用鑄造形成，也可采用由鋼板沖壓而成的兩個半球對焊形成，受力較大時內部可設置加勁肋。弦桿與空心球偏心連接，弦桿可由圓鋼管或方鋼管構成。腹桿與空心球對中連接，腹桿可由圓鋼管構成。弦桿和腹桿直接與空心球焊接連接，或與空心球一起鑄造，構成偏心空心球節點。本實用新型的有益效果是避免了采用相貫節點的結構中的大量的相貫線切割工作，加工制作簡單，節點質量易保證，造價低，同時具有采用相貫節點的結構外觀優美的特點。特別適用于不設吊頂，需要有較好外觀效果的平面桁架、立體桁架和空間網格結構。
文檔編號E04B1/58GK201198608SQ20082007424
公開日2009年2月25日 申請日期2008年3月31日 優先權日2008年3月31日
發明者喬文濤, 劉紅波, 毋英俊, 王小盾, 閆翔宇, 陳志華 申請人:天津大學