夾板節(jié)、結(jié)構(gòu)架及其安裝方法技術(shù)

一種夾板節(jié)、結(jié)構(gòu)架及安裝方法。所述夾板節(jié)是一種結(jié)構(gòu)獨(dú)立連接件，由節(jié)核和夾板組合構(gòu)成；所述節(jié)核為立方塊，在立方塊節(jié)核的至少兩個面上分別帶有夾板；所述夾板節(jié)為平面夾板節(jié)或空間夾板節(jié)。本發(fā)明專利技術(shù)的夾板節(jié)形狀規(guī)律簡單，便于標(biāo)準(zhǔn)系列化加工，節(jié)點(diǎn)堅固、受力明確、便于調(diào)節(jié)誤差，且可以實現(xiàn)組合吊裝，便于實現(xiàn)快速裝拆鋼架。夾板節(jié)與節(jié)桿可以組裝成各種鋼結(jié)構(gòu)，其中包括鋼框架、鋼桁架和鋼網(wǎng)架，結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，連接可靠，便于預(yù)組裝、便于吊裝和安裝連接，且結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)美觀，富有連接規(guī)律和節(jié)點(diǎn)韻律。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種結(jié)構(gòu)獨(dú)立連接件，以及采用該連接件和節(jié)桿組裝的結(jié)構(gòu)架及其安裝方法，尤其是鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝方法。
技術(shù)介紹
鋼結(jié)構(gòu)是以鋼桿件相互組合、連接形成的結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的設(shè)計、計算力學(xué)模型，重點(diǎn)和難點(diǎn)在于穩(wěn)定性計算和保證穩(wěn)定性的連接構(gòu)造。鋼結(jié)構(gòu)需要精密的桿件制作和安裝，以確保結(jié)構(gòu)的精度和準(zhǔn)確。鋼結(jié)構(gòu)的建造包括鋼桿件的制作和安裝兩個核心環(huán)節(jié)；鋼結(jié)構(gòu)桿件的制作和安裝最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)在于節(jié)點(diǎn)制作和安裝連接。目前大量鋼結(jié)構(gòu)的桿件制作，都是在桿件上直接焊接節(jié)點(diǎn)，形成帶有節(jié)點(diǎn)的桿件，再把帶有節(jié)點(diǎn)的桿件直接相互對接、連接形成鋼結(jié)構(gòu)。這種鋼結(jié)構(gòu)制作建造方式，存在如下問題: 1、構(gòu)造復(fù)雜: 一般鋼結(jié)構(gòu)都有多種桿件組合、連接構(gòu)成，且連接空間形式多種多樣，尤其一個上節(jié)點(diǎn)包括多個桿件進(jìn)行空間立體組合、連接時，把節(jié)點(diǎn)連接直接焊接在桿件上，節(jié)點(diǎn)關(guān)系非常復(fù)雜，所以鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計和桿件的尺寸定位占據(jù)了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的絕大多數(shù)篇幅，即影響設(shè)計效率、也影響設(shè)計質(zhì)量，又容易產(chǎn)生筆誤和錯誤。2、加工復(fù)雜: 復(fù)雜節(jié)點(diǎn)在桿件上制作加工，工況復(fù)雜，構(gòu)造復(fù)雜，焊接量巨大。3、變形退火: 同時由于集中焊接，極易在節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生焊接變形和焊接退火影響桿件精度和強(qiáng)度。4、節(jié)點(diǎn)扭曲: 復(fù)雜設(shè)計的節(jié)點(diǎn)連接，容易產(chǎn)生力學(xué)偏差而在主受力方向節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生扭、彎矩，影響桿件受力，容易發(fā)生失穩(wěn)。5、搬運(yùn)量大: 在桿件焊接過程中必須搬運(yùn)重量大的桿件，與焊接工藝矛盾，影響焊接質(zhì)量。6、定位困難: 將兩個鋼件直接對接，很難預(yù)組裝，難以調(diào)節(jié)誤差而產(chǎn)生安裝偏差。7、難標(biāo)準(zhǔn)化: 各種復(fù)雜桿件連接產(chǎn)生大量節(jié)點(diǎn)類型，很難標(biāo)準(zhǔn)化加工。8、組合吊裝難: 由于上述桿件的直接對接連接、難以實現(xiàn)預(yù)組裝，則在安裝時，難以預(yù)先把桿件組合成預(yù)組裝架，然后再吊裝、安裝、連接的方法；只能單根桿件吊裝；而單根桿件的垂直找正、固定非常困難，尤其是立柱的就位、找正、固定，高空作業(yè)量大。綜上所述，對于很多鋼結(jié)構(gòu)，宜以實現(xiàn)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)、獨(dú)立桿件、獨(dú)立連接、組合安裝為好；尤其是應(yīng)該預(yù)先完成結(jié)構(gòu)預(yù)組裝，再吊裝、組合、連接，以避免單根架立的定位困難，減少高空連接。但是，除球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架以外，目前尚未發(fā)現(xiàn)其它類型的以標(biāo)準(zhǔn)化加工方式實現(xiàn)的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，和獨(dú)立桿件相互組合形成的鋼結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種夾板節(jié)、結(jié)構(gòu)架及安裝方法，要解決現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、鋼件制作時容易發(fā)生變形退火、產(chǎn)生力學(xué)偏差的技術(shù)問題，并解決桿件與連接件加工、定型、定位困難、難于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化加工、組合吊裝困難的技術(shù)問題。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是: 這種夾板節(jié)，所述夾板節(jié)由節(jié)核和夾板組合構(gòu)成；所述節(jié)核為立方塊，在立方塊節(jié)核的至少兩個面上分別帶有夾板； 所述夾板節(jié)為平面夾板節(jié)或空間夾板節(jié)； 所述平面夾板節(jié)由立方塊節(jié)核在X、Y、Z軸中的其中任意兩個軸所對應(yīng)的面上分別帶有夾板形成；平面夾板節(jié)包括:帶有兩個夾板的一字形平面雙向夾板節(jié)或L形平面雙向夾板節(jié)、帶有三個夾板的T形平面三向夾板節(jié)、帶有四個夾板的十字形平面四向夾板節(jié)； 所述空間夾板節(jié)由立方塊節(jié)核在X、Y、Z軸所對應(yīng)的面上分別帶有夾板形成；空間夾板節(jié)包括:空間三向夾板節(jié)、空間四向夾板節(jié)、空間五向夾板節(jié)、空間六向夾板節(jié)。所述立方塊節(jié)核是由三對兩兩相對的平行板相互垂直組合后圍合形成，夾板由兩兩相對的平行板向外凸出立方塊節(jié)核形成； 或者立方塊節(jié)核直接由立方塊形成，夾板由連接在立方塊外面的U形夾板件形成，所述U形夾板件的平行兩翼向外凸出立方塊節(jié)核形成夾板。所述立方塊節(jié)核由表面帶有凹槽的立方塊、框架立方塊或方管立方塊形成。所述U形夾板件上帶有與凹槽、框架立方塊或方管立方塊上的開口相對應(yīng)的凸塊。所述夾板上開有至少一個螺孔并穿設(shè)有螺栓，當(dāng)夾板上開有一個螺孔時，夾板節(jié)為鉸接夾板節(jié)，當(dāng)夾板上開有兩個以上螺孔時，夾板節(jié)為剛接夾板節(jié)。這種結(jié)構(gòu)架，所述結(jié)構(gòu)架是由夾板節(jié)和節(jié)桿組合連接而成；至少兩個節(jié)桿端部同時夾固在一個夾板節(jié)的夾板之間，形成夾板節(jié)連接。所述結(jié)構(gòu)架的夾板節(jié)與節(jié)桿之間的連接包括螺栓預(yù)連接和螺栓固定連接，或者螺栓預(yù)連接和焊接固定連接相結(jié)合的組合連接； 當(dāng)所述夾板節(jié)上的螺孔直徑大于螺栓直徑時，所述夾板節(jié)形成微調(diào)夾板節(jié)，所述節(jié)桿連接形成可微調(diào)連接。所述節(jié)桿為金屬桿、木制桿、竹質(zhì)桿或塑制桿； 所述節(jié)桿為方管、型鋼或組合型鋼構(gòu)件； 當(dāng)節(jié)桿為型鋼或組合型鋼構(gòu)件時，在節(jié)桿的端部帶有方管外襯接頭。所述節(jié)桿為方管時，在節(jié)桿端部帶有螺栓孔或方管內(nèi)襯接頭。所述結(jié)構(gòu)架為鋼結(jié)構(gòu)架； 鋼結(jié)構(gòu)架的夾板節(jié)為鋼制夾板節(jié)，節(jié)桿為鋼制節(jié)桿； 所述鋼制節(jié)桿包括方管、圓管、工字鋼、槽鋼、C型鋼或型鋼組合件。所述鋼結(jié)構(gòu)架為平面或立體鋼框架； 所述平面鋼框架由鋼柱和鋼梁以夾板節(jié)組合連接而成；所述鋼柱和鋼梁均由節(jié)桿構(gòu)成；兩個以上鋼柱按間距垂直固定在基礎(chǔ)上，鋼梁以夾板節(jié)連接于相鄰兩鋼柱的頂部之間； 所述立體鋼框架包括兩個以上平行排列的平面鋼框架，在平面鋼框架之間以空間夾板節(jié)連接有節(jié)桿； 所述鋼框架為單層、多層或高層鋼框架。所述鋼框架由構(gòu)成T形、L形、門字形、口字形的預(yù)組裝架相互組合連接構(gòu)成； 所述預(yù)組裝架的節(jié)桿以夾板節(jié)和螺栓形成預(yù)連接； 所述二個以上預(yù)組裝架固定在基礎(chǔ)上，并相互連接，以螺栓固定或焊接固定形成鋼框架。所述鋼結(jié)構(gòu)架為鋼桁架； 所述鋼桁架由兩組平行弦桿和腹桿以夾板節(jié)組合連接而成；所述兩組平行弦桿均是由節(jié)桿以夾板節(jié)連接而成，弦桿的連接節(jié)點(diǎn)處再以夾板節(jié)連接腹桿，腹桿由節(jié)桿構(gòu)成； 當(dāng)所述鋼桁架的兩組平行弦桿之間還連接有斜桿時，形成定型桁架。所述鋼結(jié)構(gòu)架為鋼網(wǎng)架； 所述鋼網(wǎng)架包括兩個以上平行排列的鋼桁架，在鋼桁架之間以空間夾板節(jié)連接有節(jié)桿。這種所述結(jié)構(gòu)架的安裝方法，包括如下步驟: 步驟1、制作構(gòu)成系列的夾板節(jié)和節(jié)桿； 步驟2、將節(jié)桿以夾板節(jié)相互連接形成結(jié)構(gòu)架。步驟I包括如下分步驟: a、將夾板節(jié)和節(jié)桿制成鋼夾板節(jié)和鋼節(jié)桿； b、在鋼夾板節(jié)和鋼節(jié)桿上預(yù)留螺栓孔； 步驟2包括如下分步驟: a、將兩個以上鋼節(jié)桿以鋼夾板節(jié)相互垂直組裝，以螺栓預(yù)連接，形成預(yù)組裝鋼架；預(yù)組裝鋼架的形狀包括T形、L形、門字形、口字形或立方體框架； b、將預(yù)組裝鋼架相互組合連接，以螺栓固定連接或焊接形成鋼框架、鋼桁架或鋼網(wǎng)架。本專利技術(shù)的有益效果如下: 1、本專利技術(shù)的夾板節(jié)形狀規(guī)律簡單，便于標(biāo)準(zhǔn)系列化加工，并形成獨(dú)立加工的節(jié)點(diǎn)，不與具體工程桿件沖突或產(chǎn)生加工矛盾。2、便于工程桿件加工:工程桿件架構(gòu)只有打螺栓孔一個工序，避免由于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)焊接和變形；同時更容易實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的桿件。3、便于預(yù)組裝:以夾板節(jié)連接桿件，可方便在現(xiàn)場預(yù)組裝然后吊裝。4、便于調(diào)節(jié)誤差:將組裝誤差調(diào)節(jié)在夾板節(jié)的微調(diào)孔內(nèi)。5、節(jié)點(diǎn)堅固:夾板節(jié)可以單獨(dú)制作成高于設(shè)計強(qiáng)度的節(jié)點(diǎn)，從而在不改變桿件設(shè)計的基礎(chǔ)上實現(xiàn)加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)連接。6、受力明確:夾板節(jié)受力有明確的受力模型，便于把握計算。7、便于鋼結(jié)構(gòu)的組合吊裝:可以把多個桿件組合成預(yù)組裝架，實現(xiàn)組合吊裝。8、便于節(jié)點(diǎn)、桿件各自獨(dú)立防腐。9、節(jié)點(diǎn)受力模型明確，便于把控。10、多重連接方式的組合加強(qiáng):螺栓連接、夾固摩擦連接、焊接連接，防止焊接節(jié)點(diǎn)脆性破壞。11、便于實現(xiàn)快速裝拆鋼架。12、鋼架制作精準(zhǔn)美觀，附有連接規(guī)律和節(jié)點(diǎn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種夾板節(jié)，其特征在于：所述夾板節(jié)由節(jié)核和夾板組合構(gòu)成；所述節(jié)核為立方塊，在立方塊節(jié)核的至少兩個面上分別帶有夾板；所述夾板節(jié)為平面夾板節(jié)或空間夾板節(jié)；所述平面夾板節(jié)由立方塊節(jié)核在X、Y、Z軸中的其中任意兩個軸所對應(yīng)的面上分別帶有夾板形成；平面夾板節(jié)包括：帶有兩個夾板的一字形平面雙向夾板節(jié)或L形平面雙向夾板節(jié)、帶有三個夾板的T形平面三向夾板節(jié)、帶有四個夾板的十字形平面四向夾板節(jié)；所述空間夾板節(jié)由立方塊節(jié)核在X、Y、Z軸所對應(yīng)的面上分別帶有夾板形成；空間夾板節(jié)包括：空間三向夾板節(jié)、空間四向夾板節(jié)、空間五向夾板節(jié)、空間六向夾板節(jié)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種夾板節(jié)，其特征在于: 所述夾板節(jié)由節(jié)核和夾板組合構(gòu)成；所述節(jié)核為立方塊，在立方塊節(jié)核的至少兩個面上分別帶有夾板； 所述夾板節(jié)為平面夾板節(jié)或空間夾板節(jié)； 所述平面夾板節(jié)由立方塊節(jié)核在X、Y、Z軸中的其中任意兩個軸所對應(yīng)的面上分別帶有夾板形成；平面夾板節(jié)包括:帶有兩個夾板的一字形平面雙向夾板節(jié)或L形平面雙向夾板節(jié)、帶有三個夾板的T形平面三向夾板節(jié)、帶有四個夾板的十字形平面四向夾板節(jié)； 所述空間夾板節(jié)由立方塊節(jié)核在X、Y、Z軸所對應(yīng)的面上分別帶有夾板形成；空間夾板節(jié)包括:空間三向夾板節(jié)、空間四向夾板節(jié)、空間五向夾板節(jié)、空間六向夾板節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾板節(jié)，其特征在于: 所述立方塊節(jié)核是由三對兩兩相對的平行板(I)相互垂直組合后圍合形成，夾板由兩兩相對的平行板(I)向外凸出立方塊節(jié)核形成； 或者立方塊節(jié)核直接由立方塊形成，夾板由連接在立方塊外面的U形夾板件(5)形成，所述U形夾板件(5 )的平行兩翼向外凸出立方塊節(jié)核形成夾板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾板節(jié)，其特征在于: 所述立方塊節(jié)核由表面帶有 凹槽(3 )的立方塊(2 )、框架立方塊(4)或方管立方塊(14)形成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾板節(jié)，其特征在于: 所述U形夾板件(5)上帶有與凹槽(3)、框架立方塊(4)或方管立方塊上的開口相對應(yīng)的凸塊(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾板節(jié)，其特征在于: 所述夾板上開有至少一個螺孔并穿設(shè)有螺栓(6)，當(dāng)夾板上開有一個螺孔時，夾板節(jié)為鉸接夾板節(jié)，當(dāng)夾板上開有兩個以上螺孔時，夾板節(jié)為剛接夾板節(jié)。6.一種采用如權(quán)利要求1 5任意一項所述夾板節(jié)的結(jié)構(gòu)架，其特征在于: 所述結(jié)構(gòu)架是由夾板節(jié)和節(jié)桿(11)組合連接而成；至少兩個節(jié)桿端部同時夾固在一個夾板節(jié)的夾板之間，形成夾板節(jié)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)架，其特征在于: 所述結(jié)構(gòu)架的夾板節(jié)與節(jié)桿之間的連接包括螺栓預(yù)連接和螺栓固定連接，或者螺栓預(yù)連接和焊接固定連接相結(jié)合的組合連接； 當(dāng)所述夾板節(jié)上的螺孔直徑大于螺栓直徑時，所述夾板節(jié)形成微調(diào)夾板節(jié)，所述節(jié)桿連接形成可微調(diào)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)架，其特征在于: 所述節(jié)桿(11)為金屬桿、木制桿、竹質(zhì)桿或塑制桿。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)架，其特征在于: 所述節(jié)桿(11)為方管、型鋼或組合型鋼構(gòu)件； 當(dāng)節(jié)桿(11)為型鋼或組合型鋼構(gòu)件時，在節(jié)桿的端部帶有方管外襯接頭。1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱宏宇，
申請(專利權(quán))人：朱宏宇，
類型：發(fā)明
國別省市：