一种网架结构的螺栓球节点和网架结构

摘要

本实用新型涉及一种网架结构的螺栓球节点和网架结构，其中，螺栓球节点包括螺栓球；多个腹杆，每个腹杆均与螺栓球相连接；多个上弦杆，每个上弦杆均与螺栓球相连且沿螺栓球的圆周方向等圆心角设置，上弦杆的上侧形成有抵接平面，网架结构的次檩条适于铺设在上弦杆上，抵接平面适于与次檩条面接触。因此，本实用新型的网架结构的螺栓球节点能够克服现有技术中的网架结构的外部载荷较大，导致网架结构的主结构的尺寸较大，限制网架结构可跨越的距离的缺陷，能够降低网架结构的外部载荷，使网架结构的主结构的尺寸得以缩小，有助于降低网架结构的制造成本，增大网架结构可跨越的距离。

说明书

技术领域

本实用新型涉及网架结构技术领域，具体涉及一种网架结构的螺栓球节点和网架结构。

背景技术

网架结构是一种高次超静定空间杆系结构，其具有受力性能好，刚度大、整体性及抗震性能好，经济安全，制作、安装方便等优势，因而得到了广泛的应用。特别是近年来，随着计算机的广泛普及,网架结构的设计、计算变得非常简便,网架结构被广泛地应用于工业及民用建筑领域。网架结构的荷载能够被均匀传递，该结构能将所受荷载传递至所有构件，这些构件承受荷载，并将这些荷载均匀地分配到空间结构的支座处。

网架结构属于可装配性构件，能够减小施工难度，缩短工期。施工设备可安装在网架结构自身，减少安装辅助施工的麻烦。空间网架结构的固定端较多，一般来说，即使网架结构中的部分构件遭受破坏，也不易引起整个结构的破坏。另外，由于网架结构大多有某种固定的规则图案，所以能够在视觉上给人以冲击感，且大跨度空间结构安装效率高，安装优势比较明显，在工程现场场地受限的情况下，网架结构不仅能在地面而且可以在某种程度上实行现场装配整体屋盖。

然而，如图1和图2所示，传统的网架结构100’的螺栓球节点1’主要包括螺栓球1’和与螺栓球1’连接的上弦杆13’和腹杆12’。网架结构100’上部的维护结构主要包括矩型主檩条4’、铺设在主檩条4’上并与其相垂直的次檩条2’，以及固定设置在次檩条2’上的轻型彩板3’。维护结构作为外部荷载作用在网架结构100’的主结构(上弦杆13’和腹杆12’)上，当网架结构100’的面积较大时，主檩条4’、次檩条2’和彩板3’的自身重量很大，造成网架结构的主结构的尺寸也较大，同时也限制了网架结构100’可跨越的距离。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的网架结构的外部载荷较大，导致网架结构的主结构的尺寸较大，限制网架结构可跨越的距离的缺陷，从而提供一种外部载荷较小的用于网架结构的螺栓球节点和网架结构，能够降低网架结构的外部载荷，使网架结构的主结构的尺寸得以缩小，有助于降低网架结构的制造成本，增大网架结构可跨越的距离。

为了解决上述问题，本实用新型第一方面提供了一种网架结构的螺栓球节点，包括：螺栓球；多个腹杆，每个腹杆均与螺栓球相连接；多个上弦杆，每个上弦杆均与螺栓球相连且沿螺栓球的圆周方向等圆心角设置，上弦杆的上侧形成有抵接平面，网架结构的次檩条适于铺设在上弦杆上，抵接平面适于与次檩条面接触。

进一步地，上弦杆为方钢管，抵接平面为方钢管的上侧面。

进一步地，螺栓球的上侧形成有避让平面，避让平面与抵接平面相平齐或低于抵接平面。

进一步地，腹杆通过连接套管与螺栓球相连；和/或，

上弦杆通过连接套管与螺栓球连接。

本实用新型第二方面涉及了一种网架结构，包括：

多个本实用新型第一方面所涉及螺栓球节点，多个螺栓球节点彼此相连，多个上弦杆沿横向和纵向交错设置并形成网状；

次檩条，其铺设在上弦杆上并与上弦杆的抵接平面固定连接。

进一步地，网架结构还包括铺设在次檩条上并与次檩条固定连接的彩板。

进一步地，彩板与次檩条通过自攻螺钉固定连接；和/或，

次檩条与上弦杆焊接连接。

本实用新型具有以下优点：

1、由上述技术方案可知，本实用新型第一方面的网架结构的螺栓球节点在上弦杆的上侧设置了抵接平面，这使得上弦杆能够作为主檩条对次檩条进行可靠地安装，使网架结构内无需再设置主檩条，这大大减轻了网架结构的自重，节约了网架结构的钢材使用量，能够在同等条件下增大网架结构可跨越的距离。因此，实用新型的网架结构的螺栓球节点能够克服现有技术中的网架结构的外部载荷较大，导致网架结构的主结构的尺寸较大，限制网架结构可跨越的距离的缺陷，能够降低网架结构的外部载荷，使网架结构的主结构的尺寸得以缩小，有助于降低网架结构的制造成本，增大网架结构可跨越的距离。另外，本实用新型的网架结构的螺栓球节点的结构简单，制造方便，实用安全可靠，便于实施推广应用。

2、由上述技术方案可知，本实用新型第二方面的网架结构包括本实用新型第一方面的螺栓球节点，因此本实用新型第二方面的网架结构内无需再设置主檩条，能够大大减轻网架结构的自重，节约了网架结构的钢材使用量，在同等条件下能够增大网架结构可跨越的距离。因此，本实用新型第二方面的网架结构能够克服现有技术中的网架结构的外部载荷较大，导致网架结构的主结构的尺寸较大，限制网架结构可跨越的距离的缺陷，能够降低网架结构的外部载荷，使网架结构的主结构的尺寸得以缩小，有助于降低网架结构的制造成本，增大网架结构可跨越的距离。另外，本实用新型第二方面的网架结构的结构简单，制造方便，实用安全可靠，便于实施推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有技术的网架结构的螺栓球节点；

图2为现有技术的网架结构的俯视图；

图3为本实用新型实施例1的网架结构的螺栓球节点；

图4为本实用新型实施例1的网架结构的螺栓球节点的上弦杆处的放大图；

图5为本实用新型实施例2的网架结构的俯视图。

附图标记说明：

100、网架结构；1、螺栓球节点；11、螺栓球；111、避让平面；12、腹杆；13、上弦杆；131、抵接平面；2、次檩条；3、彩板；5、连接套管；

100’、网架结构；1’、螺栓球节点；11’、螺栓球；12’、腹杆；13’、上弦杆；2’、次檩条；3’、彩板；4’、主檩条。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

图3为本实用新型实施例1的网架结构的螺栓球节点。图4为本实用新型实施例1的网架结构的螺栓球节点的上弦杆处的放大图。如图3和图4所示，实施例1的网架结构100的螺栓球节点1主要包括螺栓球11、腹杆12和上弦杆13。其中腹杆12为多个，每个腹杆12均与螺栓球11相连接。上弦杆13为多个，每个上弦杆13均与螺栓球11相连且沿螺栓球11的圆周方向等圆心角设置，上弦杆13的上侧形成有抵接平面131。网架结构的次檩条2适于铺设在上弦杆13上。抵接平面131适于与次檩条2面接触。腹杆12优选但不限于钢管，腹杆12可选为圆形杆或方形管，优选为承重效果佳的圆管。

虽然在本实施例中，螺栓球节点1用于拼装成网架结构100，但在其他实施例中，螺栓球节点1也可用于拼装成各类空间杆系结构，如网壳、立体桁架、塔架等。它既可用于永久性建筑，也可用于临时性建筑，便于装拆、扩建。上弦杆13一般设置在腹杆12的上方。

由上述技术方案可知，本实施例的网架结构100的螺栓球节点1在上弦杆13的上侧设置了抵接平面131，这使得上弦杆13能够作为主檩条4’对次檩条2进行可靠地安装，使网架结构100内无需再设置主檩条4’，这大大减轻了网架结构100的自重，节约了网架结构100的钢材使用量，在同等条件下能够增大网架结构100可跨越的距离。

因此，本实施例的网架结构100的螺栓球节点1能够克服现有技术中的网架结构100的外部载荷较大，导致网架结构100的主结构的尺寸较大，限制网架结构100可跨越的距离的缺陷，能够降低网架结构100的外部载荷，使网架结构100的主结构的尺寸得以缩小，有助于降低网架结构100的制造成本，增大网架结构100可跨越的距离。另外，本实用新型的网架结构100的螺栓球节点1的结构简单，制造方便，实用安全可靠，便于实施推广应用。

上弦杆13可选为方钢管，也可选择为圆柱形管，并在圆柱形管上形成有抵接平面131。优选地，在本实施例中上弦杆13为方钢管，抵接平面131为方钢管的上侧面。

螺栓球11为开多个有内丝的孔的球体。优选地，在本实施例中，螺栓球11的上侧形成有避让平面111，避让平面111与抵接平面131相平齐或低于抵接平面131。避让平面111既能够节约螺栓球11所占用的空间，又能够便于操作者在上弦杆13上铺设次檩条2，避免螺栓球11的上端与次檩条2或彩板3发生干涉。

在本实施例中，腹杆12和上弦杆13优选但不限于通过高强度螺栓或连接套管5等与螺栓球11相连。具体地，当上弦杆13通过高强度螺栓与螺栓球11相连时，上弦杆13包括方钢管和焊接在方钢管的端部的锥头或封板，以及焊接在方钢管内并从方钢管中伸出的螺栓头，螺栓头的端部旋入螺栓球11的孔中。当腹杆12通过高强度螺栓与螺栓球11相连时，腹杆12包括钢管和焊接在钢管的端部的锥头或封板，以及焊接在方钢管内并从方钢管中伸出的螺栓头，螺栓头的端部旋入螺栓球11的孔中。

实施例2

实施例2涉及了一种网架结构100，如图5所示，网架结构100包括多个螺栓球节点1和次檩条2。其中，为实施例1所涉及的螺栓球节点1。多个螺栓球节点1彼此相连，多个上弦杆13沿横向和纵向交错设置并形成网状。次檩条2铺设在上弦杆13上并与上弦杆13的抵接平面131固定连接。次檩条2可选为与上弦杆13的抵接平面131焊接，粘接或通过紧固件连接，优选地，在本实施例中，次檩条2与上弦杆13的抵接平面131焊接连接。其中，网架结构的主要施工方法有高空散装法、分块或分条安装法、整体顶升法、高空滑移法、“折叠展开式”整体提升法等。

由上述技术方案可知，实施例2的网架结构100包括实施例1的螺栓球节点1，因此实施例2的网架结构100内无需再设置主檩条4’，能够大大减轻网架结构100的自重，节约了网架结构100的钢材使用量，在同等条件下能够增大网架结构100可跨越的距离。因此，实施例2的网架结构100能够克服现有技术中的网架结构100的外部载荷较大，导致网架结构100的主结构的尺寸较大，限制网架结构100可跨越的距离的缺陷，能够降低网架结构100的外部载荷，使网架结构100的主结构的尺寸得以缩小，有助于降低网架结构100的制造成本，增大网架结构100可跨越的距离。另外，实施例2的网架结构100的结构简单，制造方便，实用安全可靠，便于实施推广应用。

具体地，实施例1所涉及的螺栓球节点1为上弦球节点，优选地，网架结构100中还包括在上弦球节点下方与上弦球节点相连的下弦球节点，其与实施例1的螺栓球节点1的区别在于，使用下弦杆替代实施例1的螺栓球节点的上弦杆，且腹杆设置在下弦杆之上。

在本实施例中，网架结构100优选为还包括铺设在次檩条2上并与次檩条2固定连接的彩板3。当次檩条2上铺设有彩板3时，网架结构100能够作为可现场装配的屋盖。彩板3可选为与次檩条2粘接、焊接连接或通过紧固件固定连接。优选地，在本实施例中，彩板3与次檩条2通过自攻螺钉固定连接。具体地，操作者可通过调整次檩条2的间距和次檩条2的宽度来保证次檩条2对彩板3进行可靠地支撑，从而使彩板3的挠度减小。

综上所述，本实用新型实施例1的螺栓球节点1和实施例2的网架结构100能够克服现有技术中的网架结构100的外部载荷较大，导致网架结构100的主结构的尺寸较大，限制网架结构100可跨越的距离的缺陷，能够降低网架结构100的外部载荷，使网架结构100的主结构的尺寸得以缩小，有助于降低网架结构100的制造成本，增大网架结构100可跨越的距离。另外，本实施例1的网架结构100的螺栓球节点1和实施例2的网架结构100的结构简单，制造方便，实用安全可靠，便于实施推广应用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。