單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，包括連接裝置和建筑構(gòu)件，所述建筑構(gòu)件由構(gòu)件通過連接裝置，形成單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。本實用新型通過提供新型節(jié)點連接建筑構(gòu)件的方式形成單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，能精確定位空間構(gòu)件之間的復(fù)雜角度關(guān)系，拼裝成型便捷，適應(yīng)現(xiàn)在對于不同形狀的簡約建筑外觀造型的需求。
【專利說明】單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑領(lǐng)域，尤其涉及結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鋼結(jié)構(gòu)及其他金屬結(jié)構(gòu)建筑在我國的大量興起，鋼結(jié)構(gòu)建筑及其他金屬結(jié)構(gòu)以其強度高、自重輕、施工速度快、地基費用省、工業(yè)化程度高、外形美觀、綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點越來越受到各地政府、大型鋼結(jié)構(gòu)公司的重視?，F(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)及其他金屬建筑結(jié)構(gòu)大多以建筑構(gòu)件之間直接連接的方式形成，很難適應(yīng)目前多形狀多結(jié)構(gòu)的簡約建筑外觀造型需求。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，其通過連接裝置(節(jié)點)連接建筑構(gòu)件的方式，構(gòu)造單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，以形成不同形狀的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0004]本實用新型所提供的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，包括連接裝置和建筑構(gòu)件，所述結(jié)構(gòu)體系由建筑構(gòu)件通過連接裝置，形成單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0005]所述連接裝置可以為多面體，所述多面體上的至少一個側(cè)面可以設(shè)置有用于連接所述建筑構(gòu)件的至少一個連接孔。
[0006]所述建筑構(gòu)件可以為橫截面為圓形或方形的管狀結(jié)構(gòu)。
[0007]所述建筑構(gòu)件還可以包括管狀結(jié)構(gòu)和設(shè)置在所述管狀結(jié)構(gòu)的兩端的封板；所述封板上設(shè)有用于安裝螺栓的孔。
[0008]所述建筑構(gòu)件和所述連接裝置可以通過穿過所述封板上的所述用于安裝螺栓的孔和所述節(jié)點上的所述連接孔的螺栓連接，并通過焊接的方式固定連接。
[0009]在所述封板安裝到所述管狀結(jié)構(gòu)上之后，所述用于安裝螺栓的孔可以位于所述管狀結(jié)構(gòu)的中心線上。
[0010]所述管狀結(jié)構(gòu)的兩端可以為斜切端面或垂直端面，所述封板的形狀與所述斜切端面或垂直端面相適應(yīng)。
[0011]所述封板和所述管狀結(jié)構(gòu)之間可以為坡口焊接，且留有鈍邊。
[0012]所述用于安裝螺栓的孔可以為螺紋孔。
[0013]所述單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系可以為鉆石型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或者為單層球面、任意自由曲面和平面建筑網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0014]本實用新型適用于建筑領(lǐng)域，提供了一種通過新型節(jié)點連接建筑構(gòu)件構(gòu)造的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，以能適應(yīng)現(xiàn)在對于不同形狀的簡約建筑外觀造型的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型一個實施例所提供的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點11與構(gòu)件連接示意圖；[0017]圖3是圖1所示的與節(jié)點11連接的建筑構(gòu)件21的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是圖3所示建筑構(gòu)件的封板212的示意圖；
[0019]圖5a是圖1所示的與節(jié)點11連接的建筑構(gòu)件22的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5b是圖5a所示的建筑構(gòu)件22中的封板222的示意圖；
[0021]圖5c是圖5a所示的建筑構(gòu)件22中的封板223的示意圖；
[0022]圖6是圖1所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點14與建筑構(gòu)件連接示意圖；
[0023]圖7a是圖1所示的與節(jié)點14連接的建筑構(gòu)件23的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7b是圖7a所示的建筑構(gòu)件23中的封板232的示意圖；
[0025]圖7c是圖7a所示的建筑構(gòu)件23中的封板233的示意圖；
[0026]圖8是圖1所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的主視圖；
[0027]圖9是圖8所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的1-1視圖；
[0028]圖1Oa是圖8所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的2_2視圖；
[0029]圖1Ob是圖8所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的3-3視圖；
[0030]圖1Oc是圖8所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的4-4視圖；
[0031]圖11是圖8所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的A-A視圖；
[0032]圖12是圖8所示的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的B-B視圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0034]本實用新型提供了一種單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，其通過連接裝置連接建筑構(gòu)件而成。即本實用新型提供了一種通過使用連接裝置來連接建筑構(gòu)件的方式，來形成單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。連接裝置在本領(lǐng)域也可以稱之為節(jié)點?？梢栽诠?jié)點的側(cè)面上適當位置設(shè)置至少一個連接孔，用于連接建筑構(gòu)件，以形成不同的鋼結(jié)構(gòu)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0035]節(jié)點為單層抗彎節(jié)點，其為多面體結(jié)構(gòu)，包括側(cè)面和底面。節(jié)點可以是例如由鋼板或其他金屬板材焊接或者彎折而成中空的多面體結(jié)構(gòu)。由鋼板或其他金屬板材形成多面體的側(cè)面?？梢愿鶕?jù)建筑要求的受力需要設(shè)置鋼板厚度。在多面體結(jié)構(gòu)的側(cè)面上，根據(jù)需要設(shè)置連接建筑構(gòu)件的孔，也就是在形成多面體的鋼板上，根據(jù)需要在適當?shù)奈恢迷O(shè)置至少一個孔(連接孔)，并根據(jù)需要設(shè)置不同的形狀和尺寸，用以連接建筑構(gòu)件。多面體的底面還可以根據(jù)需要設(shè)置環(huán)肋板，用于增強連接裝置的強度。且在環(huán)肋板上，設(shè)有圓孔，也可以稱為安裝孔，用于安裝建筑構(gòu)件時，便于手動或者機械安裝建筑構(gòu)件。
[0036]建筑構(gòu)件可以為橫截面為圓形、方形或其他閉口的管狀構(gòu)件?？梢愿鶕?jù)建筑的受力需要設(shè)置鋼管狀構(gòu)件的厚度。在鋼管狀構(gòu)件上設(shè)置有封板，封板上設(shè)有螺紋孔，螺紋孔設(shè)置在鋼管狀構(gòu)件的中心線上。
[0037]在用節(jié)點連接鋼管狀構(gòu)件形成單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時，通過螺栓穿過鋼管狀構(gòu)件的封板上的螺紋孔和節(jié)點上的連接孔將鋼管狀構(gòu)件和節(jié)點連接在一起后，再通過焊接的方式將鋼管狀構(gòu)件和節(jié)點固定連接。
[0038]此外，本實用新型所提供的節(jié)點，還可以根據(jù)使用位置設(shè)置不同的形狀，例如形成規(guī)則多面體和不規(guī)則多面體，根據(jù)需要用在鋼結(jié)構(gòu)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)內(nèi)或者用在鋼結(jié)構(gòu)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的外周。
[0039]本實用新型提供的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)為鉆石型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0040]下面結(jié)合本實用新型所給出的實施例來進行詳細描述:
[0041]如圖1所示，本實用新型的一個實施例中，提供了一個鉆石型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)1，其由連接裝置(節(jié)點)連接建筑構(gòu)件而成。在圖1中，節(jié)點11和13和其周圍連接的建筑構(gòu)件形成凹陷的形狀，節(jié)點12和其周圍的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形成凸起的形狀。這樣以此類推，形成一個鉆石狀的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0042]圖2圖示了節(jié)點11的結(jié)構(gòu)示意圖，節(jié)點11可以是由鋼板或者其他金屬材質(zhì)焊接或者彎折而成的中空結(jié)構(gòu)。節(jié)點11為橫截面為六邊形的規(guī)則多面體，鋼板或者其他金屬材料形成節(jié)點11的六個側(cè)面。在節(jié)點11的六個側(cè)面上，各形成一個連接孔。在圖2中，為了方便圖示，僅示出了節(jié)點11的兩個側(cè)面上連接的建筑構(gòu)件21和22。該節(jié)點11的各個面的鋼板的厚度可以為約20mm。設(shè)置在節(jié)點11各個側(cè)面上的連接孔可以為圓孔，且直徑為約28mm。如圖1所示，節(jié)點11用在單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)I內(nèi)部。
[0043]雖然在圖2中未示出，但是在節(jié)點11的兩個底面上，可以各設(shè)有一個環(huán)肋板，用于增強連接裝置的強度。且在環(huán)肋板上，設(shè)有直徑為260mm的圓孔，也可以稱為安裝孔，用于安裝建筑構(gòu)件時，便于手動或者機械安裝建筑構(gòu)件。
[0044]在圖3中，以圖2中建筑構(gòu)件21為例，圖示了建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。建筑構(gòu)件21包括橫截面為圓形的管狀結(jié)構(gòu)211，在管狀結(jié)構(gòu)211的兩個尾端均設(shè)有封板212，在封板212上設(shè)有用于安裝螺栓的孔214(如圖4所示)。為了能使節(jié)點11和其周圍所連接的建筑構(gòu)件形成凹陷的形狀，管狀結(jié)構(gòu)211的尾端形成斜切端面，且封板212的形狀設(shè)置適應(yīng)該斜切端面。如圖3所示，管狀結(jié)構(gòu)211的兩端的斜切端面的角度相同，因此，管狀結(jié)構(gòu)211的兩端的采用的是同一型號的封板212。在封板212安裝到管狀結(jié)構(gòu)221的兩端上之后，用于安裝螺栓的孔214位于管狀結(jié)構(gòu)211的中心線上。封板212與管狀結(jié)構(gòu)211可以之間為坡口焊接，且留2mm鈍邊。
[0045]螺栓213穿過管狀結(jié)構(gòu)211 —端的封板212和節(jié)點11的連接孔并通過螺母將建筑構(gòu)件21和節(jié)點11連接在一起。隨后通過焊接的方式使建筑構(gòu)件21和節(jié)點11固定連接。螺栓可以為M24*60。
[0046]在圖5a中，以圖2中建筑構(gòu)件22為例，圖示了建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。建筑構(gòu)件22包括橫截面為圓形的管狀結(jié)構(gòu)221，在管狀結(jié)構(gòu)221的兩個尾端設(shè)有封板222和223，在封板222和223上設(shè)有用于安裝螺栓的孔。為了能使節(jié)點11和其周圍所連接的建筑構(gòu)件形成凹陷的形狀，管狀結(jié)構(gòu)221的尾端形成斜切端面，管狀結(jié)構(gòu)221的兩端的斜切端面分別設(shè)置了不同型號的封板222和223。如圖5b所示，封板222為橢圓形狀的板狀結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有用于安裝螺栓的孔。如圖5c所示，封板223為圓形的板狀結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有用于安裝螺栓的孔。在封板222和223安裝到管狀結(jié)構(gòu)221上之后，該孔位于管狀結(jié)構(gòu)221的中心線上。封板222和223與管狀結(jié)構(gòu)221可以之間為坡口焊接，且留2mm鈍邊。
[0047]螺栓穿過封板222和節(jié)點11的連接孔并通過螺母將建筑構(gòu)件22和節(jié)點11連接在一起。隨后通過焊接的方式使建筑構(gòu)件22和節(jié)點11固定連接。螺栓可以為M24*60。
[0048]圖6圖示了節(jié)點14的結(jié)構(gòu)示意圖，節(jié)點14可以是由鋼板或者其他金屬材質(zhì)焊接或者彎折而成的中空結(jié)構(gòu)。節(jié)點14為橫截面為六邊形的多面體，鋼板或者其他金屬材料形成節(jié)點14的六個側(cè)面。在節(jié)點14的六個側(cè)面的四個側(cè)面上形成一個連接孔。在圖6中，為了方便圖示，僅示出了節(jié)點14的一個側(cè)面上連接的建筑構(gòu)件23。該節(jié)點14的各個面的鋼板的厚度可以為約20mm。設(shè)置在節(jié)點14側(cè)面上的連接孔可以為圓孔，且直徑為約28mm。如圖1所示，節(jié)點14用在單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)I的周邊。未設(shè)置用于連接建筑構(gòu)件的側(cè)面，可以根據(jù)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)外周的形狀的需要設(shè)置不同的形狀，例如可以是平面結(jié)構(gòu)，也可以是弧狀結(jié)構(gòu)。
[0049]雖然在圖6中未示出，但是在節(jié)點14的底面上，可以各設(shè)有一個環(huán)肋板，用于增強連接裝置的強度。且在環(huán)肋板上，設(shè)有直徑為260mm的圓孔，也可以稱為安裝孔，用于安裝建筑構(gòu)件時，便于手動或者機械安裝建筑構(gòu)件。
[0050]在圖7a中，以圖6中建筑構(gòu)件23為例，圖示了建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。建筑構(gòu)件23包括橫截面為圓形的管狀結(jié)構(gòu)231，在管狀結(jié)構(gòu)231的兩個尾端設(shè)有封板232和233，其中，7b和圖7c所示分別圖示了封板232和233。在封板232和233上設(shè)有用于安裝螺栓的孔。為了適應(yīng)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的要求，管狀結(jié)構(gòu)231的尾端形成斜切端面，管狀結(jié)構(gòu)221的兩端的斜切端面分別設(shè)置了不同型號的封板232和233，其上各設(shè)有用于安裝螺栓的孔。在封板232和233安裝到管狀結(jié)構(gòu)231上之后，該孔位于管狀結(jié)構(gòu)231的中心線上。封板232和233與管狀結(jié)構(gòu)231可以之間為坡口焊接，且留2mm鈍邊。
[0051]螺栓穿過封板232和節(jié)點14的連接孔并通過螺母將建筑構(gòu)件23和節(jié)點14連接在一起。隨后通過焊接的方式使建筑構(gòu)件23和節(jié)點14固定連接。螺栓可以為M24*60。
[0052]以上僅是示例性地圖示和說明了形成單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點和建筑構(gòu)件及其之間的連接方式。需要說明的是，本實用新型中所用的節(jié)點和建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)并不僅限于上述的說明。例如，雖然在上述說明中，給出的節(jié)各個面的材質(zhì)均為鋼板，當然，也可以采用其他材質(zhì)的材料，只要能滿足單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的可靠度和穩(wěn)定的要求即可。連接孔也可以根據(jù)建筑構(gòu)件的形狀，設(shè)置成不同的形狀和大小，例如方形等。連接孔的個數(shù)也可以根據(jù)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的要求設(shè)置，例如，在多面體的連接裝置的每個面，均設(shè)有一個孔。當然也可以在連接裝置的某個或者某幾個面上設(shè)置多于一個的孔，以滿足單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的要求。
[0053]在本實用新型中，不管是規(guī)則多面體的結(jié)構(gòu)和不規(guī)則多面體的結(jié)構(gòu)，均是根據(jù)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的需求而設(shè)定的，且是在此處為了方便描寫了而給出的命名，并不局限于實際的應(yīng)用。在實際的應(yīng)用中，多面體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的需求，設(shè)定多面體的形狀，以及形成多面體的面的形狀。例如形成多面體的面可以根據(jù)需要形成弧面。
[0054]圖8是本實用新型的實施例中所給出的鉆石型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的主視圖。圖9為圖8中1-1視圖，圖1Oa是圖8中2-2視圖，圖1Ob是圖8中3_3視圖，圖1Oc是圖8中4_4視圖。圖11和圖12分別為圖8中A-A和B-B視圖。從圖8_12中可以看出，節(jié)點的形狀和建筑構(gòu)件的長度以及建筑構(gòu)件中管狀結(jié)構(gòu)的端面的形狀，會因形成鉆石型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的位置的不同而不同。正如上面關(guān)于節(jié)點和建筑構(gòu)件的具體描述中所說明的，因為單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形狀的需求，相關(guān)位置的節(jié)點和單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以所相應(yīng)的調(diào)整。也正是以為節(jié)點和建筑構(gòu)件這樣靈活的連接方式，可以實現(xiàn)單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的多形狀多結(jié)構(gòu)的建筑造型的需求。[0055]本實用新型所提到的鉆石型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)僅是為了方便描寫了而給出的命名，并不局限于實際的應(yīng)用。在實際的應(yīng)用中，單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際的需要，對節(jié)點和建筑構(gòu)件進行形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸的調(diào)整，以滿足單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)任意結(jié)構(gòu)的實際需要。例如單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)還可以是單層球面、任意自由曲面和平面建筑網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0056]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系包括連接裝置和建筑構(gòu)件，所述結(jié)構(gòu)體系由建筑構(gòu)件通過連接裝置，形成單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述連接裝置為多面體，所述多面體上的至少一個側(cè)面設(shè)置有用于連接所述建筑構(gòu)件的至少一個連接孔。
3.如權(quán)利要求1所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述建筑構(gòu)件為橫截面為圓形或方形的管狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，所述建筑構(gòu)件包括管狀結(jié)構(gòu)和設(shè)置在所述管狀結(jié)構(gòu)的兩端的封板；所述封板上設(shè)有用于安裝螺栓的孔。
5.如權(quán)利要求4所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，所述建筑構(gòu)件和所述連接裝置通過穿過所述封板上的所述用于安裝螺栓的孔和所述節(jié)點上的所述連接孔的螺栓連接，并通過焊接的方式固定連接。
6.如權(quán)利要求4所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，在所述封板安裝到所述管狀結(jié)構(gòu)上之后，所述用于安裝螺栓的孔位于所述管狀結(jié)構(gòu)的中心線上。
7.如權(quán)利要求4所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，所述管狀結(jié)構(gòu)的兩端為斜切端面或垂直端面，所述封板的形狀與所述斜切端面或垂直端面相適應(yīng)。
8.如權(quán)利要求4所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，所述封板和所述管狀結(jié)構(gòu)之間為坡口焊接，且留有鈍邊。
9.如權(quán)利要求4所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，所述用于安裝螺栓的孔為螺紋孔。
10.如權(quán)利要求1所述的單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，所述單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系為鉆石型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或者為單層球面、曲面和平面建筑網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E04B1/32GK203583660SQ201320411788
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】孟祥武, 高揚, 張潮生, 方學(xué)金, 王燕生, 馬薇薇 申請人:北京市長城機床附件有限責任公司, 北京夢想空間結(jié)構(gòu)研究中心有限公司