本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)及其扭轉(zhuǎn)節(jié)點制作方法，包括連接桿和扭轉(zhuǎn)節(jié)點，連接桿為截面呈長方形的直箱體，扭轉(zhuǎn)節(jié)點包括主體扭轉(zhuǎn)箱體和箱型牛腿，主體扭轉(zhuǎn)箱體的相對兩側(cè)各連接一個箱型牛腿形成X型結(jié)構(gòu)，主體扭轉(zhuǎn)箱體的兩端與兩側(cè)的箱型牛腿形成扭轉(zhuǎn)節(jié)點的四條支腿；箱型牛腿為截面呈長方形的直箱體，主體扭轉(zhuǎn)箱體包括端板以及四塊具有彎扭度的扭板，四塊扭板拼接形成截面為長方形的箱型結(jié)構(gòu)，端板將箱型結(jié)構(gòu)的一端敞口處封閉，箱型結(jié)構(gòu)的另一端敞口，連接桿與扭轉(zhuǎn)節(jié)點的支腿固定連接形成曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明專利技術(shù)利用扭轉(zhuǎn)節(jié)點實現(xiàn)曲面度的轉(zhuǎn)換，保證了曲面網(wǎng)格安裝精度，降低了裝配難度，實現(xiàn)了節(jié)點中力的有效傳遞，保證了結(jié)構(gòu)的受力安全。保證了結(jié)構(gòu)的受力安全。保證了結(jié)構(gòu)的受力安全。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)及其扭轉(zhuǎn)節(jié)點制作方法
[0001]本專利技術(shù)涉及裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域，具體涉及一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)及其扭轉(zhuǎn)節(jié)點制作方法。
技術(shù)介紹
[0002]隨著鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展越來越成熟，建筑行業(yè)很多造型難度也越來越大，鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢也越專利技術(shù)顯，特別是彎扭造型的構(gòu)件是混凝土無法比擬的。在建筑施工過程中，一些城市標志性建筑或文化藝術(shù)建筑常因建筑結(jié)構(gòu)功能及建筑美學(xué)的需要采用曲面鋼結(jié)構(gòu)體系，形成多管相交的曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)。
[0003]在曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)中，連接各桿件的節(jié)點承受各桿件傳遞的內(nèi)力，節(jié)點的受力狀態(tài)比較復(fù)雜，設(shè)計上要求做到強節(jié)點弱構(gòu)件。對于箱型截面的曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)而言，現(xiàn)有技術(shù)中通常將與節(jié)點連接的箱型截面桿件制作成具有扭度的構(gòu)件，通過無彎扭度的節(jié)點連接實現(xiàn)曲面網(wǎng)格造型。但在實際施工過程中，箱型截面桿件較長，且通過多塊具有彎扭度的板件拼裝而成，大尺寸的彎扭板件加工難度大、技術(shù)要求高，板件的彎扭成型精度直接受扭構(gòu)件的加工精度和安裝精度影響；彎扭構(gòu)件的施工不同一般常規(guī)構(gòu)件的施工，需要在空間位置上進行彎扭型位的裝配與組焊，施工制作難度大，普通常規(guī)做法很難保證裝配精度，大范圍的焊接更會導(dǎo)致焊接變形，從而影響裝配后的曲面造型精度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0004]本專利技術(shù)首先公開一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，利用X型結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)節(jié)點與直箱體連接桿進行連接實現(xiàn)曲面網(wǎng)格造型，既滿足了建筑個性化造型設(shè)計的要求，也實現(xiàn)了節(jié)點中力的有效傳遞，保證了結(jié)構(gòu)的受力安全。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，包括連接桿和扭轉(zhuǎn)節(jié)點，連接桿為截面呈長方形的直箱體，扭轉(zhuǎn)節(jié)點包括主體扭轉(zhuǎn)箱體和箱型牛腿，主體扭轉(zhuǎn)箱體的相對兩側(cè)各連接一個箱型牛腿形成X型結(jié)構(gòu)，主體扭轉(zhuǎn)箱體的兩端與兩側(cè)的箱型牛腿形成扭轉(zhuǎn)節(jié)點的四條支腿；箱型牛腿為截面呈長方形的直箱體，主體扭轉(zhuǎn)箱體包括端板以及四塊具有彎扭度的扭板，四塊扭板拼接形成截面為長方形的箱型結(jié)構(gòu)，端板將箱型結(jié)構(gòu)的一端敞口處封閉，箱型結(jié)構(gòu)的另一端敞口，連接桿與扭轉(zhuǎn)節(jié)點的支腿固定連接形成曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)。
[0006]進一步，所述曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)還包括頂部圈梁，頂部圈梁為截面呈長方形的直箱體，靠近頂部圈梁的連接桿與頂部圈梁固定連接。
[0007]進一步，所述箱型牛腿與主體扭轉(zhuǎn)箱體非垂直連接，主體扭轉(zhuǎn)箱體兩側(cè)的箱型牛腿位于同一中心線上，所述曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)格為菱形，所述菱形的兩條對稱軸長度不相等。
[0008]進一步，所述主體扭轉(zhuǎn)箱體的內(nèi)部設(shè)有加勁板，所述加勁板包括間隔平行設(shè)置的第一加勁板和第二加勁板，第一加勁板平行于箱型牛腿的其中一個側(cè)壁，第二加勁板平行
于箱型牛腿的另一個側(cè)壁。
[0009]進一步，所述端板為平板，所述扭板分為左右相對的第一扭板和第二扭板、上下相對的第三扭板和第四扭板，第一扭板及第二扭板的寬度大于第三扭板及第四扭板的寬度。
[0010]進一步，所述第三扭板與第四扭板均通過一次折彎形成符合要求的彎扭度，所述第一扭板與第二扭板均通過五次折彎形成符合要求的彎扭度。
[0011]進一步，所述扭轉(zhuǎn)節(jié)點中第三扭板上的折彎線與第四扭板上的折彎線上下重合，所述扭轉(zhuǎn)節(jié)點中第一扭板上的折彎線分為首尾依次相連的第一折彎線、第二折彎線、第三折彎線、第四折彎線、第五折彎線，第一折彎線、第三折彎線、第五折彎線彼此間隔且平行于第一扭板寬度方向所在端面的邊緣線，將第一扭板沿平行于第一扭板寬度方向的中心線轉(zhuǎn)動180
°
后其折彎線與第二扭板上的折彎線相對且重合。
[0012]進一步，所述第一折彎線與第三折彎線之間的間距大于第三折彎線與第五折彎線之間的間距，第一折彎線、第三折彎線、第五折彎線三者的折彎方向相同，第二折彎線與第四折彎線的折彎方向相同，第二折彎線與第一折彎線的折彎方向相反。
[0013]本專利技術(shù)還同時公開上述曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)中扭轉(zhuǎn)節(jié)點的制作方法，具體包括如下內(nèi)容：步驟1：構(gòu)建扭轉(zhuǎn)節(jié)點模型，模型中將扭轉(zhuǎn)節(jié)點的主體扭轉(zhuǎn)箱體上的每塊扭板按折彎線拆分成多塊多邊形板通過擬合實現(xiàn)每塊扭板預(yù)設(shè)的彎扭度；步驟2：擬合完畢后將對應(yīng)的多邊形板按折彎線拼合形成相應(yīng)扭板，將每塊扭板展開，然后在扭板的展開圖上畫出折彎線，并在折彎線處標注折彎角度，每條折彎線端部標注扭度尺寸值，最后輸出加工圖紙；步驟3：按加工圖紙進行板件切割及折彎；步驟4：按加工圖紙標注的扭度值搭設(shè)胎架，將折彎成型后的扭板放置在胎架上進行尺寸檢驗；步驟5：依據(jù)焊縫對各個板件開設(shè)相應(yīng)坡口；步驟6：根據(jù)扭轉(zhuǎn)節(jié)點的圖紙尺寸放置地樣，依據(jù)地樣尺寸搭設(shè)節(jié)點胎架；步驟7：根據(jù)投影尺寸及胎架，依次對板件進行裝配。
[0014]本專利技術(shù)所設(shè)計的曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)能夠滿足鋼結(jié)構(gòu)建筑中的個性化設(shè)計要求，該曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)利用扭轉(zhuǎn)節(jié)點實現(xiàn)曲面度的轉(zhuǎn)換，而非現(xiàn)有技術(shù)中通過對連接桿進行彎扭度加工而實現(xiàn)，能夠確保曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)的安裝精度，降低了裝配難度，所設(shè)計的扭轉(zhuǎn)節(jié)點實現(xiàn)了節(jié)點中力的有效傳遞，保證了結(jié)構(gòu)的受力安全。
附圖說明
[0015]圖1為實施例中曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為圖1中扭轉(zhuǎn)節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的爆炸圖；圖4為扭轉(zhuǎn)節(jié)點中第一扭板和第二扭板的折彎線對照圖；圖5為扭轉(zhuǎn)節(jié)點的透視圖；圖6為扭轉(zhuǎn)節(jié)點中第一扭板或第二扭板圖紙中給出折彎角度和扭度值的示意圖；圖7為扭轉(zhuǎn)節(jié)點中第三扭板或第四扭板折彎線處的剖視圖。
[0016]附圖標記說明：100、頂部圈梁；200、連接桿；300、扭轉(zhuǎn)節(jié)點；301、主體扭轉(zhuǎn)箱體；302、第一箱型牛腿；303、第二箱型牛腿；3011、第一扭板；3012、第二扭板；3013、第三扭板；3014、第四扭板；3015、端板；3016、第一加勁板；3017、第二加勁板；3011a～3011e為第一扭板上的五條折彎線；3012a～3012e為第二扭板上的五條折彎線；3013a為第三扭板上的折彎線；3014a為第四扭板上的折彎線。
具體實施方式
[0017]下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0018]本實施例首先公開用于鋼結(jié)構(gòu)建筑中的曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，如圖1所示，該曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)主要由頂部圈梁100、連接桿200、扭轉(zhuǎn)節(jié)點300裝配而成，形成具有菱形網(wǎng)格狀的曲面造型。
[0019]其中，連接桿200采用截面呈長方形的直箱體，連接桿200可通過四塊平鋼板依次焊接而成。頂部圈梁100也采用截面呈長方形的直箱體，同樣可由四塊鋼板依次焊接而成。將曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)中靠近頂部圈梁100的連接桿200頂端與頂部圈梁100固定連接，相鄰的連接桿200之間通過扭轉(zhuǎn)節(jié)點300進行連接形成網(wǎng)格狀。
[0020]圖1中所示的曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，扭轉(zhuǎn)節(jié)點300是實現(xiàn)曲面度轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點，該扭轉(zhuǎn)節(jié)點300結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，扭轉(zhuǎn)節(jié)點300包括截面為長方形的主體扭轉(zhuǎn)箱體301、第一箱型牛腿302、第二箱型牛腿303。其中，第一箱型牛腿302和第二箱型牛腿303均為截面呈長方形的直箱本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括連接桿和扭轉(zhuǎn)節(jié)點，連接桿為截面呈長方形的直箱體，扭轉(zhuǎn)節(jié)點包括主體扭轉(zhuǎn)箱體和箱型牛腿，主體扭轉(zhuǎn)箱體的相對兩側(cè)各連接一個箱型牛腿形成X型結(jié)構(gòu)，主體扭轉(zhuǎn)箱體的兩端與兩側(cè)的箱型牛腿形成扭轉(zhuǎn)節(jié)點的四條支腿；箱型牛腿為截面呈長方形的直箱體，主體扭轉(zhuǎn)箱體包括端板以及四塊具有彎扭度的扭板，四塊扭板拼接形成截面為長方形的箱型結(jié)構(gòu)，端板將箱型結(jié)構(gòu)的一端敞口處封閉，箱型結(jié)構(gòu)的另一端敞口，連接桿與扭轉(zhuǎn)節(jié)點的支腿固定連接形成曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)還包括頂部圈梁，頂部圈梁為截面呈長方形的直箱體，靠近頂部圈梁的連接桿與頂部圈梁固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述箱型牛腿與主體扭轉(zhuǎn)箱體非垂直連接，主體扭轉(zhuǎn)箱體兩側(cè)的箱型牛腿位于同一中心線上，所述曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)格為菱形，所述菱形的兩條對稱軸長度不相等。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述主體扭轉(zhuǎn)箱體的內(nèi)部設(shè)有加勁板，所述加勁板包括間隔平行設(shè)置的第一加勁板和第二加勁板，第一加勁板平行于箱型牛腿的其中一個側(cè)壁，第二加勁板平行于箱型牛腿的另一個側(cè)壁。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述端板為平板，所述扭板分為左右相對的第一扭板和第二扭板、上下相對的第三扭板和第四扭板，第一扭板及第二扭板的寬度大于第三扭板及第四扭板的寬度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種曲面網(wǎng)格造型結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第三扭板與第四扭板均通過一次折彎形成符合要求的彎扭度，所述第一扭板與第二扭板均通過五次折彎形成符合要求的彎扭度。7...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：水峰，何劍峰，陳芳亮，袁洋，曹端雄，王闖，章強，宋凱，王騰，潘斌，
申請(專利權(quán))人：浙江精工重鋼結(jié)構(gòu)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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