本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，包括上十字板底座、上端板、防脫蓋板、球體、下十字板底座和下端板。制作時，將上十字板底座、上端板與相鄰構(gòu)件焊接在一起，將下十字板底座、下端板、球體與撐桿焊接在一起；安裝時，將撐桿頂端的球體嵌入上十字板底座內(nèi)，最后用螺栓將防脫蓋板與上端板連接，防止意外情況下球體脫出上十字板底座。該節(jié)點轉(zhuǎn)置滿足結(jié)構(gòu)在使用階段和施工階段對撐桿雙向甚至任意向大轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動要求，其構(gòu)造和制作簡單，體積小，費用低；現(xiàn)場安裝無焊接，方便；制作精度高，轉(zhuǎn)動摩擦力小。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，屬于土木工程中建筑索結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
索結(jié)構(gòu)作為預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)類型，已在國內(nèi)外建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，在工程中常用的建筑索結(jié)構(gòu)主要有張弦梁結(jié)構(gòu)、弦支穹頂結(jié)構(gòu)、斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、索穹頂結(jié)構(gòu)、索桁架結(jié)構(gòu)、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。在這些結(jié)構(gòu)中，都會存在受壓的端部鉸接的撐桿。在一些工程中，為滿足使用階段的要求，撐桿端頭要求為可兩向甚至多向轉(zhuǎn)動。而在施工階段，為便于拉索等構(gòu)件安裝，撐桿往往也要求為可大幅度的多向轉(zhuǎn)動。因此，在這些工程中，需要撐桿端頭為可大幅轉(zhuǎn)動的球鉸。當(dāng)前，撐桿端頭常用的節(jié)點形式為有單向鉸接耳板節(jié)點和球鉸鑄鋼節(jié)點等。單向鉸接耳板節(jié)點是用耳板作為連接件，把撐桿和相連構(gòu)件的耳板用銷軸進(jìn)行銷接。單向鉸接耳板節(jié)點，主要能滿足銷軸轉(zhuǎn)動方向上的大角度轉(zhuǎn)動，構(gòu)造簡單，制作和安裝方便，但在其它方向上，只能依靠耳板之間的較小間隙實現(xiàn)微小轉(zhuǎn)動。在一些工程中，由于撐桿端頭需要多向大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)動，容易導(dǎo)致耳板卡死，撐桿難以自由擺動，撐桿受到額外的彎矩，影響結(jié)構(gòu)性能。球鉸鑄鋼節(jié)點是 通過鑄造工藝制作出鑄鋼底座和鑄鋼球頭，底座內(nèi)側(cè)球面和球頭外側(cè)球面相配，然后將鑄鋼球頭和鑄鋼底座分別與撐桿和相鄰構(gòu)件焊接，安裝時將鑄鋼球頭嵌入鑄鋼底座內(nèi)，再將防脫蓋板與鑄鋼底座用螺栓連接，防止意外情況下鑄鋼球頭脫出鑄鋼底座。球鉸鑄鋼節(jié)點能滿足使用階段和施工階段對撐桿雙向甚至多向大轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動要求，但由于鑄鋼件和普通鋼材的材性不同，兩者焊接對鑄鋼件的可焊性要求高，另外制作鑄鋼件的模具費用較高，因此球鉸鑄鋼節(jié)點費用高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)目的:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，滿足使用階段和施工階段對撐桿雙向甚至任意向大轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動要求，同時構(gòu)造形式簡單，費用低。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為:撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，包括上十字板底座、上端板、防脫蓋板、球體、下十字板底座和下端板；所述上十字板底座與上端板固定連接，上端板與防脫蓋板可拆卸固定連接，所述球體的一部分嵌在十字板底座、上端板和防脫蓋板共同形成的且能避免球體脫落的球腔內(nèi)，露在球腔外的部分與下十字板底座固定連接，下十字板底座與下端板固定連接。上述裝置，在安裝時，首先將球體安裝在十字板底座和上端板形成的球腔內(nèi)，再將防脫蓋板與上端板固定，將球體限制在球腔內(nèi)，與球體固定的下十字板底座和下端板位于球腔外。該裝置中，其實現(xiàn)的功能與現(xiàn)有的球鉸鑄鋼節(jié)點相同，滿足使用階段和施工階段對撐桿雙向甚至任意向大轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動要求；同時十字板底座、上端板、防脫蓋板、下十字板底座和下端板均可采用普通鋼板制成，部件的生產(chǎn)成本低、無需專門設(shè)計鑄造模具，且不同部件之間的安裝、固定方便。更優(yōu)方案，所述上十字板底座采用正交放置的鋼板焊接形式，與球體接觸的內(nèi)側(cè)為凹圓弧線，所述圓弧線與球體外側(cè)面匹配。轉(zhuǎn)動時球體與上十字板底座以線接觸為主，轉(zhuǎn)動摩擦力小。更優(yōu)方案，所述下十字板底座采用正交放置的梯形鋼板焊接形式，防止了球鉸轉(zhuǎn)動時下十字板底座與防脫蓋板碰撞，下十字板底座與球體固定連接的內(nèi)側(cè)為凹圓弧線，所述凹圓弧線的直徑與球體直徑一致。更優(yōu)方案，所述上端板為中心開孔的圓環(huán)鋼板，與球體接觸的內(nèi)側(cè)為內(nèi)凹圓弧面，所述凹圓弧面與球體外側(cè)面匹配。更優(yōu)方案，所述防脫蓋板由兩塊弧形鋼板拼合而成，與球體接觸的內(nèi)側(cè)為內(nèi)凹圓弧面，所述凹圓弧面與球體外側(cè)面匹配。防脫蓋板采用兩片式拼合結(jié)構(gòu)的設(shè)計，能夠方便整個裝置的安裝。更優(yōu)方案，所述上端板和防脫蓋板上都設(shè)有螺栓孔，且通過螺栓連接，螺栓結(jié)構(gòu)能夠方便拆卸和安裝，并且連接可靠。更優(yōu)方案，所述球體是實心球或焊接空心球；使用空心球時能夠減少材料使用量、降低整個裝置的重量，但是必須根據(jù)需要設(shè)計空心球，滿足強度要求。更優(yōu)方案，所述下端板為平面鋼板，結(jié)構(gòu)簡單方便連接。本專利技術(shù)的效益是:撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置實現(xiàn)了撐桿雙向甚至任意向大轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動，同時零 件構(gòu)造簡單，容易制作加工，費用低，精度高，轉(zhuǎn)動時球體與上十字板底座以線接觸為主，轉(zhuǎn)動摩擦力小，現(xiàn)場安裝時只需將球體嵌入上十字底座，然后用螺栓將防脫蓋板與上端板連接即可，簡單方便。附圖說明圖1撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置正視圖。圖2撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置向右轉(zhuǎn)的正視圖。圖3撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置向左轉(zhuǎn)的正視圖。圖4上十字板底座俯視圖。 圖5上端板俯視圖。圖6防脫蓋板俯視圖。圖7下十字板底座俯視圖。附圖標(biāo)記含義如下:1、上十字板底座，2、上端板,3、防脫蓋板,4、螺栓,5、球體,6、下十字板底座,7、下端板，8、撐桿，9、相鄰構(gòu)件。具體實施例方式下面將結(jié)合說明書附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。如圖1、圖2、圖3所示:撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，包括上十字板底座1、上端板2、防脫蓋板3、球體5、下十字板底座6和下端板7。所述球體5可采用實心球或焊接空心球，使用空心球時必須根據(jù)需要設(shè)計滿足強度要求；下端板7為平面鋼板。如圖4所示為上十字板底座I俯視圖,上十字板底座I由正交放置的鋼板焊接而成，與球體5接觸的內(nèi)側(cè)為凹圓弧線，凹圓弧線的直徑略大于球體5直徑，滿足公差配合要求，與相鄰構(gòu)件9連接的端面則可根據(jù)相鄰構(gòu)件9的表面形狀制作。如圖5所示為上端板2俯視圖，上端板2為中心開孔的圓環(huán)鋼板，與球體5接觸的內(nèi)側(cè)為內(nèi)凹圓弧面，凹圓弧面的直徑、中心開孔的最大直徑均應(yīng)與上十字板底座I內(nèi)側(cè)的凹圓弧線的直徑一致，上端板2沿環(huán)向均勻設(shè)置若干螺栓孔。如圖6所示為防脫蓋板3俯視圖，防脫蓋板3為兩個略小于半圓的環(huán)鋼板，與球體5接觸的內(nèi)側(cè)為內(nèi)凹圓弧面，凹圓弧面的直徑、中心孔的最大直徑均應(yīng)與上十字板底座I內(nèi)側(cè)的凹圓弧線的直徑一致，防脫蓋板3沿環(huán)向均勻設(shè)置若干螺栓孔，孔位和上端板2之間的螺栓孔--對應(yīng)。 如圖7所示為下十字板底座6俯視圖，下十字板底座6由正交放置的梯形鋼板焊接而成，為防止球鉸轉(zhuǎn)動時下十字板底座6與防脫蓋板3碰撞，下十字板底座6制作成梯形，具體尺寸應(yīng)滿足轉(zhuǎn)角要求，與球體5焊接的內(nèi)側(cè)為凹圓弧線，圓弧線的直徑與球體5直徑一致。上述裝置在制作時，如圖將上相鄰構(gòu)件9、上十字板底座1、上端板2順序焊接在一起，將球體5、下十字板底座6、下端板7、撐桿8順序焊接在一起；安裝時，將撐桿頂端的球體5嵌入上十字板底座I和上端板2形成的球腔內(nèi)，最后用螺栓4將防脫蓋板3與上端板2連接，將球體5限制在球腔內(nèi)。以上所述，僅是本專利技術(shù)的較佳實施例而已，并非對本專利技術(shù)作任何形式上的限制，雖然本專利技術(shù)已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本專利技術(shù)，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本專利技術(shù)技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的
技術(shù)實現(xiàn)思路
作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本專利技術(shù)技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本專利技術(shù)的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本專利技術(shù)技術(shù)方案的范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，其特征在于：包括上十字板底座（1）、上端板（2）、防脫蓋板（3）、球體（5）、下十字板底座（6）和下端板（7）；所述上十字板底座（1）與上端板（2）固定連接，上端板（2）與防脫蓋板（3）以可拆卸方式固定連接，所述球體（5）的一部分嵌在十字板底座（1）、上端板（2）和防脫蓋板（3）共同形成的且能避免球體脫落的球腔內(nèi)，球體（5）露在球腔外的部分與下十字板底座（6）固定連接，下十字板底座（6）與下端板（7）固定連接。
【技術(shù)特征摘要】
1.撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，其特征在于:包括上十字板底座(I)、上端板(2)、防脫蓋板(3)、球體(5)、下十字板底座(6)和下端板(7)； 所述上十字板底座(I)與上端板(2 )固定連接，上端板(2 )與防脫蓋板(3 )以可拆卸方式固定連接，所述球體(5)的一部分嵌在十字板底座(I)、上端板(2)和防脫蓋板(3)共同形成的且能避免球體脫落的球腔內(nèi)，球體(5)露在球腔外的部分與下十字板底座(6)固定連接，下十字板底座(6)與下端板(7)固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，其特征在于:所述上十字板底座(I)采用正交放置的鋼板焊接形式，與球體(5)接觸的內(nèi)側(cè)為凹圓弧線，所述凹圓弧線與球體(5)外側(cè)面匹配。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撐桿端頭焊接板式大轉(zhuǎn)角球鉸節(jié)點裝置，其特征在于:所述下十字板底座(6)采用正交放置的梯形鋼板焊接形式，與球體(5)固...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅斌，郭正興，熊鑫鑫，劉琪，
申請(專利權(quán))人：東南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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