一種帶鋼板套筒的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置

陳東兆 金亞婷 高亞飛 師玉增

河南工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院（450000）

0 引言

作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因其具有建筑形式美觀，造型富于變化，成型后富有張力的美感，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。索網(wǎng)張力結(jié)構(gòu)體系基本上是由張拉索（張拉膜）、壓桿（采用視結(jié)構(gòu)類型而定）、輕質(zhì)圍護(hù)覆蓋層組成，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的張拉索往往在環(huán)向、斜向等多個(gè)方向匯交于節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)位置應(yīng)能有效固定多個(gè)方向的張拉索，保障張拉索的轉(zhuǎn)動(dòng)自由，且能有效避免張拉索發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。否則相交的張拉索出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致索網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)整體安全。基于上述，索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)如何合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，成為亟待解決的問題，有鑒于此，文章介紹一種帶鋼板套筒的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置及具有該連接裝置的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，以解決上述問題。

1 索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置介紹

一種帶鋼板套筒的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置，主要包括外側(cè)鋼板、內(nèi)側(cè)鋼板、高強(qiáng)螺栓和鋼板套筒。外側(cè)鋼板上開設(shè)有外螺栓孔，內(nèi)側(cè)鋼板開設(shè)有內(nèi)螺栓孔，鋼板套筒設(shè)置于外側(cè)鋼板與內(nèi)側(cè)鋼板之間，高強(qiáng)螺栓通過外螺栓孔、鋼板套筒和內(nèi)螺栓孔固定外側(cè)鋼板與內(nèi)側(cè)鋼板，鋼板套筒在外側(cè)鋼板與內(nèi)側(cè)鋼板之間形成拉索穿孔[1]。

外側(cè)鋼板與內(nèi)側(cè)鋼板的形狀可為圓形、矩形、橢圓形、多邊形等，具體形狀可以根據(jù)索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際情況確定，以外側(cè)鋼板與內(nèi)側(cè)鋼板的形狀相同為優(yōu)選方案。高強(qiáng)螺栓包括螺桿以及與螺桿配套的螺母，高強(qiáng)螺栓可選兩側(cè)帶有螺紋或單側(cè)帶有螺紋，螺桿依次穿過外螺栓孔、鋼板套筒和內(nèi)螺栓孔中，與螺母配合，將外側(cè)鋼板與內(nèi)側(cè)鋼板固定在一起。鋼板套筒為圓形鋼管且其內(nèi)徑大于高強(qiáng)螺栓螺桿的直徑，鋼板套筒與高強(qiáng)螺栓二者的數(shù)量相同。另外介紹的一種具有上述帶鋼板的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，包括上述帶鋼板的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置和多根張拉索，多根張拉索穿插于拉索穿孔中且形成彼此交叉層疊布置狀態(tài)，鋼板套筒的長(zhǎng)度小于多根張拉索的直徑總和。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置在安裝之前，先安裝張拉索，然后將外側(cè)鋼板上的外螺栓孔、鋼板套筒和內(nèi)側(cè)鋼板上的內(nèi)螺栓孔一一對(duì)應(yīng)，外側(cè)鋼板、內(nèi)側(cè)鋼板和鋼板套筒作為夾具夾住張拉索，再將高強(qiáng)螺栓的螺桿依次穿過外螺栓孔、鋼板套筒和內(nèi)螺栓孔，接著對(duì)高強(qiáng)螺栓的螺母進(jìn)行初擰，初擰完成后對(duì)張拉索進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉完成后，對(duì)高強(qiáng)螺栓的螺母進(jìn)行終擰以此牢固固定張拉索[2]。

2 索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置的具體實(shí)施方式

該索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置以及具有該索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)如圖1至圖3所示。圖1中主要包括的構(gòu)件有：外側(cè)鋼板1、外螺栓孔12、內(nèi)側(cè)鋼板2、內(nèi)螺栓孔22、高強(qiáng)螺栓3、鋼板套筒4、拉索穿孔5、螺母6、張拉索7；圖2為索網(wǎng)連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。下面通過具體實(shí)施方式，對(duì)該索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置做進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。

圖1 索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置拆分圖

圖2 索網(wǎng)連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖

具有該索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，具體安裝過程為：在張拉索7安裝完成之后，進(jìn)行帶鋼板套筒的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置的安裝，外側(cè)鋼板1上的外螺栓孔12、鋼板套筒4和內(nèi)側(cè)鋼板2上的內(nèi)螺栓孔22一一對(duì)準(zhǔn)，并放置外側(cè)鋼板1、內(nèi)側(cè)鋼板2以及鋼板套筒4作為夾具夾住張拉索7，將高強(qiáng)螺栓3的螺桿依次穿過外螺栓孔12、鋼板套筒4和內(nèi)螺栓孔22；接著將螺母6安裝在螺桿上并對(duì)螺母6進(jìn)行初擰；螺母6初擰完成后對(duì)張拉索7進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，在該張拉過程中，該連接裝置保障了張拉索7可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)；張拉索7張拉完成后，對(duì)螺母6進(jìn)行終擰，以此牢固固定張拉索7，該索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)位置的張拉索7不必?cái)嚅_，即可實(shí)現(xiàn)張拉索7的固定[3]。

圖3 帶張拉索的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖

3 結(jié)語

文章提出的上述帶鋼板的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置在安裝過程中，不涉及外側(cè)鋼板和內(nèi)側(cè)鋼板的朝向問題，高強(qiáng)螺栓既可以從外側(cè)鋼板開始安裝，也可以從內(nèi)側(cè)鋼板開始安裝，該帶鋼板套筒的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置具有安裝方便、簡(jiǎn)單的特點(diǎn)；且外側(cè)鋼板、內(nèi)側(cè)鋼板和鋼板套筒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作，所以上述索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置的制備成本較低。外側(cè)鋼板和內(nèi)側(cè)鋼板通過高強(qiáng)螺栓貫穿鋼板套筒固定連接，該索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置能有效避免焊接連接導(dǎo)致的鋼板套筒變形，既可以保障索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)安裝時(shí)張拉索張拉的轉(zhuǎn)動(dòng)自由，又可以有效牢固地固定張拉索，該索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝便捷、連接可靠等特點(diǎn)，適用于推廣。