空间框架连接节点装置制造方法及图纸

在双层栅格类型的空间框架中节点连接器优选地是挤压件，所述挤压件包括端开口的管状部分以用于适宜地至少基本包围可设置在通路内的所期望横截面形状的框架弦构件。节点连接器具有固定的外部元件，所述固定的外部元件沿连接器平行于通路延伸。这些元件限定设置在至少两对这样表面内的相面向平行平坦表面。每一对的表面位于与在它们之间的中心平面等距离位置处。每一中心平面平行于通路轴线并且优选地包括通路轴线。节点连接器的每一对相面向的平坦表面可与放置在所述相面向表面之间的每一个其他框架构架构件的端处的相对的平坦表面紧密配合。节点连接器可通过在节点连接器中的孔以及穿过各自构架构件的孔或通路中的具有零间隙的剪切销而被固定到在其通路内的弦构件以及固定到其他构架构件的端。空间框架可以是用于曲面太阳反射器的可动电枢，该空间框架具有Ｖ型主表面。至少一些构架构件可以是薄壁管，其中所述薄壁管被修改为沿每一个管的长度具有对向的、平坦外部的壁区域且在该壁区域中壁厚局部增大且剪切销穿过该壁区域而被限定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
【0001】本专利技术涉及结构化空间框架，更为具体的是，涉及非壳体空间框架且涉及连接节点装置与用于这样框架的其他结构元件。
技术介绍
【0002】空间框架是诸如管的结构构架构件的网，所述结构构架构件在多构件连接点(通常称为“节点”)处以下面的方式互连：即整个结构的行为就像一个结构元件。通过对比，在梁与柱的典型构架中，如在建筑中，结构元件通常独立于彼此而起作用并具有完全单独的力作用路径。【0003】现有技术中可见到空间框架的两种粗分类。它们是单层栅格与双(多)层栅格(DLG)。单层栅格是具有期望横截面与尺寸的节点结构与结构构件的网(设置成三角形、长方形或其他几何方案)。单层栅格通过将栅格元件设置到曲面内而获得它的结构强度。因而，单层栅格最常用于限定圆顶、拱顶以及具有单一或复合曲率的其他结构。【0004】正如名称所暗示的，双层栅格是节点位于两个单独表面内的空间框架，所述两个单独表面通常是平的且彼此相互平行间隔；具有弯曲的平行间隔的表面的拱顶DLG也是公知的。在双层栅格(DLG)中，节点通过称为弦的直的结构元件彼此互连在每个平面内；在每一个表面内的所述弦被配置成通常为方形的重复几何图案，但是也可通过在每个表面内的弦阵列而限定三角形与长方形。由在DLG的主平面内的弦所限定的方形(或其他几何形状)一般在整个结构中都有相同的尺寸。通过在此被称作柱以便同处于DLG主表面内的弦元件相区别的其他直的结构元件而使DLG的两个表面互连。例如，在DLG顶表面内的节点被设置成，使它们所限定的方形区域的质心位于DLG的底表面内的节点之上，且柱从这些顶表面节点中的每一个连接到其底表-->面节点。结果，在DLG的主表面之间延伸的DLG中的柱倾斜于主表面。【0005】空间架构常规地被用作静态结构，即被安装在固定支承件或地基上并且被其支撑的结构。在全景平面图(即从垂直于DLG主表面的线上有利位置处观察)中是方形或长方形的DLG结构可被支承在结构的端或例如结构的中部。然而，公知的是将空间架构用作在体育场与露天运动场上的可移动盖顶，在这样的情况下，空间框架支承件被支承在沿水平轨道可移动的辊或滚轮单元上；在这样情况下所使用的空间架构根本上是静态结构，这是因为这样的空间架构的运动不会显著改变由于重力导致的框架载荷。【0006】在单层栅格中构架构件到节点的连接通常是通过将相关构架构件在节点处彼此相互螺栓连接、铆接或焊接或者将相关构架构件在节点处螺栓连接、铆接或焊接到其他节点元件而限定的刚性连接。在栅格节点处构架构件这样的刚性连接使所述连接能将在架构构件上的力矩载荷传递到节点并传递到节点处的其他构件；力矩载荷是以导致构架构件相对于节点试图旋转或枢转的方式而作用到构架构件上的载荷。另一方面，在现代双层栅格中，构架构件到节点的连接很少是力矩连接；它们是真正被销连接的连接或是被模制成销连接的连接。在双层栅格中，通过作用在构架构件内沿它们的长度(即构架构件的轴线方向)的拉力或压力来抵抗在整体栅格上倾向于使得构架构件产生相对于节点的旋转运动的载荷。在DLG中使用销连接的原因在于装配这样的栅格的费用与困难性，其中所述栅格具有在或到节点处的构架构件的力矩连接。【0007】在节点处DLG构架构件的真正销连接是用于限定与制作的简单连接。这样的连接典型地通过如下方式被制成：即，使得螺栓或销穿过在构架构件内和在节点连接器装置内的对准孔，其中该构架构件同其他构架构件被销连接到所述节点连接器装置。在柱轴线与在节点处的弦轴线(或在节点处的主弦轴线)不相交的情况下，称节点具有偏心率。在DLG节点处的偏心率导致节点具有力矩载荷或其他施加到其上的不期望的载荷。在DLG的节点处存在力矩载荷会要求栅格的至-->少一些部件重于没有力矩载荷存在的情况下的部件。可通过在连接到节点的构架构件的不完全对准而导致在DLG节点处的载荷偏心率，并且可由在节点处销连接内的间隙而产生构架构件未对准。在DLG中销连接处的间隙也可导致栅格构架构件在节点之间具有偏离于设计长度的有效长度，因此与设计载荷大小相比会影响在构架构件内的实际载荷的大小。解决在实际构架构件载荷与设计构架构件载荷之间差异的存在性(或者潜在性)的方案是将构架构件制作得更重。【0008】因此，显然的是用于在DLG内建立构架构件到节点的连接的现存结构与技术具有如下不足，即有害地影响了整体DLG以及在其中存在的构架构件的载荷承载能力。对于可用减少偏心率或没有偏心率以及在销连接处最小化间隙效果的方式而制造的在DLG内节点处的销连接，其结构与程序是有要求的。有意义地满足任何或者全部这些要求可导致DLG更为有效地利用它们的构架构件并因此允许减轻构架构件的重量以及其它随之而来的优点与有利之处。影响特定DLG费用的首要因素主要是用于形成栅格部件的材料费用以及其次是组装这些部件的劳动力费用。材料费用是材料重量的函数。劳动力费用主要是组装DLG所需工时的函数。
技术实现思路
【0009】本专利技术有利地满足了以上所述的要求。它是通过提供结构化的装置得以实现的，并且是在下面将详细描述的且与这些结构与程序的多个优点与有利之处的一同说明的程序。下面概括出所要求保护的本专利技术的主要方面。【0010】本专利技术提供一种节点连接器结构，所述节点连接器结构有用于限定双层栅格类型的空间框架中的节点处的多个构架构件的互连。该节点连接器结构包括限定具有轴线的通路的圆筒形基底部分。通路的尺寸与形状被构造成适于细长弦构架构件可滑动地基本轴向地插入配合到其中，所述弦构件具有当将弦构件插入到通路中时可与通路轴线基本对准的沿其长度的轴线。通路被构造成基本围绕弦构架构件且当将弦构件插入到通路中时保持该构架构件轴线与通路轴线对准。节-->点连接器基本沿基底部分长度以及基底部分外部承载多个固定结构元件，所述多个固定结构元件限定至少两对平行的、间隔的、对向的基本平坦表面。每一对表面距它们之间的中心平面等距离地间隔；所述中心平面平行于且基本相交于通路轴线。至少一对孔被限定在基底部分内；这些孔在横贯通路轴线并与其正交的线上对准。至少再一对孔被限定成穿过限定每一对平行间隔对向表面的元件；这些孔在正交于该对表面的直线上对准。【0011】本专利技术也提供经由节点连接器在双层栅格类型的空间框架中在构件的节点处的构架构件的销连接，其中所述节点连接器具有限定一对备用的平行的基本平坦的对向表面的元件。构架构件在其端处在节点连接器对向表面之间具有它自身的基本平坦的且基本平行的相对的外表面，所述外表面被间隔成在对向节点连接器表面之间具有构架构件端的小间隙。销接收通路沿与构架构件的平行外表面基本正交的直线穿过构架构件而形成。一对孔穿过节点连接器元件在与由这些元件限定的对向表面对基本正交的直线上而被形成。当在节点连接器的对向表面之间适当放置构架构件时，销可穿过孔和通路而插入。在这种情况下，当将销插入到孔与通路中时，销被限定成在孔与通路内基本具有过盈配合。【0012】本专利技术还提供沿其长度具有基本恒定横截面尺寸与形状的管状结构构件。该构件在它的外表面内具有一对平行相反对准的平坦区域。除了在每一个外部平坦区域的选定部分内，管状构件具有预定的基本均匀的壁厚，在所述每一个外部平坦区域的所述选定部分内壁厚是大于预定壁厚的选定量。一对对准的孔中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使得多个构架构件在双层栅格类型的空间框架中的节点处互连的节点连接器，所述节点连接器包括：限定通路的圆筒形基底部分，其中所述通路具有轴线并且所述通路的尺寸与形状被构造成用于贴合的、可滑动的、基本轴向的将所述栅格的细长弦构架构件插入其中，并且其中所述弦构架构件具有当进行所述插入时沿它的长度与所述通路轴线基本对准的轴线，所述通路被构造成基本包围所述弦构架构件并在所述插入时保持所述构架构件轴线与所述通路轴线对准，所述节点的结构基本被承载于沿固定的多个结构元件的所述基底部分的长度并在其外部，其中所述多个结构元件限定至少两对平行间隔的、相对的、基本平坦的表面，每一对所述表面距在它们之间的中心平面被等距离地间隔开，其中所述中心平面平行于且基本相交于所述通路轴线，在所述基底部分内至少一对孔在一直线上对准，其中所述直线相交并垂直于所述通路轴线，至少又一对孔穿过限定每一对平行间隔的、相对的表面的所述元件并在垂直于该对平面的直线上对准的所述元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-9-22 11/525,7211.一种用于使得多个构架构件在双层栅格类型的空间框架中的节点处互连的节点连接器，所述节点连接器包括：限定通路的圆筒形基底部分，其中所述通路具有轴线并且所述通路的尺寸与形状被构造成用于贴合的、可滑动的、基本轴向的将所述栅格的细长弦构架构件插入其中，并且其中所述弦构架构件具有当进行所述插入时沿它的长度与所述通路轴线基本对准的轴线，所述通路被构造成基本包围所述弦构架构件并在所述插入时保持所述构架构件轴线与所述通路轴线对准，所述节点的结构基本被承载于沿固定的多个结构元件的所述基底部分的长度并在其外部，其中所述多个结构元件限定至少两对平行间隔的、相对的、基本平坦的表面，每一对所述表面距在它们之间的中心平面被等距离地间隔开，其中所述中心平面平行于且基本相交于所述通路轴线，在所述基底部分内至少一对孔在一直线上对准，其中所述直线相交并垂直于所述通路轴线，至少又一对孔穿过限定每一对平行间隔的、相对的表面的所述元件并在垂直于该对平面的直线上对准的所述元件。2.根据权利要求1所述的节点连接器，其中所述通路是周边地闭合的。3.根据权利要求2所述的节点连接器，其中所述通路的横截面形状不是圆形的。4.根据权利要求1所述的节点连接器，其中所述通路的横截面形状不是圆形的。5.根据权利要求4所述的节点连接器，其中所述通路具有从它横向地沿所述通路的长度的开口，并且所述弦构架构件的横截面被构造成包括凸出部分，当将所述弦构架构件插入到所述通路时，所述凸出部分被容纳在所述开口中。6.根据权利要求5所述的节点连接器，其中所述节点连接器沿插入到它的弦构架构件的运动可通过一紧固件而被固定，其中该紧固件可接合在所述节点连接器与所述弦构架构件的所述凸出部分之间。7.根据权利要求5所述的节点连接器，其中所述节点连接器的所述横截面形状关于包括所述通路轴线且平分所述开口的平面对称，并且所述节点连接器包括两个基本相同部，所述两个基本相同部在对称平面上相互匹配且相互固定连接。8.根据权利要求1所述的节点连接器，其中所述连接器的横截面形状由至少一个挤压件形成。9.根据权利要求8所述的节点连接器，其中所述节点连接器的材料是铝。10.根据权利要求1所述的节点连接器，其中所述节点连接器的横截面形状关于包括所述通路轴线的平面对称，并且所述节点连接器包括两个基本相同的挤压件，所述两个基本相同的挤压件在对称平面上相互匹配且彼此相互固定连接。11.根据权利要求1所述的节点连接器，其中所述节点连接器材料是纤维增强塑料。12.根据权利要求1所述的节点连接器，其中所述平坦表面中的至少相邻的两个平坦平面由分支成两个臂的元件限定，其中所述臂限定对应的平坦表面。13.根据权利要求1所述的节点连接器，其中所述元件中的两个相邻元件通常由沿所述连接器的所述基底部分的外部且从所述连接器的所述基底部分的所述外部向外延伸的肋而承载。14.根据权利要求9所述的节点连接器，其中所述肋被基本径向地设置到所述通路。15.根据权利要求1所述的节点连接器，其中所述平坦表面的至少一对平坦表面沿所述连接器的长度足以建立所述空间框架的至少三个其它构架构件端与所述连接器的连接。16.在双层栅格类型空间框架中构架构件端在所述框架的节点处经由节点连接器的销连接中，所述节点连接器具有限定一对间隔的、平行的、基本平坦的相对的表面的元件，所述构架构件端被设置在所述节点连接器的相对的元件表面之间并具有基本平坦的基本平行的相反外表面，剪切销接收通路沿基本垂直于所述构架构件平行的外表面的直线穿过所述构架构件端，一对孔穿过被对准于基本垂直于一对所述相对的表面的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：GA雷诺，DR哈克巴斯，GN克提斯，
申请(专利权)人：游丝空间框架公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]