一种带钢板套筒的索网节点连接装置

陈东兆 金亚婷 高亚飞 师玉增

河南工业大学土木工程学院（450000）

0 引言

作为一种新型建筑结构形式的索网结构，因其具有建筑形式美观，造型富于变化，成型后富有张力的美感，在国内外得到了广泛应用。索网张力结构体系基本上是由张拉索（张拉膜）、压杆（采用视结构类型而定）、轻质围护覆盖层组成，索网结构的张拉索往往在环向、斜向等多个方向汇交于节点，节点位置应能有效固定多个方向的张拉索，保障张拉索的转动自由，且能有效避免张拉索发生相对滑动。否则相交的张拉索出现相对滑动，会导致索网结构发生变形，进而影响结构整体安全。基于上述，索网节点如何合理的进行设计，成为亟待解决的问题，有鉴于此，文章介绍一种带钢板套筒的索网节点连接装置及具有该连接装置的索网节点，以解决上述问题。

1 索网节点连接装置介绍

一种带钢板套筒的索网节点连接装置，主要包括外侧钢板、内侧钢板、高强螺栓和钢板套筒。外侧钢板上开设有外螺栓孔，内侧钢板开设有内螺栓孔，钢板套筒设置于外侧钢板与内侧钢板之间，高强螺栓通过外螺栓孔、钢板套筒和内螺栓孔固定外侧钢板与内侧钢板，钢板套筒在外侧钢板与内侧钢板之间形成拉索穿孔[1]。

外侧钢板与内侧钢板的形状可为圆形、矩形、椭圆形、多边形等，具体形状可以根据索网节点的实际情况确定，以外侧钢板与内侧钢板的形状相同为优选方案。高强螺栓包括螺杆以及与螺杆配套的螺母，高强螺栓可选两侧带有螺纹或单侧带有螺纹，螺杆依次穿过外螺栓孔、钢板套筒和内螺栓孔中，与螺母配合，将外侧钢板与内侧钢板固定在一起。钢板套筒为圆形钢管且其内径大于高强螺栓螺杆的直径，钢板套筒与高强螺栓二者的数量相同。另外介绍的一种具有上述带钢板的索网节点连接装置的索网节点，包括上述带钢板的索网节点连接装置和多根张拉索，多根张拉索穿插于拉索穿孔中且形成彼此交叉层叠布置状态，钢板套筒的长度小于多根张拉索的直径总和。

与现有技术相比，该索网节点连接装置在安装之前，先安装张拉索，然后将外侧钢板上的外螺栓孔、钢板套筒和内侧钢板上的内螺栓孔一一对应，外侧钢板、内侧钢板和钢板套筒作为夹具夹住张拉索，再将高强螺栓的螺杆依次穿过外螺栓孔、钢板套筒和内螺栓孔，接着对高强螺栓的螺母进行初拧，初拧完成后对张拉索进行预应力张拉，张拉完成后，对高强螺栓的螺母进行终拧以此牢固固定张拉索[2]。

2 索网节点连接装置的具体实施方式

该索网节点连接装置以及具有该索网节点连接装置的索网节点如图1至图3所示。图1中主要包括的构件有：外侧钢板1、外螺栓孔12、内侧钢板2、内螺栓孔22、高强螺栓3、钢板套筒4、拉索穿孔5、螺母6、张拉索7；图2为索网连接节点结构示意图。下面通过具体实施方式，对该索网节点连接装置做进一步的详细介绍。

图1 索网节点连接装置拆分图

图2 索网连接节点结构示意图

具有该索网节点连接装置的索网节点结构示意图如图3所示，具体安装过程为：在张拉索7安装完成之后，进行带钢板套筒的索网节点连接装置的安装，外侧钢板1上的外螺栓孔12、钢板套筒4和内侧钢板2上的内螺栓孔22一一对准，并放置外侧钢板1、内侧钢板2以及钢板套筒4作为夹具夹住张拉索7，将高强螺栓3的螺杆依次穿过外螺栓孔12、钢板套筒4和内螺栓孔22；接着将螺母6安装在螺杆上并对螺母6进行初拧；螺母6初拧完成后对张拉索7进行预应力张拉，在该张拉过程中，该连接装置保障了张拉索7可以自由转动；张拉索7张拉完成后，对螺母6进行终拧，以此牢固固定张拉索7，该索网节点位置的张拉索7不必断开，即可实现张拉索7的固定[3]。

图3 带张拉索的索网节点结构示意图

3 结语

文章提出的上述带钢板的索网节点连接装置在安装过程中，不涉及外侧钢板和内侧钢板的朝向问题，高强螺栓既可以从外侧钢板开始安装，也可以从内侧钢板开始安装，该带钢板套筒的索网节点连接装置具有安装方便、简单的特点；且外侧钢板、内侧钢板和钢板套筒的结构简单，易于制作，所以上述索网节点连接装置的制备成本较低。外侧钢板和内侧钢板通过高强螺栓贯穿钢板套筒固定连接，该索网节点连接装置能有效避免焊接连接导致的钢板套筒变形，既可以保障索网节点安装时张拉索张拉的转动自由，又可以有效牢固地固定张拉索，该索网节点连接装置结构简单，安装便捷、连接可靠等特点，适用于推广。