(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221085104 4.X (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 浙江精工钢结构集团有限公司 地址 312000 浙江省绍兴 市柯桥区柯桥经 济开发区鉴湖路 (72)发明人 吴国松　邢遵胜　姚峰　丁毅　 马洁烽　 (74)专利代理 机构 绍兴市越兴专利事务所(普 通合伙) 33220 专利代理师 王志杰 (51)Int.Cl. E04B 1/19(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06T 17/10(2006.01) (54)发明名称 一种隔板加强型毂形节点及其数字化设计 方法和制作方法 (57)摘要 本发明公开了一种隔板加强型毂形节点及 其数字化设计方法和制作方法， 用于单层网壳结 构， 毂形节点包括节点圆管柱、 柱内加劲板及外 隔板； 柱内加劲板位于圆管柱上下两端， 并与毂 形节点相连箱型构件的上下翼缘对齐， 外隔板位 于结构构 件重叠处， 以避免构 件重叠导致的存在 隐蔽焊缝的问题， 及构件相交产生的局部承 载力 不足的问题。 本发明解决了传统毂形节点做法在 处理单层网壳杆件小角度相交时毂形节点尺寸 过大、 形状及尺寸种类多、 影 响建筑美观等问题。 本发明节点构造承载力高， 结构构造简捷、 加工 便捷、 制作效率高， 数字化设计方法可 以实现参 数化放样、 自动化归并和自动化出图， 为单层网 壳结构提供了自动化智能化设计和产业化制造 的成套解决方案 。 权利要求书2页 说明书5页 附图7页 CN 115142545 A 2022.10.04 CN 115142545 A 1.一种隔板加强型毂形节点， 其特征在于： 包括节点 圆管柱， 沿所述节点 圆管柱的周围 设置有若干个结构构件， 相邻所述结构构件之间设置有外隔板， 所述节点圆管柱的长度大 于结构构件外边缘， 节点圆管柱的顶部和底部内设加劲板， 并控制内加劲板间距小于 500mm， 所述外隔板位于结构构件重叠处， 以避免构件重叠导致的存在隐蔽焊缝的问题， 及 构件相交产生的局部承载力不足的问题， 所述结构构件根据节点圆管柱和外隔板分布， 以 最近面为基准切除多余部分实体， 所述节点圆管柱与内部的加劲板通过熔透焊缝连接， 所 述外隔板与节点圆管柱通过熔透焊缝连接， 所述结构构件与外隔板、 节点圆管柱通过相贯 焊缝连接。 2.根据权利要求1所述的隔板加强型毂形节点， 其特征在于： 毂形节点通过外隔板差异 化来保证节点圆管柱直径的模数化。 3.根据权利要求1所述的隔板加强型毂形节点， 其特征在于： 所述外隔板外伸长度均 大 于结构构件上、 下翼缘轮廓边线交点与节点圆管柱外表面垂线长度。 4.根据权利要求1所述的隔板加强型毂形节点， 其特征在于： 所述结构构件可为箱型构 件、 H形构件、 圆形构件。 5.根据权利要求1所述的隔板加强型毂形节点， 其特征在于： 所述结构构件之间正交或 斜交。 6.一种隔板加强型毂形节点数字化设计方法， 具体采用计算机语言编制设计程序， 其 特征在于： 包括如下步骤， 步骤一， 对单层网壳结构 构件赋予具体截面 规格， 并拉伸为实体； 步骤二， 根据单层网壳结构几何形状寻找构件中心线所在空间三维曲面， 并生成三维 辅助面； 步骤三， 单层网壳构件中心线相交节点位于步骤二生成的三维辅助面上， 通过三维辅 助面法线确定单层网壳各节点所在位置节点圆管柱方位； 步骤四， 节点圆管柱直径在提前输入的截面库中从小到大自动优选， 网壳结构构件两 两对比， 当小截面构件保证有50%截面面积与节点圆管柱接触为满足条件， 得到各节点圆管 柱直径， 并根据优选结果按照模数进 行归并， 读取某相交节点处网壳构件最大壁 厚为T1， 以 下余同， 将节点圆管柱壁厚赋予为1.2T1； 步骤五， 各节点网壳构件实体以节点圆管柱外壁面为基准， 切除多余部分实体， 得到切 除后网壳构件实体， 读取切除多余实体后网壳构件与节点圆管柱外壁板切割处断面尺寸， 将节点圆管柱长度取为最大断面长度两端各外扩一定尺寸， 外扩尺寸一般取T1， 也可人为 干预调整， 至此， 节点圆管柱方位、 直径、 长度、 厚壁确定； 步骤六， 根据网壳构件与节点圆管柱外壁板切割得到的断面， 在最大断面上端、 下端平 齐位置各布置一道内加劲板， 加劲板厚度取1.2T1， 判断加劲板间距， 若间距大于500mm， 则 增加加劲板数量， 一般加劲板最大间距为5 00mm， 或与上 下两块加劲板等间距 布置； 步骤七， 读取网壳实体构件上、 下翼缘轮廓边线交点与中心圆管柱外表面垂线为辅助 线， 通过该辅助线明确外隔板布置方位， 外隔板长度在辅助线长度的基础上向构件腹板相 交线方向外伸一定距离， 一般取为50 mm， 有必要时可人为干预调整外伸长度， 外隔板厚度取 1.2T1； 步骤八， 将前述步骤五所得的网壳构件和节点圆管柱、 外隔板三者以最近面为基准， 切权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115142545 A 2除多于部分实体， 至此 得到完整的外隔板加强型 毂形节点三维实体模型； 步骤九， 根据步骤八所得三维实体模型， 出具毂形节点深化设计图纸， 深化图纸以参数 化方式进行表达， 关键参数如图八所示， 主要体现D、 t、 H、 上弦Du1/Du2 …Dun、 下弦Dd1/ Dd2…Ddn， 以及每块连接 外隔板的边长L i1~Li4、 对角线长度Di1/Di2等 参数。 7.一种隔板加强型 毂形节点加工制作方法， 其特 征在于： 具体包括如下步骤， 步骤一， 根据深化图纸所示规格及尺寸， 将圆钢管分段切割， 长度为H， 在圆柱体上下表 面上根据Di尺寸做标记， 并绘制外隔板 定位辅助线； 步骤二， 切割圆形加劲板， 并与圆柱体焊接， 其中上下两块加劲板位置与结构构件上、 下翼缘对应； 步骤三， 切割所需外隔板， 根据定位辅助线与圆钢管进行装配， 采用熔透焊缝焊接， 完 成毂形节点的工业 化制造， 并运至施工现场； 步骤四， 结构 构件通过 数控切割， 进行相贯线切割， 并然后运至现场； 步骤五， 现场将毂形节点通过临时支架固定， 结构构件通过相贯焊缝焊接于毂形配件 上， 完成构件与毂 形节点的装配和焊接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115142545 A 3