一種斜拉弦支穹頂的製作方法
2023-06-04 07:33:41
專利名稱：一種斜拉弦支穹頂的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築領域，特別涉及一種可以有效保證結構剛度與穩定性的斜拉 弦支穹頂。
背景技術：
經過最近幾十年的發展，各種類型的大跨空間結構在世界各國都得到了廣泛應 用，並且湧現出了許多新的結構形式和造型，形成了各具特色的多樣化結構體系。其中雜交 結構作為一種非常靈活的結構形式，充分融合了各種結構的優點，可更加經濟和合理地跨 越更大的跨度，比如組合網架就是充分發揮混凝土受壓、鋼材受拉的合理結構形式。隨著張力結構的出現，使得傳統剛性結構和柔性結構結合形成新的結構體系成為 可能。如1993年日本法政大學的川口衛教授提出了由單層球面網殼和去掉上層索的索穹 頂結構組成的一種合理的新型雜交空間結構形式——弦支穹頂結構，與單層網殼相比，弦 支穹頂結構具有更高的剛度和穩定性；與索穹頂相比，它緩解了周邊環梁的強大壓力，降低 了結構的施工難度。弦支穹頂在20世紀90年代一經提出，便在工程中得到了應用。但隨著建築結構功能的不斷提升與建築外觀造型的進一步複雜化，弦支穹頂在一 些特殊建築中的應用受到一定的約束。其一表現在，當弦支穹頂結構應用在體育館等公共 建築時，其最外層撐杆的高度就會受到體育館看臺的影響，撐杆太高則下部索杆會影響看 臺上觀眾的視線，撐杆太低則結構需要施加較大的預應力，造成結構施工難度的增加；其二 表現在，當整個屋蓋外邊緣有較大跨度的懸臂挑簷時，對於挑簷部分仍需做特殊處理。鑑於 上述兩點，本實用新型提出了一種斜拉弦支穹頂，來避免弦支穹頂結構使用過程中出現的 這些問題。
實用新型內容本實用新型主要提供一種斜拉弦支穹頂，以解決現有弦支穹頂結構在實際使用過 程中出現的多種缺陷。為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現—種斜拉弦支穹頂，包括安裝在上部的單層網殼與安裝在相應節點處的支座，所 述穹頂還包括安裝在單層網殼上起支撐作用的斜拉弦支索杆系統；所述斜拉弦支索杆系統 由弦支索杆系統與斜拉索杆系統組成，所述弦支索杆系統包括下部撐杆、下部斜拉索與下 部環索，所述斜拉索杆系統包括上部撐杆、上部斜拉索與上部環索；所述上部撐杆上端與上 部斜拉索以及上部環索相連，下端與用於安裝所述支座的節點相連；所述下部撐杆上端與 所述單層網殼相連、下端與下部斜拉索以及下部環索相連；所述下部斜拉索還與外面相鄰 層索杆支架上的下部撐杆頂端以及單層網殼相連；所述最外層弦支索杆系統的下部斜索還 與所述單層網殼以及上部斜拉索相連。本實用新型結構簡單、受力合理、造型美觀、索杆系統布置靈活；而且，由於將最外 一圈的弦支索杆系統改為斜拉索杆系統，有效地避免了原有弦支穹頂結構最外層撐杆高度易受建築功能要求限制的缺陷，同時也可加強懸挑部分的剛度，使結構受力更為合理；在結 構中，上部環索確保了上部撐杆在環向平面內的穩定性，而跨中下部的弦支部分有效地加 強了結構的剛度，並在不影響結構淨空的前提下，提高了結構的整體穩定性。
以下結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本實用新型；
圖1為本實用新型的結構簡圖。圖2為本實用新型的俯視圖。圖3為本實用新型中索杆系統的結構簡圖。圖4為本實用新型在圖2中A-A位置處的結構剖視圖。
具體實施方式
為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面 結合具體實施方式
，進一步闡述本實用新型。本實用新型為一種斜拉弦支穹頂，主要是用於解決目前所使用的弦支穹頂結構在 實際使用過程中表現出的缺陷，從而達到在保證弦支穹頂結構剛度與穩定性能的基礎上， 有效避免索杆布置對建築功能影響的目的。如
圖1與圖2所示，本實用新型為一種斜拉弦支穹頂的簡圖，本實用新型主要是在 現有弦支穹頂結構的基礎上，進行必要的改良與改進。在結構的設計上，本實用新型的整個 結構體系，主要由單層殼體1、索杆系統2以及支座3組成。如圖3與圖4所示，整個索杆系統2為一種斜拉弦支索杆系統，由斜拉索杆系統與 弦支索杆系統組成，其中，包括斜拉索杆系統中的上部斜拉索21、上部環索22與上部撐杆 23以及弦支索杆系統中的下部斜拉索24、下部撐杆25與下部環索26。在安裝時，上部撐杆 23可向外傾斜也可豎直向上，其下端與單層網殼1上用於安裝支座3的節點相連，上端與上 部斜拉索21、上部環索22連接。下部撐杆25上端與單層網殼1相連，下端與下部斜拉索 24、下部環索26連接。下部斜拉索24上端與外側相鄰索杆層上的下部撐杆25頂端以及單 層網殼1相連，且安裝在索杆系統2中最外層的下部斜拉索24與單層網殼1以及上部斜拉 索23相連。至於安裝在索杆系統2中每一層上的上部環索22與下部環索26均封閉連接 在同一平面內。在整個索杆系統2的安裝時，上部撐杆23與下部撐杆25的長短，需要依據實際情 況確定，而且每根上部撐杆23與下部撐杆25的長短可以有效調節索杆系統2的使用效率。 而且上部撐杆23的傾角大小可依據與其相連的兩根上部斜拉索21的受力大小與整個撐杆 的標高進行調節。在實際的應用中，整個索杆系統2均需施加預應力，來滿足使用要求。本實用新型具有受力合理、造型美觀、索杆系統布置靈活等優點，且可進一步提高 結構的跨度；而且，在本實用新型中將最外一圈的弦支索杆改為斜拉索杆的形式，有效地避 免了原有弦支穹頂結構最外層撐杆高度易受建築功能限制的缺陷，同時也可加強懸挑部分 的剛度，結構受力更為合理；在結構中，上部環索確保了上部撐杆在環向平面內的穩定性， 而跨中下部的弦支部分有效地加強了結構的剛度，並在不影響結構淨空的前提下，提高了 結構的整體穩定性。[0020] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型 要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求一種斜拉弦支穹頂，包括安裝在上部的單層網殼與安裝在相應節點處的支座，其特徵在於，所述穹頂還包括斜拉弦支索杆系統；所述斜拉弦支索杆系統由弦支索杆系統與斜拉索杆系統組成，所述弦支索杆系統包括下部撐杆、下部斜拉索與下部環索；所述斜拉索杆系統包括上部撐杆、上部斜拉索與上部環索；所述上部撐杆上端與上部斜拉索以及上部環索相連，下端與用於安裝所述支座的節點相連；所述下部撐杆上端與所述單層網殼相連、下端與下部斜拉索以及下部環索相連；所述下部斜拉索還與外面相鄰層弦支索杆上的下部撐杆頂端以及單層網殼相連；所述最外層弦支索杆系統的下部斜索還與所述單層網殼以及上部斜拉索相連。
專利摘要本實用新型公開了一種斜拉弦支穹頂，由單層網殼、支座以及索杆系統組成；其中，索杆系統由斜拉索杆系統與弦支索杆系統組成，主要包括上部撐杆、上部斜拉索、上部環索、下部撐杆、下部斜拉索與下部環索；且最外層弦支索杆系統上的下部斜索與單層網殼以及上部斜拉索相連。本實用新型構造簡單、受力合理、造型美觀；最外一圈的弦支索杆改為斜拉索杆的形式，有效地避免了已有弦支穹頂結構索杆布置易受建築功能限制的缺陷，同時也可加強外部懸挑部分的剛度，使結構受力更為合理；上部環索確保了上部撐杆在環向平面內的穩定性，跨中下部的弦支部分有效地加強了結構的剛度，並在不影響結構淨空的前提下，提高了結構的整體穩定性。
文檔編號E04B1/32GK201649393SQ201020172079
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月27日 優先權日2010年4月27日
發明者劉文白, 張寶吉, 郭佳民 申請人:上海海事大學