平面網格弦支結構的製作方法

2023-05-30 22:13:56

專利名稱：平面網格弦支結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建築鋼結構技術，尤其涉及一種平面網格弦支結構。
背景技術：
弦支結構為目前常用的建築結構，現有技術中的結構體系包括單向張弦梁(桁
架)、雙向張弦梁(桁架)、空間張弦梁(桁架)，弦支網殼、弦支穹頂等。 其中，弦支穹頂、空間張弦梁(桁架)結構主要用於周邊支承時圓形或橢圓形輕型
大跨度屋蓋；弦支網殼主要用於長邊支承的圓柱面輕型大跨度屋蓋；雙向張弦桁架梁(桁
架)用於矩形周邊支撐的輕型大跨度屋蓋；單向張弦梁主要用於中小跨度且柱距較小時的
平面或曲面輕型屋蓋；單向張弦桁架主要用於大跨度且柱距較小時的曲面輕型屋蓋 上述現有技術至少存在以下缺點 網架或桁架結構用於中小跨度(15m《L《60m)大柱距(15m《^《60m)時候， 杆件多而雜亂、結構美觀性欠缺、網架或桁架厚度較大、結構效能較低。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、效能較高的平面網格弦支結構。 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的 本實用新型的平面網格弦支結構，包括平面網格梁系，所述平面網格梁系的下方 設有弦支結構，所述弦支結構包括至少一道環向索，每一道環向索設有多根豎向撐杆； 所述豎向撐杆的上端與所述平面網格梁系對應的節點鉸接，所述多根豎向撐杆的 下端通過所述環向索相互連接； 所述豎向撐杆的下端通過對角線索與所述平面網格梁系的下一環節點連接。 由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型所述的平面網格弦支結 構，由於平面網格梁系下方的弦支結構包括至少一道環向索，每一道環向索設有多根豎向 撐杆；豎向撐杆的上端與平面網格梁系對應的節點鉸接，下端通過環向索相互連接；豎向 撐杆的下端通過對角線索與平面網格梁系的下一環節點連接。可以使上部網格梁系良好的 受壓性能和下部索體高強受拉性能充分發揮，結構簡單、效能較高。

圖1為本實用新型平面網格弦支結構的軸測示意圖； 圖2為本實用新型中上部正交正放平面網格梁系的平面示意圖； 圖3為本實用新型中上部斜交正放平面網格梁系的平面示意圖； 圖4為本實用新型中下部弦支結構軸測示意圖； 圖5為本實用新型平面網格弦支結構的立面示意圖； 圖6a為本實用新型中豎向撐杆下端節點構造立面示意圖； 圖6b為本實用新型中豎向撐杆下端節點構造平面示意3[0019] 圖7為本實用新型中豎向撐杆上端節點構造示意圖。
具體實施方式
本實用新型的平面網格弦支結構，其較佳的具體實施方式
是，包括平面網格梁系， 所述平面網格梁系的下方設有弦支結構，所述弦支結構包括至少一道環向索，每一道環向 索設有多根豎向撐杆；所述豎向撐杆的上端與所述平面網格梁系對應的節點鉸接，所述多 根豎向撐杆的下端通過所述環向索相互連接；所述豎向撐杆的下端通過對角線索與所述平 面網格梁系的下一環節點連接。可以使上部網格梁系良好的受壓性能和下部索體高強受拉 性能充分發揮，結構簡單、效能較高。 所述平面網格梁系可以為正交正放網格梁，也可以為斜交正放網格梁，也可以是 其它的平面網格梁系。 所述環向索可以呈環狀方形布置，方形的四角分別設有一根豎向撐杆。也可以是 三角形、或其它多邊形布置。 所述豎向撐杆的上端與所述平面網格梁系對應的節點之間可以採用鉸接連接。 具體弦支結構可以包括2 5道環向索，如包括3道環向索。 該平面網格弦支結構的跨距和柱距可以分別為15 60m ;跨距與柱距之比可以為 0. 5 2。 該平面網格弦支結構可以有多個，多個平面網格弦支結構之間相互連接形成多連 跨。
具體實施例 對於中小跨度大柱網建築，如大型展覽館，其屋蓋平單跨跨度滿足 15m《I!《60m，柱距滿足15m《12《60m，且0. 5《l乂l2《2。 如圖1、圖2、圖3所示，其單跨跨度I! = 36m， 12 = 36m， 1/^ = l，長度為N*36， 寬度方向為M*36 (N、 M為自然數)。它是由一個平面網格梁系和豎向撐杆、環向索、對角線 索組成，其中上部為正交正放(如圖2)或斜交正放(如圖3)平面網格梁系，梁系均採用剛 接連接。 如圖4、圖5、圖6a、圖6b、圖7所示，每個單元(36mx36m)設置3道環索2，每一個 單元中每兩個環索2相交處設置豎向撐杆1共12根(圖4、圖5)，對角線索3 —端與豎向 撐杆1下端相連(圖6a、圖6b)，另一端與外道環索2的豎向撐杆1對應的上部網格梁系7 的節點相連(圖7)，支座處為鉸接節點，結構整體為自平衡體系。節點處還設有耳板4、調 節器5、加強筋6等用於連接、調節、加強的部件。 本實用新型平面網格弦支結構的工作狀態必然出現兩個最基本狀態，即建立預應 力的工作狀態(成型態)和屋蓋安裝完成後，承受結構自重和屋面各種設計荷載的工作狀 態(荷載態)，這兩種工作狀態的變形與內力疊加，即形成屋蓋在正常使用情況下變形和內 力。當結構對索進行張拉建立預應力時(成型態)，鋼索自平衡體系產生與豎向荷載作用 產生向下變形的反變形，從而使網格結構各杆內力反號內力或減小，從而使結構在正常工 作狀態(成型態+荷載態=使用態)達到節省用鋼量，降低造價低的目的。體現此類新型 弦支結構在平面或坡面中小跨度(15m《"《60m)大柱距(15m《12《60m)且0. 5《V 12《2建築領域的優勢。[0032] 本實用新型是基於張拉整體思想的一種高效能結構體系，它將兩種不同類型的結 構進行巧妙組合，使得整個結構形成一個空間受力自平衡結構。能充分發揮上部網格梁系 良好的受壓性能和索體高強受拉性能，提高了結構的剛度和穩定性，可以更合理、更經濟、 更美觀地跨越更大的空間。 由於結構為自平衡結構，使得結構對邊界約束的要求大大降低。通過對拉索施加 預應力，上部平面網格梁系將產生與荷載作用反向的變形和內力，從而使結構在荷載作用 下，上部平面網格梁系的相對變形更小，使其具有更大的變形儲備。上部網格梁系良好的受 壓性能和索體高強受拉性能，使鋼材利用更加充分，結構自重和造價將因此降低，同時克服 了採用網架或桁架結構杆件雜亂、結構美觀欠缺的不足，使得結構更加輕盈美觀，實現了建 築和結構的完美結合。 本實用新型適用於中小跨度(15m《I!《60m)大柱距(15m《12《60m)且 0. 5《1/^《2的平面或坡面輕型屋蓋，可以形成多連跨、多柱距的建築平面，可普遍應用 於一般的工業與民用建築，尤其適用於展覽館、火車站等。 以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種平面網格弦支結構，包括平面網格梁系，所述平面網格梁系的下方設有弦支結構，其特徵在於，所述弦支結構包括至少一道環向索，每一道環向索設有多根豎向撐杆；所述豎向撐杆的上端與所述平面網格梁系對應的節點鉸接，所述多根豎向撐杆的下端通過所述環向索相互連接；所述豎向撐杆的下端通過對角線索與所述平面網格梁系的下一環節點連接。
2. 根據權利要求1所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，所述平面網格梁係為正交 正放網格梁。
3. 根據權利要求1所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，所述平面網格梁係為斜交 正放網格梁。
4. 根據權利要求1所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，所述環向索呈環狀方形布 置，方形的四角分別設有一根豎向撐杆。
5. 根據權利要求1所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，所述豎向撐杆的上端與所 述平面網格梁系對應的節點之間採用鉸接連接。
6. 根據權利要求1至5任一項所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，所述弦支結構包 括2 5道環向索。
7. 根據權利要求6所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，所述弦支結構包括3道環向索。
8. 根據權利要求6所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，該平面網格弦支結構的跨 距和柱距分別為15 60m。
9. 根據權利要求8所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，所述跨距與柱距之比為 0. 5 2。
10. 根據權利要求1至5任一項所述的平面網格弦支結構，其特徵在於，該平面網格弦 支結構有多個，多個平面網格弦支結構之間相互連接形成多連跨。
專利摘要本實用新型公開了一種平面網格弦支結構，由一個正交正放或斜交正放的平面網格梁系和豎向撐杆、環向索、對角線索組成，其中豎向撐杆上端和平面網格梁系對應的節點鉸接，豎向撐杆下端由對角線索與平面網格梁系的下一環節點連接，同一環的撐杆下端由環向索連接在一起，使得整個結構形成一個空間受力自平衡結構。能充分發揮上部網格梁系良好的受壓性能和索體高強受拉性能，提高了結構的剛度和穩定性，結構簡單、效能較高。適用於中小跨度、大柱距的平面或坡面的輕型屋蓋，可以形成多連跨、多柱距的建築平面，可普遍應用於一般的工業與民用建築，尤其適用於展覽館、火車站等。
文檔編號E04C3/02GK201460020SQ200920108278
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月20日 優先權日2009年5月20日
發明者白亮, 鄭蓉軍 申請人:鄭蓉軍;白亮