異形三角錐網架的製作方法
2023-06-13 06:45:26 2
專利名稱：異形三角錐網架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建築構件，特別是大跨度建築平面上的鋼質網架結構。
公知的用於大跨度建築平面上鋼質三角錐網架的上弦杆件及下弦杆件網格，均為正三角形，腹杆與上弦杆組成的三角錐，均為正三角錐。這種由正三角錐組成的三角錐網架，按我國網架結構設計規範(JGJ7－80)規定，只有建築平面為園形、正六邊形及接近正六邊形的多邊形才能採用。因此，以往對於大跨度的不等邊八邊形及其它複雜平面，就不能採用三角錐網架，通常只能採用兩向或三向網架。這種兩向或三向網架，由平面桁架系組成，腹杆與上弦杆不形成錐體。三角錐網架與兩向或三向網架相比較，前者具有整體空間剛度好、受力性能好、節省鋼材、造型美觀，便於整體吊裝等優點。國內外都將三角錐網架，優先用於大跨度建築中。
本實用新型的目的，是要提供一種由非正三角錐和正三角錐組成的異形三角錐網架，使其能用於矩形、不等邊八邊形及其派生的其它複雜的建築平面上。
本實用新型的技術方案如下異形三角錐網架，由上弦杆件網格、下弦杆件網格和腹杆組成。上弦杆件網格由大量規則分布的正三角形和少量的直角三角形組成，其中少量的直角三角形，規則地分布在矩形平面的短邊上，上弦網格的交點，稱為上弦節點；下弦杆件網格由大量規則分布的正三角形和少量非正三角形(不含直角三角形)組成，其中少量非正三角形，也規則地分布在矩形平面的短邊上，下弦網格的交點，稱為下弦節點。上弦網格與下弦網格用腹杆或異形腹杆連接，二者的相對位置為下弦節點位於上弦三角形網格平面重心的水平投影點處，腹杆上端與下端，分別接在上弦節點和下弦節點上，即在每個下弦節點上，有三根腹 杆或異形腹杆分別與上弦三角形網格的三個節點連接，這樣，上弦三角形網格的三根上弦杆與其相連的三根腹杆或異形腹杆，便組成三角錐體，其中上弦正三角形網格的三根上弦杆與其相連的三根腹杆組成正三角錐，而上弦直角三角形網格的三根上弦杆與其相連的三根異形腹杆，組成非正三角錐。
本實用新型的優點是擴大了通常三角錐網架的使用範圍，使之能在矩形、不等邊八邊形以及由此而派生的複雜建築平面上使用，且杆件布置規則，同時具有通常三角錐網架所具有的優點。
以下，結合對附圖的說明，給出本實用新型的實施例。
圖1為不等邊八邊形建築平面上異形三角錐網架全部杆件的綜合平面布置圖；圖2為矩形建築平面上異形三角錐網架全部杆件的綜合平面布置圖；圖3為矩形建築平面上異形三角錐網架的上弦杆件網格圖；圖4為矩形建築平面上異形三角錐網架的下弦杆件網格圖；圖5為矩形建築平面上異形三角錐網架的腹杆平面圖；圖6為在下弦節點上三腹杆與正三角形上弦杆件網格上的三根上弦杆組成的正三角錐體，圖中B為正三角形的邊長尺寸；圖7為在下弦節點上三根異形腹杆與直角三角形上弦杆件網格上的三根上弦杆組成的非正三角錐體，圖中B為斜邊邊長尺寸，A為直角長邊，C為直角短邊的尺寸；圖8為由矩形平面異形三角錐網架派生出的複雜建築平面上的異形三角錐網架全部杆件綜合平面布置圖之1；圖9為由矩形平面異形三角錐網架派生出的複雜建築平面上的異形三角錐網架全部杆件綜合平面布置圖之2。
如
圖1所示，在不等邊八邊形建築平面上，安裝的異形三角錐網架，由上弦杆1、下弦杆2及腹杆3組成，在繪製該圖時，首先繪製由上弦杆1組成的上弦杆件網格圖。其繪製方法是取一矩形平面(如圖2所示，即在
圖1中，將兩垂直對邊延長相交，即得此矩形)，用已設定的正三角形網格邊長B，等分矩形長邊為2n等分，而用尺寸為 (B)/2 tg60°，等分矩形短邊為m等分，然後在矩形長邊上所得的各等分點處，分別引出二條與矩形長邊夾角均為60°的直線(相反二向量取，即此二直線的夾角也為60°)，但在長邊二端點處，只引一條指向矩形內部的直線。所有這些直線，分別交於各自對邊和矩形二短邊的各相應等分點處，在矩形平面內得到二組平行線。另外在矩形短邊上各等分點處，分別引出一條與矩形長邊平行的直線，交於對邊相應的等分點處，這組平行線與前二組平行線便組成上弦杆件網格圖(如圖2中粗黑線所示)。為清楚起見，今將上弦杆件網格圖，單獨繪於圖3。在上弦杆件網格圖中，大部分網格為規則分布的正三角形網格6，只有緊靠矩形短邊處的網格為少量的規則分布的直角三角形網格7。正三角形上弦杆件網格的交點為上弦節點4，在矩形短邊上直角三角形7的二直角邊的交點為上弦異形節點9。上弦杆件網格圖，有一條橫向對稱軸11和一條縱向對稱軸12。上弦杆件網格圖外邊線與建築平面外邊線相重合。得到上弦杆件網格圖後，便可在其基礎上，繪製由下弦杆2組成的下弦杆件網格圖，其繪製原則是下弦杆件網格圖的各交點，分別位於其相應的上弦三角形網格平面重心的水平投影點處。這樣便得到下弦杆件網格圖(如圖2虛線所示)。為清楚起見，今將下弦杆件網格圖單獨繪於圖4。在下弦杆件網格圖中，大部分網格為規則分布的正三角形網格6，只有在矩形短邊附近的網格為少量的規則分布的非正三角形網格8(不含直角三角形網格)。正三角形下弦杆件網格圖的交點為下弦節點5，在矩形短邊附近處的非正三角形網格8的二條不與下弦正三角形網格相鄰的邊的交點，為下弦異形節點10。下弦異形節點10，正好落在上弦直角三角形網格平面重心的水平投影點處。下弦杆件網格圖只有一條橫向對稱軸11。上弦杆件網格圖及下弦杆件網格圖繪製完後，將上弦節點4和下弦節點5相連接的直線，即為腹杆3。將上弦異形節點9與下弦異形節點10相連接的直線，即為異形腹杆13。腹杆布置圖如圖2中細實線所示。為清楚起見，今將腹杆布置圖單獨繪於圖5。上弦正三角形網格的三根上弦杆1與其相連接的三根同時從下弦節點5引出的腹杆3組成正三角錐(如圖6所示)；而上弦直角三角形網格的三根上弦杆1與其相連接的三根同時從下弦異形節點10引出的異形腹杆13組成非正三角錐(如圖7所示)。這樣，便得到圖2所示的矩形建築平面上的異形三角錐網架。
根據上弦杆件網格圖外邊線與建築平面外邊線相重合的原則，便可從圖2的上弦杆件網格圖中劃分得到不等邊八邊形平面上的異形三角錐網架(如
圖1所示)，同時也可以派生得到其它平面上的異形三角錐網架，及其他複雜的平面(如圖8、圖9等所示)，異形三角錐網架的支承方式、下弦杆件網格圖的網格抽空(即抽除部分三角錐)、節點構造及網架製作工藝，均與常規的三角錐網架相同，因此，本實用新型能夠實施。
權利要求1.一種用於大跨度建築矩形平面上的鋼質異形三角錐網架，由上弦杆件網格、下弦杆件網格和多根腹杆3組成，其特徵在於上弦杆件網格，除大量的規則分布的直角三角形網格7，下弦杆件網格，除大量的規則分布的正三角形網格6外，在矩形平面的短邊上，還有少量規則分布的直角三角形網格7，下弦杆件網格，除大量的規則分布的正三角形網格6外，在矩形短邊附近上，還有少量規則分布的非正三角形(不含直角三角形)網格8，上弦杆件網格中的每個正三角形網格，由長度皆為B的三根上弦杆1構成，下弦杆件網格中的每個正三角形網格，也由長度皆為B的三根下弦杆2構成，上弦杆件網格中的直角三角形7，其斜邊的長度也為B，由於直角長邊的長度為 (β)/2 tg60°，因此直角短邊的長度應為B/2。下弦杆件網格中的非正三角形網格8，與下弦正三角形網格相鄰的邊的長度也為B，其餘二條任意邊的交點為下弦異形節點10，下弦異形節點10，位於上弦杆件網格上的直角三角形7的重心的水平投影點上，正三角形上弦杆件網格上的三根上弦杆件1的交點為上弦節點4，直角三角形上弦杆件網格上的三根上弦杆件1的交點為上弦節點4，直角三角形上弦杆件網格上的二直角邊的交點為上弦異形節點9，上弦正三角形網格的三根上弦杆1與相連接的三根同時從下弦節點5引出的腹杆3組成的正三角錐，而上弦直角三角形網格的三根上弦杆1與相連接的三根同時從下弦異形節點10引出的異形腹杆13組成非正三角錐。
專利摘要一種適用於大跨度建築平面的異形三角錐網架，由上弦杆件網格、下弦杆件網格和多根腹杆構成，其特點是在這種網架上既有正三角形錐體，在矩形建築平面的短邊上，又有少量規則分布的非正三角形錐體，這樣，便使三角錐網架不單能在圓形或正六邊形建築平面上使用，還可擴大到矩形、不等邊六邊形和不等邊八邊形，以及由矩形平面派生的更加複雜的建築平面上使用。
文檔編號E04C3/02GK2120835SQ9121660
公開日1992年11月4日 申請日期1991年6月16日 優先權日1991年6月16日
發明者莫導賢 申請人:莫導賢