平板網架子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構的製作方法
2023-10-16 22:35:54 2
專利名稱：平板網架子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及建築業空間結構領域，具體地說是一種適用於超大跨度屋蓋的平板網架 子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構。
背景技術：
隨著社會的發展，大跨空間結構必然要向超大跨度發展。雙層圓柱面網殼結構是目 前大跨度空間結構中應用比較廣泛的一種結構形式，而這種雙層圓柱面網殼結構隨著跨 度的進一步增大會出現一些不可避免的問題，如採用5m以內的通常長度杆件時，結構會 因厚跨比太小而易導致整體失穩；而杆件過長時，因內力過大而易導致壓杆失穩，以及 由此而引起的用鋼量增大等。有文獻分析表明，增加層數對提高結構整體工作性能的作 用並不明顯，更重要的是採用多層形式以突破內力的限制來增加結構跨度是不可行的， 反而使杆件與節點急劇增加，節點因連接的杆件過多而使得加工構造更加複雜。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中的不足，提供一種超大跨度的平板網架子結構圓 柱面交叉立體桁架系巨型網格結構。以實現有效突破杆件大內力及壓杆穩定與結構整體 穩定的限制，又能減少用鋼量、降低工程造價。
本發明的技術方案是包括主體結構和布置於主體結構中的子結構兩級，其特徵在 於，所述主體結構是由橫向與縱向立體桁架相互交叉構成網格尺寸為10 30m的圓柱面 型大網格結構，所述子結構為普通雙層平板網架，子結構以四角點支承或周邊多點支承 的方式內嵌於大網格中，形成一種大網格套小網格的結構形式。
所述立體桁架由兩根平行上弦杆、 一根下弦杆構成三角形斷面，在兩上弦杆之間設 有若干根橫杆與斜撐杆，在上弦杆與下弦杆之間設有腹杆。
所述橫向與縱向立體桁架通過焊接空心球節點連接，每個交叉區包括四個上弦節點和一個下弦節點。
所述橫杆與相鄰橫杆的間距與兩平行上弦杆的間距相等，構成正方形上弦網格，所 述斜撐杆設在每兩根橫杆之間的上弦正方形網格內。以保持上弦網格的穩定性。
所述立體桁架的上、下弦杆、腹杆、橫杆與斜撐杆均為圓鋼管，各杆件之間通過相 貫節點焊接連接。
本發明這種大網格套小網格的結構形式，能有效地克服壓杆失穩的問題，可大幅度 提高結構的整體剛度與穩定性、避免壓杆失穩。立體桁架內部各杆件之間通過相貫節點 焊接連接，可避免採用任何連接件。整個結構的載荷由相對比較稀疏而宏大的主體結構 承擔，每個子結構只承擔相應大網格範圍內的荷載，因而子結構內部杆件基本可按最小 構造要求配置，節省了用鋼量，降低了工程造價。另外，立體桁架與平板網架子結構均 可在工廠製作加工而成為數量很少的基本部件，然後運至現場組裝而成整體結構，將大 大減少現場安裝工作量、縮短施工工期。可適用於150 200m的超大跨度空間網殼屋蓋 結構。
圖l為本發明的結構示意圖2為圖1的A—A剖視圖3為三角形截面立體桁架梁示意圖4為圖3的A—A剖視圖5為立體桁架交叉區構造示意圖6為實施例1子結構以四角點支承方式內嵌於大網格示意圖； 圖7為圖6的A—A剖視圖8為實施例2子結構以周邊多點支承方式內嵌於大網格示意圖； 圖9為圖8的B—B剖視圖。
具體實施例方式
實施例l: 結合圖1和圖2:
整個結構由主體結構I和布置於主體結構中的子結構II兩級構成，所述主體結構I是一 種由橫向立體桁架1與縱向立體桁架2交叉構成的圓柱面大網格結構，其大網格尺寸為10 30m，所述子結構為普通雙層平板網架，內嵌於大網格中，形成一種大網格套小網格的結構形 式，整個結構的載荷由相對比較稀疏而宏大的主體結構承擔。
結合圖3和圖4:橫向立體桁架1與縱向立體桁架2均由兩根平行上弦杆3、 根下弦杆 4構成三角形斷面,在上弦杆與下弦杆之間設有腹杆5，在兩上弦杆之間設有若干根橫杆6,相 鄰兩根橫杆的間距與兩平行上弦杆3的間距相等，構成正方形上弦網格，所述斜撐杆7設在 每兩根橫杆之間的上弦正方形網格內。以上所述上弦杆3、下弦杆4、腹杆5、橫杆6與斜撐 杆7均為圓鋼管；腹杆、橫杆與斜撐杆均採用相貫節點直接焊在上下弦杆上。
結合圖5:橫向立體桁架1與縱向立體桁架2通過焊接空心球節點連接，每個交叉區包 括四個上弦節點8和一個下弦節點9。
結合圖6和圖7:'本實施例的子結構II以四角點10支承方式內嵌於主體結構I的大網 格中。
實施例2:
結合圖8和圖9:本實施例與實施例1不同的是本實施例的子結構II以周邊多點11 支承方式內嵌於主體結構I的大網格中。
權利要求
1.一種平板網架子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構，包括主體結構和布置於主體結構中的子結構兩級，其特徵在於，所述主體結構是由橫向與縱向立體桁架相互交叉構成網格尺寸為10～30m的圓柱面型大網格結構，所述子結構為普通雙層平板網架，子結構以四角點支承或周邊多點支承的方式內嵌於大網格中，形成一種大網格套小網格的結構形式。
2. 根據權利要求l所述的平板網架子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構，其特徵在於，所述立體桁架由兩根平行上弦杆、 一根下弦杆構成三角形斷面，在兩上弦杆之間設有若干根橫杆與斜撐杆，在上弦杆與下弦杆之間設有腹杆。
3. 根據權利要求l所述的平板網架子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構，其特徵在於，所述橫向與縱向立體桁架通過焊接空心球節點連接，每個交叉區包括四個上弦節點和一個下弦節點。
4. 根據權利要求2所述的平板網架子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構，其特徵在於，所述橫杆與相鄰橫杆的間距與兩平行上弦杆的間距相等，構成正方形上弦網格，所述斜撐杆設在每兩根橫杆之間的上弦正方形網格內。
5. 根據權利要求2所述的平板網架子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構，其特徵在於，所述立體桁架的上、下弦杆、腹杆、橫杆與斜撐杆均為圓鋼管，各杆件之間通過相貫節點焊接連接。
全文摘要
本發明公開了一種平板網架子結構圓柱面交叉立體桁架系巨型網格結構。包括主體結構和布置於主體結構中的子結構兩級。所述主體結構是由橫向與縱向立體桁架相互交叉構成網格尺寸為10～30m的圓柱面型大網格結構，所述子結構為普通雙層平板網架，子結構以四角點支承或周邊多點支承的方式內嵌於大網格中，形成一種大網格套小網格的結構形式。本發明能有效地克服壓杆失穩的問題，可大幅度提高結構的整體剛度與穩定性；可節省用鋼量，降低工程造價。可在工廠製作加工後運至現場組裝成整體結構，可大大減少現場安裝工作量、縮短施工工期。可適用於150～200m的超大跨度空間網殼屋蓋結構。
文檔編號E04B1/342GK101597930SQ20091004374
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月23日 優先權日2009年6月23日
發明者周緒紅, 賀擁軍 申請人:湖南大學