專利名稱：一種超大跨度的球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑業(yè)空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域一種超大跨度的球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是目前大跨度空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用比較廣泛的一種結(jié)構(gòu)體系，一般采用 雙層形式，但這種雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)隨著跨度的進一步增大會出現(xiàn)一些不可避免的問題，如網(wǎng) 格較小、桿件較短時，結(jié)構(gòu)會因厚跨比太小而易導(dǎo)致整體失穩(wěn)；而網(wǎng)格較大、桿件過長時，因 內(nèi)力過大而易導(dǎo)致壓桿失穩(wěn)，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(shù) 對提高結(jié)構(gòu)整體工作性能的作用并不明顯，更重要的是采用多層形式以突破內(nèi)力的限制來 增加結(jié)構(gòu)跨度是不可行的，反而使桿件與節(jié)點急劇增加，節(jié)點因連接的桿件過多而使得加 工構(gòu)造更加復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超大跨度的交叉立體桁 架系球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。以實現(xiàn)有效突破桿件大內(nèi)力及壓桿穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的限制， 同時簡化構(gòu)造，進一步減少用鋼量、降低工程造價。本實用新型的技術(shù)方案是包括主體結(jié)構(gòu)和布置于主體結(jié)構(gòu)中的子結(jié)構(gòu)兩級，其 特征在于，所述主體結(jié)構(gòu)是一種由徑向與環(huán)向立體桁架交叉構(gòu)成的球面型大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所 述主體結(jié)構(gòu)大網(wǎng)格分為頂部的圓形大網(wǎng)格和周邊的梯形大網(wǎng)格，大網(wǎng)格尺寸為10 30m， 所述子結(jié)構(gòu)為普通雙層平板網(wǎng)架，內(nèi)嵌于大網(wǎng)格中，形成一種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式， 整個結(jié)構(gòu)的載荷由相對比較稀疏而宏大的主體結(jié)構(gòu)承擔(dān)。所述梯形平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)以四角點支承方式內(nèi)嵌于主體結(jié)構(gòu)梯形大網(wǎng)格中，所述 頂部多邊形平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)的周邊數(shù)與所述主體結(jié)構(gòu)的環(huán)向分區(qū)數(shù)一致，以周邊多點支承 的方式內(nèi)嵌于圓形大網(wǎng)格中。所述立體桁架由兩根平行上弦桿、一根下弦桿、上下弦桿之間的腹桿及兩上弦桿 之間的橫桿組成，立體桁架斷面為三角形。所述上下弦桿、腹桿與橫桿均為圓鋼管，腹桿與橫桿均采用相貫節(jié)點直接焊在上 下弦桿上。所述徑、環(huán)兩向立體桁架通過焊接空心球節(jié)點連接，每個交叉區(qū)包括四個上弦節(jié) 點和一個下弦節(jié)點。本實用新型這種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式，能有效地克服壓桿失穩(wěn)的問題，可 大幅度提高結(jié)構(gòu)的整體剛度與穩(wěn)定性、避免壓桿失穩(wěn)。立體桁架內(nèi)部各桿件之間通過相貫 節(jié)點焊接連接，可避免采用任何連接件。整個結(jié)構(gòu)的載荷由相對比較稀疏而宏大的主體結(jié) 構(gòu)承擔(dān)，每個子結(jié)構(gòu)只承擔(dān)相應(yīng)大網(wǎng)格范圍內(nèi)的荷載，因而子結(jié)構(gòu)內(nèi)部桿件基本可按最小 構(gòu)造要求配置，節(jié)省了用鋼量，降低了工程造價。另外，立體桁架與子結(jié)構(gòu)均可在工廠制作 加工而成為數(shù)量很少的基本部件，然后運至現(xiàn)場組裝而成整體結(jié)構(gòu)，將大大減少現(xiàn)場安裝工作量、縮短施工工期。可適用于的150 200m跨度的圓形建筑平面屋蓋結(jié)構(gòu)。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為梯形平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)以四角點支承方式內(nèi)嵌于梯形大網(wǎng)格示意圖；圖3為圖2的A A剖視圖；圖4為頂部多邊形子結(jié)構(gòu)以周邊多點支承方式內(nèi)嵌于圓形大網(wǎng)格示意圖；圖5為三角形截面立體桁架梁示意圖；圖6為圖5的A-A剖視圖；圖7為立體桁架交叉區(qū)構(gòu)造示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖整個結(jié)構(gòu)由主體結(jié)構(gòu)I和布置于主體結(jié)構(gòu)中的子結(jié)構(gòu)II(III)兩級構(gòu)成，所述主 體結(jié)構(gòu)是一種由徑向立體桁架1與環(huán)向立體桁架2交叉構(gòu)成的球面型大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述主 體結(jié)構(gòu)大網(wǎng)格分為頂部的圓形大網(wǎng)格3和周邊的梯形大網(wǎng)格4，大網(wǎng)格的尺寸為10 30m， 所述子結(jié)構(gòu)為普通雙層平板網(wǎng)架，內(nèi)嵌于大網(wǎng)格3 (4)中，形成一種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu) 形式，整個結(jié)構(gòu)的載荷由相對比較稀疏而宏大的主體結(jié)構(gòu)承擔(dān)，子結(jié)構(gòu)基本只承擔(dān)相應(yīng)大 網(wǎng)格范圍內(nèi)的荷載。所述梯形平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)II以四角點5支承方式內(nèi)嵌于主體結(jié)構(gòu)梯形大網(wǎng)格4 中，而頂部多邊形平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)III以周邊多點6支承方式內(nèi)嵌于圓形大網(wǎng)格3中。所述頂部多邊形平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)III的周邊數(shù)與所述主體結(jié)構(gòu)I的環(huán)向分區(qū)數(shù)一致。所述徑、環(huán)兩向立體桁架1與2均由兩根平行上弦桿7、一根下弦桿8、上下弦桿之 間的腹桿9及兩上弦桿之間的橫桿10組成；所述立體桁架斷面為三角形；所述上下弦桿、 腹桿與橫桿均為圓鋼管，腹桿與橫桿采用相貫節(jié)點直接焊在上下弦桿上。所述徑、環(huán)兩向立體桁架1和2通過焊接空心球節(jié)點連接，每個交叉區(qū)包括四個上 弦節(jié)點11和一個下弦節(jié)點12。
權(quán)利要求一種超大跨度的交叉立體桁架系球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，包括主體結(jié)構(gòu)和布置于主體結(jié)構(gòu)中的子結(jié)構(gòu)兩級，其特征在于，所述主體結(jié)構(gòu)是一種由徑向與環(huán)向立體桁架交叉構(gòu)成的球面型大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)大網(wǎng)格分為頂部的圓形大網(wǎng)格和周邊的梯形大網(wǎng)格，其網(wǎng)格尺寸為10～30m，所述子結(jié)構(gòu)為普通雙層平板網(wǎng)架，內(nèi)嵌于大網(wǎng)格中，形成一種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大跨度交叉立體桁架系球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述梯形平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)以四角點支承方式內(nèi)嵌于主體結(jié)構(gòu)梯形大網(wǎng)格中，所述頂部多邊 形平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)的周邊數(shù)與所述主體結(jié)構(gòu)的環(huán)向分區(qū)數(shù)一致，以周邊多點支承的方式內(nèi) 嵌于圓形大網(wǎng)格中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大跨度交叉立體桁架系球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述立體桁架由兩根平行上弦桿、一根下弦桿、上下弦桿之間的腹桿及兩上弦桿之間的橫 桿組成，立體桁架斷面為三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超大跨度交叉立體桁架系球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述上下弦桿、腹桿與橫桿均為圓鋼管，腹桿與橫桿均采用相貫節(jié)點直接焊在上下弦桿上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大跨度交叉立體桁架系球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述徑、環(huán)兩向立體桁架通過焊接空心球節(jié)點連接，每個交叉區(qū)包括四個上弦節(jié)點和一個 下弦節(jié)點。
專利摘要本實用新型公開了一種超大跨度的交叉立體桁架系球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。包括主體結(jié)構(gòu)和布置于主體結(jié)構(gòu)中的子結(jié)構(gòu)兩級，其特征在于，所述主體結(jié)構(gòu)是一種由徑向與環(huán)向立體桁架交叉構(gòu)成的球面型大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)大網(wǎng)格分為頂部的圓形大網(wǎng)格和周邊的梯形大網(wǎng)格，其網(wǎng)格尺寸為10～30m，所述子結(jié)構(gòu)為普通雙層平板網(wǎng)架，內(nèi)嵌于大網(wǎng)格中，形成一種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式。本實用新型能有效突破桿件大內(nèi)力及壓桿穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的限制，簡化了構(gòu)造，進一步減少了用鋼量、降低了工程造價。
文檔編號E04C3/08GK201746935SQ20102019951
公開日2011年2月16日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者周緒紅, 賀擁軍 申請人:賀擁軍