專利名稱：一種肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種土木工程領(lǐng)域，特別是一種肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂。
背景技術(shù)：
肋環(huán)型索穹頂(Cable Dome)結(jié)構(gòu)是美國工程師Geiger提出的ー種新型預(yù)張カ大跨空間結(jié)構(gòu)，是ー種效率極高的全張カ結(jié)構(gòu)體系。肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)形式簡潔、自重輕，適合于建造大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，在跨越百米級空間范圍時(shí)僅需要設(shè)置2 — 3圈豎直撐桿，但其穩(wěn)定性相對較差，容易出現(xiàn)平面外失穩(wěn)，近年來，國內(nèi)學(xué)者提出在肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)上增設(shè)剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，一方面可以提高結(jié)構(gòu)的承載カ和穩(wěn)定性，同時(shí)也便于剛性屋面的安裝。但是，由于索穹頂結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)非常稀疏，能夠?yàn)閯傂跃W(wǎng)格結(jié)構(gòu)提供的支撐點(diǎn)較少，索穹頂與剛性網(wǎng)格之間的協(xié)同作用不能夠充分發(fā)揮，造成剛性網(wǎng)格桿件截面尺寸較大，結(jié)構(gòu)自重増加。因此，如何充分發(fā)揮剛性網(wǎng)格與索穹頂之間的協(xié)同作用，以提高結(jié)構(gòu)的承載カ與穩(wěn)定性，并便于剛性屋面的安裝，是亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種整體承載カ高、穩(wěn)定性好的肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，包括中心內(nèi)環(huán)梁、周邊外環(huán)梁以及下層的肋環(huán)型索穹頂，肋環(huán)型索穹頂包括脊索、斜索、環(huán)索、豎直撐桿，其特點(diǎn)是在肋環(huán)型索穹頂上方設(shè)有剛性網(wǎng)格，剛性網(wǎng)格包括與脊索一一對應(yīng)的徑向剛性桿件，在相鄰徑向剛性桿件之間設(shè)置有環(huán)向剛性桿件和柔性拉桿，環(huán)向剛性桿件的兩端與徑向剛性桿件相接，所述豎直撐桿的上端與徑向剛性桿件相接，環(huán)向剛性桿件的兩端均與豎直撐桿上端剛接相連，在徑向剛性桿件與脊索之間通過若干支撐托座鉸接相連，柔性拉桿與徑向剛性桿件在支撐托座處鉸接相連。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)，支撐托座與脊索之間固定連接，相鄰支撐托座的間距為5m — 9m。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)，柔性拉桿為施加預(yù)應(yīng)カ的柔性拉桿。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在徑向剛性桿件與脊索之間增設(shè)支撐托座，使索穹頂與剛性網(wǎng)格之間的協(xié)同作用更為明顯，結(jié)構(gòu)的整體承載カ與穩(wěn)定性提高的同時(shí)，剛性桿件的截面尺寸可以適當(dāng)減?。蝗嵝岳瓧U既可以阻止徑向剛性桿件繞脊索可能發(fā)生的轉(zhuǎn)動(dòng)，又可以提高徑向剛性桿件的面外穩(wěn)定性。并且可以阻止徑向剛性桿件繞著脊索發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，剛性網(wǎng)格與索穹頂之間的協(xié)調(diào)作用更為明顯，使得結(jié)構(gòu)的整體承載カ與穩(wěn)定性都有很大提尚。

[0008]圖1為肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂組合結(jié)構(gòu)的三維軸測圖；圖2為肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂組合結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖3為肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂組合結(jié)構(gòu)剛性桿件與脊索關(guān)系示意圖；圖4為肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂組合結(jié)構(gòu)下層索穹頂結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂組合結(jié)構(gòu)柔性拉桿與支撐托座關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
一種肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，包括中心內(nèi)環(huán)梁、周邊外環(huán)梁以及下層的肋環(huán)型索穹頂，肋環(huán)型索穹頂包括脊索、斜索、環(huán)索、豎直撐桿，在肋環(huán)型索穹頂上方設(shè)有剛性網(wǎng)格，剛性網(wǎng)格包括與脊索一一對應(yīng)的徑向剛性桿件，在相鄰徑向剛性桿件之間設(shè)置有環(huán)向剛性桿件和柔性拉桿，環(huán)向剛性桿件的兩端與徑向剛性桿件相接，所述豎直撐桿的上端與徑向剛性桿件相接，環(huán)向剛性桿件的兩端均與豎直撐桿上端剛接相連，在徑向剛性桿件與脊索之間通過若干支撐托座鉸接相連，柔性拉桿與徑向剛性桿件在支撐托座處鉸接相連。支撐托座與脊索之間固定連接，不能發(fā)生相對滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，相鄰支撐托座的間距為 5m — 9m。柔性拉桿為施加預(yù)應(yīng)カ的柔性拉桿。如圖所示，中心內(nèi)環(huán)梁1、斜索2、脊索3、環(huán)索4、豎直撐桿5、周邊外環(huán)梁6、徑向剛性桿件7、環(huán)向剛性桿件8、支撐托座9以及柔性拉桿10 ;徑向剛性桿件7 —端及環(huán)向剛性桿件8兩端均與豎直撐桿5上端剛接相連，徑向剛性桿件7另一端與周邊外環(huán)梁6剛接相連，徑向剛性桿件7與脊索3在桿件中間通過支撐托座9鉸接相連，柔性拉桿10與徑向剛性桿件7在支撐托座9處鉸接相連。所述的徑向剛性桿件7是在脊索3的預(yù)應(yīng)カ施加完畢后再通過支撐托座9與其連接。所述的支撐托座9與脊索3之間不能發(fā)生相對滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐托座9在脊索3上的間距一般為5m — 9mo所述的柔性拉桿10為施加預(yù)應(yīng)カ的柔性拉桿。所述的柔性拉桿10為僅能受拉不能受壓的柔性拉桿。安裝實(shí)施過程為首先安裝周邊外環(huán)梁6和中心內(nèi)環(huán)梁1，接著由內(nèi)向外逐圈安裝斜索2、脊索3、環(huán)索4以及豎直撐桿5，在周邊外環(huán)梁6處施加預(yù)應(yīng)カ使脊索3達(dá)到預(yù)應(yīng)カ設(shè)計(jì)值，然后在豎直撐桿5上端安裝徑向剛性桿件7和環(huán)向剛性桿件8，接著在脊索3上安裝支撐托座9，同時(shí)將支撐托座與徑向剛性桿件7連接，最后安裝柔性拉桿10，并施加預(yù)應(yīng)力。至此，安裝完成。
權(quán)利要求1.一種肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，包括中心內(nèi)環(huán)梁、周邊外環(huán)梁以及下層的肋環(huán)型索穹頂，肋環(huán)型索穹頂包括脊索、斜索、環(huán)索、豎直撐桿，其特征在于在肋環(huán)型索穹頂上方設(shè)有剛性網(wǎng)格，剛性網(wǎng)格包括與脊索一一對應(yīng)的徑向剛性桿件，在相鄰徑向剛性桿件之間設(shè)置有環(huán)向剛性桿件和柔性拉桿，環(huán)向剛性桿件的兩端與徑向剛性桿件相接，所述豎直撐桿的上端與徑向剛性桿件相接，環(huán)向剛性桿件的兩端均與豎直撐桿上端剛接相連，在徑向剛性桿件與脊索之間通過若干支撐托座鉸接相連，柔性拉桿與徑向剛性桿件在支撐托座處鉸接相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，其特征在于支撐托座與脊索之間固定連接，相鄰支撐托座的間距為5m — 9m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，其特征在于柔性拉桿為施加預(yù)應(yīng)力的柔性拉桿。
專利摘要一種肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂組合結(jié)構(gòu)。由下層的肋環(huán)型索穹頂與上層的剛性網(wǎng)格組合而成；包括中心內(nèi)環(huán)梁、斜索、脊索、環(huán)索、豎直撐桿、周邊外環(huán)梁、支撐托座、徑向剛性桿件、環(huán)向剛性桿件以及柔性拉桿；徑向剛性桿件一端及環(huán)向剛性桿件兩端均與豎直撐桿上端剛接相連，徑向剛性桿件另一端與周邊外環(huán)梁剛接相連，徑向剛性桿件與脊索在桿件中間通過支撐托座鉸接相連，柔性拉桿與徑向剛性桿件在支撐托座處鉸接相連。支撐托座對于徑向剛性桿件起到彈性支撐的作用，柔性拉桿可以增強(qiáng)徑向剛性桿件的面外穩(wěn)定性，并且可以阻止徑向剛性桿件繞著脊索發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，剛性網(wǎng)格與索穹頂之間的協(xié)調(diào)作用更為明顯，使得結(jié)構(gòu)的整體承載力與穩(wěn)定性都有很大提高。
文檔編號E04B1/342GK202882185SQ20122059915
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者宗鐘凌, 呂鳳偉 申請人:淮海工學(xué)院