專(zhuān)利名稱(chēng)：環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，屬于空間索桁架結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，公共活動(dòng)空間如大型的展覽館、體育場(chǎng)館等的需求與日俱增。這樣的需求也進(jìn)一步帶動(dòng)了大跨度空間結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新。大跨度空間建筑往往是一個(gè)區(qū)域的地標(biāo)性建筑，因此不僅要將安全、經(jīng)濟(jì)等作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，更重要的是把結(jié)構(gòu)的美表現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)力與美的結(jié)合。近年來(lái)，大跨度索結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外的體育場(chǎng)館建設(shè)中應(yīng)用較多，源于索結(jié)構(gòu)充分利用了高強(qiáng)度拉索的受力性能，保證結(jié)構(gòu)剛度的同時(shí)降低了用鋼量，使結(jié)構(gòu)變得輕盈、富于表現(xiàn)力。索桁架結(jié)構(gòu)是索結(jié)構(gòu)的一種形式，因其跨越空間能力強(qiáng)、用鋼量低等因素，在體育場(chǎng)館等公共建筑中應(yīng)用廣泛。索桁架結(jié)構(gòu)的布置形式主要有平行布置、垂直交叉布置、輪輻式布置等。其中輪輻式索桁架結(jié)構(gòu)(也稱(chēng)為環(huán)形空腹索桁架或環(huán)形張力索桁架)適用于中間開(kāi)敞周邊布置罩棚的體育場(chǎng)等建筑，而平行布置、垂直交叉布置索桁架結(jié)構(gòu)則適用于其它建筑。輪輻式索桁架的不足之處主要在于以下幾個(gè)方面:1、索段和撐桿 的數(shù)量較多。2、結(jié)構(gòu)自身無(wú)法保證平面外穩(wěn)定，需要沿環(huán)向設(shè)置穩(wěn)定索保證各榀索桁架的面外穩(wěn)定。3、結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力較弱，輪輻式索桁架結(jié)構(gòu)依靠中央環(huán)索將各榀索桁架聯(lián)系在一起，并通過(guò)張拉中央環(huán)索使結(jié)構(gòu)獲得足夠的剛度和承載力。當(dāng)某處拉索產(chǎn)生較大預(yù)應(yīng)力損失或索體斷裂時(shí)，結(jié)構(gòu)剛度下降明顯，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體垮塌。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型專(zhuān)利的目的在于完善以上不足，提供一種適用于中間開(kāi)敞周邊布置罩棚的體育場(chǎng)等建筑的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)。這種索桁架結(jié)構(gòu)由若干榀平面魚(yú)腹式索桁架環(huán)形交叉布置而成。各平索桁架交叉布置成為一個(gè)整體力的空間體系，可以相互保證平面外穩(wěn)定，無(wú)需再設(shè)置環(huán)向穩(wěn)定索。在交叉處可共用一根撐桿，因此撐桿數(shù)量可減少。與此同時(shí)，每一榀平面魚(yú)腹式索桁架保持相對(duì)獨(dú)立，在保證平面外穩(wěn)定的情況下，平面魚(yú)腹式索桁架本身可以單獨(dú)承受荷載，即使某一榀索桁架因故退出工作，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生內(nèi)力重分布，可由余下完好的平面魚(yú)腹式索桁架提供承載力，結(jié)構(gòu)不會(huì)因此而整體垮塌。該實(shí)用新型專(zhuān)利的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，主要由索桁架結(jié)構(gòu)和環(huán)形受壓桁架(I)兩部分組成，環(huán)形受壓桁架為索桁架結(jié)構(gòu)部分提供水平約束，索桁架結(jié)構(gòu)和環(huán)形受壓桁架通過(guò)銷(xiāo)接式連接節(jié)點(diǎn)連接；所述索桁架結(jié)構(gòu)由多榀平面魚(yú)腹式索桁架交叉組合而成中央開(kāi)敞、周邊覆蓋屋面的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，所述平面魚(yú)腹式索桁架由上弦穩(wěn)定索、中間撐桿、下弦承重索構(gòu)成，中間撐桿連接上弦穩(wěn)定索與下弦承重索；所述的索桁架結(jié)構(gòu)的多條上弦穩(wěn)定索或下弦承重索交叉部位采用雙層壓板式夾具節(jié)點(diǎn)，雙層壓板式夾具節(jié)點(diǎn)與中間撐桿采用銷(xiāo)式連接。所述的環(huán)形受壓桁架為三角形的空間桁架結(jié)構(gòu)，主要由三根圓管型環(huán)桿和多根圓管型腹桿組成。所述的環(huán)桿和腹桿采用相貫焊接節(jié)點(diǎn)連接。所述的上弦穩(wěn)定索和下弦承重索由索體和錨具組成，索體兩端設(shè)有錨具。所述的索體采用Galfan鍍層拉索，所述錨具采用叉耳套筒調(diào)節(jié)式錨具。所述的索桁架結(jié)構(gòu)不少于5榀。有益效果:本實(shí)用新型中涉及的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)形式新穎、結(jié)構(gòu)受力合理、結(jié)構(gòu)構(gòu)件較少、自動(dòng)維持面外穩(wěn)定、抗倒塌能力強(qiáng)、建筑造型美觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)，而且便于制作和安裝，具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。

圖1環(huán)形交叉索桁架軸測(cè)圖圖2受壓桁架區(qū)段平面圖圖3受壓桁架區(qū)段1-1剖面圖圖4受壓桁架區(qū)段I1-1I剖面圖圖5環(huán)形受壓桁架耳板節(jié)點(diǎn)三維圖
·[0021]圖6平面魚(yú)腹式索桁架立面圖圖7拉索錨具剖面圖圖8拉索II1-1II剖面圖圖9雙層夾板式索桿節(jié)點(diǎn)立面圖圖中:1-受壓環(huán)形桁架；2-內(nèi)環(huán)桿；3_上外環(huán)桿；4_下外環(huán)桿；5-豎桿；6-外斜桿中部斜桿；8-耳板；9_上弦穩(wěn)定索；10_中間撐桿；11_下弦承重索；12_索體；13_叉耳套筒調(diào)節(jié)式錨具；14_錨具銷(xiāo)釘；15-夾板；16-六角螺栓；17-雙層壓板式夾具節(jié)點(diǎn)；18-撐桿銷(xiāo)釘。
具體實(shí)施方式
如圖1-9所示，本實(shí)用新型的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)及其安裝方法具體如下:主要由索桁架結(jié)構(gòu)和環(huán)形受壓桁架I兩部分組成，環(huán)形受壓桁架I為索桁架結(jié)構(gòu)部分提供水平約束，索桁架結(jié)構(gòu)和環(huán)形受壓桁架I通過(guò)銷(xiāo)接式連接節(jié)點(diǎn)連接；所述索桁架結(jié)構(gòu)由多榀平面魚(yú)腹式索桁架交叉組合而成中央開(kāi)敞、周邊覆蓋屋面的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，所述平面魚(yú)腹式索桁架由上弦穩(wěn)定索9、中間撐桿10、下弦承重索11構(gòu)成，中間撐桿10連接上弦穩(wěn)定索9與下弦承重索11 ;所述的索桁架結(jié)構(gòu)的多條上弦穩(wěn)定索9或下弦承重索11交叉部位采用雙層壓板式夾具節(jié)點(diǎn)17，雙層壓板式夾具節(jié)點(diǎn)17與中間撐桿10采用銷(xiāo)式連接。環(huán)形受壓桁架I為三角形的空間桁架結(jié)構(gòu)，主要由三根圓管型環(huán)桿和多根圓管型腹桿組成。環(huán)桿和腹桿采用相貫焊接節(jié)點(diǎn)連接。上弦穩(wěn)定索9和下弦承重索11由索體12和錨具組成，索體12兩端設(shè)有錨具。其中，索體12采用Galfan鍍層拉索，錨具采用叉耳套筒調(diào)節(jié)式錨具13，索桁架結(jié)構(gòu)不少于5榀。
權(quán)利要求1.一種環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于:主要由索桁架結(jié)構(gòu)和環(huán)形受壓桁架(I)兩部分組成，索桁架結(jié)構(gòu)和環(huán)形受壓桁架(I)通過(guò)銷(xiāo)接式連接節(jié)點(diǎn)連接；所述索桁架結(jié)構(gòu)由多榀平面魚(yú)腹式索桁架交叉組合而成中央開(kāi)敞、周邊覆蓋屋面的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，所述平面魚(yú)腹式索桁架由上弦穩(wěn)定索(9)、中間撐桿(10)、下弦承重索(11)構(gòu)成，中間撐桿(10)連接上弦穩(wěn)定索(9)與下弦承重索(11);所述的索桁架結(jié)構(gòu)的多條上弦穩(wěn)定索(9)或下弦承重索(11)交叉部位采用雙層壓板式夾具節(jié)點(diǎn)(17)，雙層壓板式夾具節(jié)點(diǎn)(17)與中間撐桿(10)采用銷(xiāo)式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的環(huán)形受壓桁架(I)為三角形的空間桁架結(jié)構(gòu)，主要由三根圓管型環(huán)桿和多根圓管型腹桿組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的環(huán)桿和腹桿采用相貫焊接節(jié)點(diǎn)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的上弦穩(wěn)定索(9)和下弦承重索(11)由索體(12)和錨具組成，索體(12)兩端設(shè)有錨具。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的索桁架結(jié)構(gòu)不少于5 f 品。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)，屬于空間索桁架結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。它包括環(huán)形受壓桁架部分以及由上弦穩(wěn)定索、撐桿、下弦承重索組成的索桁架體系部分。由上弦索、下弦索、撐桿連接組成平面受力的魚(yú)腹式索桁架；再由若干榀平面魚(yú)腹式索桁架環(huán)形交叉布置形成具有良好空間受力性能的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)；上弦索和下弦索通過(guò)索端錨具固定于環(huán)形受壓桁架的耳板處，由受壓桁架提供約束以平衡拉索中的水平力。本實(shí)用新型的環(huán)形交叉索桁架結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)形式新穎、結(jié)構(gòu)受力合理、結(jié)構(gòu)構(gòu)件較少、自動(dòng)維持面外穩(wěn)定、抗倒塌能力強(qiáng)、建筑造型美觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)，而且便于制作和安裝，具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。
文檔編號(hào)E04B1/342GK203096930SQ201320036479
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者劉人杰, 李雄彥, 薛素鐸, 沈菲 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)