[发明专利]轻质穹形结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质穹形结构。

背景技术

在建筑领域，穹形结构跨度大、高度高，无论是在美观感受上还是空间获得上都有其特殊优势。穹形结构可以构成建筑物本身(如北极的雪屋)，穹形结构更广泛地用于建筑物的屋顶即穹顶。然而当下的穹形结构存在以下两种问题：

一、传统的混凝土或砖结构穹形结构自重大，需要用巨大的承重墙或柱子来承载。因此，建筑整体结构显得笨重，建筑空间受到制约。

二、现代的大跨穹形结构往往由多种高强薄膜材料及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间结构，往往适用于体育建筑、展览中心、交通服务设施等大型建筑。这类穹形结构节点结构复杂，构件种类繁多，要求较高的施工技术，造价昂贵，不具备普遍适应性。

发明内容

为了克服已有穹形结构的构造复杂、自重大、不易搭建、造价高的不足，本发明提供了一种构造简单、迅速起拱易搭建的新型轻质穹形结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型轻质穹形结构，所述穹形结构包括基本单元，所述基本单元设置有至少三个以上，所述基本单元包括一类木杆件和二类木杆件；

所述一类木杆件的截面呈方形，所述一类木杆件的中部开有第一榫眼，所述一类木杆件在所述第一榫眼的同一侧的顶面和底面分别开有上卡槽和下卡槽，所述上卡槽位于所述第一榫眼与所述下卡槽之间；

所述二类木杆件的截面呈方形，所述二类木杆件的一端的端部形成一个榫头，所述二类木杆件的中部开有第二榫眼，所述榫头的宽度小于所述第二榫眼的宽度，所述榫头的两侧形成对称的三角形结构；

所述一类木杆件设置有一根，所述二类木杆件设置有至少两根以上，两根以上的二类木杆件的规格自穹形结构的顶部至底部逐渐递增，所述二类木杆件最小杆件的榫头宽度与所述第一榫眼的宽度相同；所述二类木杆件最小杆件的榫头与所述第一榫眼插接，相邻二类木杆件之间，规格较大杆件的榫头与规格较小杆件的第二榫眼插接；

所述基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在相邻基本单元的一类木杆件的上卡槽上。

进一步，所述二类木杆件的第二榫眼的宽度为其榫头宽度的1.2倍，相邻两个二类木杆件之间，规格较大杆件的规格是规格较小杆件的规格的1.2倍。

再进一步，所述三角形结构的底面与所述榫头的底面平齐，所述三角形结构的斜面自所述榫头的根部至所述榫头的头部方向向下倾斜，所述三角形结构的斜面与所述三角形结构的底面之间的夹角为13°。

更进一步，所述基本单元包括一根一类木杆件和六根二类木杆件；

六根二类木杆件自穹形结构的顶部至底部分别为二类木杆件第一杆件、二类木杆件第二杆件、二类木杆件第三杆件、二类木杆件第四杆件、二类木杆件第五杆件和二类木杆件第六杆件，所述二类木杆件第一杆件的榫头与所述一类木杆件的第一榫眼插接，所述二类木杆件第二杆件的榫头与所述二类木杆件第一杆件的第二榫眼插接，所述二类木杆件第三杆件的榫头与所述二类木杆件第二杆件的第二榫眼插接，所述二类木杆件第四杆件的榫头与所述二类木杆件第三杆件的第二榫眼插接，所述二类木杆件第五杆件的榫头与所述二类木杆件第四杆件的第二榫眼插接，所述二类木杆件第六杆件的榫头与所述二类木杆件第五杆件的第二榫眼插接；

所述基本单元设置有八个，分别为第一基本单元、第二基本单元、第三基本单元、第四基本单元、第五基本单元、第六基本单元、第七基本单元和第八基本单元，所述第二基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在所述第一基本单元的一类木杆件的上卡槽上，所述第三基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在所述第二基本单元的一类木杆件的上卡槽上，所述第四基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在所述第三基本单元的一类木杆件的上卡槽上，所述第五基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在所述第四基本单元的一类木杆件的上卡槽上，所述第六基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在所述第五基本单元的一类木杆件的上卡槽上，所述第七基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在所述第六基本单元的一类木杆件的上卡槽上，所述第八基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在所述第七基本单元的一类木杆件的上卡槽上，所述第一基本单元的一类木杆件的下卡槽卡接在所述第八基本单元的一类木杆件的上卡槽上。