[实用新型]一种模块化搭建的张拉整体结构

说明书

本实用新型提供一种模块化搭建的张拉整体结构，属于张拉整体结构设计技术领域。该结构以n端受压构件和2n个绳单元组成的平面结构为基本模块，由若干个基本模块组成。依照所要搭建的多面体各面的边数n及形状选取相应的n端受压构件，将构件与2n根绳连接做出基本模块，再将基本模块按照与多面体各面的对应关系依次连接得到所需结构。结构中，每个受压构件中存在预压应力，每个绳单元中存在预拉应力。这种结构具有对称性好，内部空间大的优点，可广泛应用于各种张拉整体结构的设计与搭建，此外受压构件可依据需要做成各种形状，这也丰富了可搭建结构的类型。

技术领域

本实用新型涉及张拉整体结构设计技术领域，特别是指一种模块化搭建的张拉整体结构。

背景技术

张拉整体结构是一类轻质、网格状的空间结构体系，由预拉伸的绳单元和预压缩的杆单元相互连接而成。在没有任何外部支撑的情况下，靠杆和绳的预应力作用即可保持自身的几何构型，在受到微小保守力扰动时，总是趋向于恢复到初始的自平衡状态。传统的张拉整体结构在搭建截角多面体形状的结构时较为复杂。为快捷方便地搭建如截角多面体形状的复杂张拉整体结构，本实用新型公开一种模块化搭建的张拉整体结构。

实用新型内容

本实用新型为解决传统张拉整体结构搭建过程较为复杂的问题，提供一种模块化搭建的张拉整体结构。

该结构由若干个基本模块按照与多面体面的对应关系依次互相连接，搭建张拉整体结构。基本模块数量不少于2个。

其中，每个基本模块为由一个n端的受压构件和2n个绳单元组成的平面结构，数字n取决于多面体与之对应的面的边数n。

一个基本模块对应张拉整体结构的一个面。

一个基本模块的受压构件的相邻两个端点之间有两个绳单元，两个绳单元的铰接点用于与其它基本模块的受压构件的端点相连。

每个端点最终与3个绳单元相连接以达到平衡。

每个绳单元有两个端点，两个端点连接两个不同的受压构件。

每个绳单元为一根绳，或由连接同样两个端点的多根绳组成，或没有实际的绳。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

该结构主要以n端的受压构件代替了传统张拉整体结构中的杆作为承受压应力的部分，从而减少了结构中构件的数量，降低结构中杆件交错的复杂程度，并且能够将一个类截角多面体张拉整体结构视作由若干个平面基本模块拼接而成的结构，简化了结构的设计和搭建过程。可以简便快捷地搭建出对称性好，内部空间大的张拉整体结构，且受压构件可依据需要做成各种形状，这也丰富了可搭建结构的类型。搭建的结构可作为装饰用品，设备的载体和建筑结构等，提高了结构的实用性。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的截角多面体示意图；

图2为本实用新型中受压构件示意图，其中，(a)为3端受压构件，(b)为4端受压构件；

图3为本实用新型中基本模块示意图，其中，(a)为3端基本模块，(b)为4端基本模块；

图4为本实用新型中两模块连接示意图；

图5为本实用新型所搭建的类截角多面体张拉整体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种模块化搭建的张拉整体结构。