[实用新型]一种外伸型双层空间悬挑结构体系

权利要求书

1.一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：包括格构柱、空间悬挑结构、环梁和屋盖，所述格构柱为截面菱形的格构柱，其相对的两个棱边向上平缓延伸并向外伸展为上下双层空间悬挑结构的主脉，主脉、与主脉端部连接的边缘钢管及主脉和边缘钢管之间的连接结构形成仿蜻蜓翅膀的仿生空间悬挑结构，上下双层空间悬挑结构向外厚度渐薄，通过自重及荷载产生的拉力达到平衡，形成悬挑；所述的环梁包括悬挑上环梁、悬挑下环梁和屋盖环梁，分别作为双层空间悬挑结构上层内边缘、双层空间悬挑结构下层内边缘及屋盖外边缘，双层空间悬挑结构与格构柱环向分布，屋盖设置于双层空间悬挑结构的内侧，格构柱通过环梁为双层空间悬挑结构和屋盖提供支撑。

2.根据权利要求1所述的一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：所述的格构柱和双层空间悬挑结构的数量均为8个。

3.根据权利要求1或2所述的一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：所述的格构柱的横截面为相邻角角度分别为60°和120°的菱形，且格构柱内设置腹杆，缀材组成平面三角形。

4.根据权利要求1或2所述的一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：所述格构柱的两个钝角顶点上端与屋盖环梁连接，内侧锐角顶点上端与悬挑上环梁连接，外侧锐角顶点上端与悬挑下环梁连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：所述的双层空间悬挑结构包括空间双层结构和平衡块，空间双层结构是以钢管为基本杆系单元组成的上层空间结构和下层空间结构，上层空间结构和下层空间结构均为仿蜻蜓翅膀的仿生空间结构，空间双层结构翅尖部位装配有平衡块。

6.根据权利要求5所述的一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：所述的空间双层结构均以一根从格构柱锐角顶点上端向外延伸出的粗钢管作为主脉，主脉两边对称分布四对由钢管组成的三角形副脉，且从靠近根部的副脉起，其宽度及与主脉的间夹角逐渐减小，主脉与副脉间其余部分由六边形网格构成从脉，最外侧由一根边缘钢管将外侧六边形网格与副脉尖端平缓连接，形成一层宽度从根部逐渐减小的悬挑，上层空间结构和下层空间结构最前端相接，主脉和副脉形成连接结构，上层空间结构和下层空间结构的主脉间通过受拉杆和受压杆相连形成三角形单元构成平面桁架结构。

7.根据权利要求1所述的一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：所述的悬挑上环梁在悬挑下环梁的上部，屋盖环梁在悬挑上环梁和悬挑下环梁的内侧，三者不在同一个平面内，三层环梁之间成空间三角形排布，其纵向截面为三角形，且三层环梁之间通过腹杆连接。

8.根据权利要求1所述的一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：所述的屋盖采用索穹顶，将空间网壳结构的下弦、腹杆大幅度抽空或在单层网壳局部区域增加下弦杆和腹杆构成双层，从而形成有局部双层网壳结构形式，屋面荷载分配给与其连接的杆件，并沿杆件传递给最外缘屋盖环梁，通过屋盖环梁将荷载传递至格构柱，再传递给基础。

9.根据权利要求1或2所述的一种外伸型双层空间悬挑结构体系，其特征在于：所述的格构柱的高度与屋盖的跨度比例为1:3，所述的双层空间悬挑长度与主体跨度之间的比例为0.618:1。