[发明专利]一种树形分叉柱结构

说明书

本发明涉及一种树形分叉柱结构，包括用以固定在所应用屋盖的下部基础位置的多根竖向钢柱(100)，呈环形排布在竖向钢柱(100)柱顶的多根主分叉构件(400)以及分别设于相邻两根主分叉构件(400)之间的多根次分叉构件(300)，各次分叉构件(300)的侧壁通过多排平行且横向设置的环向联系构件(200)与相邻的主分叉构件(400)的侧壁连接。与现有技术相比，本发明具有屋盖支承范围大，竖向支承刚度好，稳定性好，观赏性高等优点。

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及一种树形分叉柱结构。

背景技术

在建筑结构技术领域，树状柱结构是非常常见的结构型式。不同于通常的直柱，树形柱通过各种类型的分叉形式为上部屋盖结构提供更大范围和更多支撑点数的竖向支撑条件。这种柱位支撑形式可以起到减少室内柱子数量的作用，使得室内空间更为宽敞通透，便于建筑功能的布置。此外，树状柱也是建筑师常用手法，经过精心设计的树状柱结构可以起到很好的建筑室内装饰作用。树状柱结构常用于火车站、机场以及室外飘带等建筑。

优秀的建筑设计工程定是建筑师和结构师通力合作的作品。在树状柱结构设计方面，从建筑的角度需要重点关注树形柱的表现力，结构设计即建筑形态。从结构的角度需要重点关注的是以下几方面：分叉的级数、分叉角度以及分叉形式。结构设计与建筑设计的有机结合，在既满足结构安全又满足建筑观感要求的前提下才能做出优秀的树状柱结构。树形柱结构另一设计难点在于分叉点处多杆件交汇处节点的处理。铸钢件节点为一贯的处理方式，但是用钢量大且造价相当昂贵。因此，如何提供一种满足建筑结构一体化设计，解决竖向支承刚度问题，且稳定性好的树形分叉柱结构是现有柱结构急需解决的难题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种树形分叉柱结构，该结构竖向支承刚度好，稳定性好，作用于屋盖时支承范围大，不仅能够满足建筑结构一体化设计，还能够有效解决相关节点技术难题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种树形分叉柱结构，用于建筑屋盖支撑，包括用以固定在所应用屋盖的下部基础位置的多根竖向钢柱，呈环形排布在竖向钢柱柱顶的多根主分叉构件以及分别设于相邻两根主分叉构件之间的多根次分叉构件，各次分叉构件的侧壁通过多排平行且横向设置的环向联系构件与相邻的主分叉构件的侧壁连接。

进一步地，相邻主分叉构件与次分叉构件之间的多排环向联系构件等间隔平行设置。

进一步地，主分叉构件和次分叉构件均为连续光滑的弧线构件。

进一步地，每一根竖向钢柱的柱顶通过铸钢件一分为二分别与两根主分叉构件连接。

进一步地，所述竖向钢柱的个数为四根，四根竖向钢柱两两对称布置，四根竖向钢柱的柱顶通过铸钢件一分为二分别与八个主分叉构件连接。

进一步地，所述竖向钢柱的柱底采用外包式刚接节点固定在所应用屋盖的下部基础位置。

进一步地，每根竖向钢柱在柱底采用插入式刚接柱脚节点固定在所应用屋盖的下部基础位置。

进一步地，所述环向联系构件与主分叉构件、次分叉构件之间采用相贯焊接连接。

进一步地，主分叉构件的顶部与相邻次分叉构件的上方设有端部联系构件，所述端部联系构件与主分叉构件的顶部、相邻次分叉构件共同构成尖角叶片状结构，所述端部联系构件与主分叉构件之间通过多排等间隔平行设置的环向联系构件连接。

进一步地，所述主分叉构件的张开角度为40°～50°，所述次分叉构件的张开角度为20°～30°。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明将树状柱的结构功能布置与建筑外观效果相结合，提供了一种比较优美的树形分叉柱的形态；