[实用新型]一种复合式网格索穹顶结构有效

专利信息
申请号: 202020586253.2 申请日: 2020-04-20
公开(公告)号: CN212561901U 公开(公告)日: 2021-02-19
发明(设计)人: 姜正荣;苏延;李之吉;石开荣;区彤;蔡健;陈庆军;左志亮 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: E04B1/32 分类号: E04B1/32
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 谢静娜
地址: 510640 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 复合 网格 穹顶 结构
【说明书】:

实用新型公开一种复合式网格索穹顶结构,包括环向索、第一径向脊索、第一径向斜索、第二径向脊索、第二径向斜索、第一竖直撑杆、第二竖直撑杆、外压环、内拉环、分叉脊索和分叉斜索;第一径向脊索的一端与内拉环连接,另一端与外压环连接,第一径向斜索和第一竖直撑杆的上端分别与第一径向脊索铰接,第一径向斜索包括内端和外端,第一径向斜索的内端连接内环的竖向撑杆的下端,第一径向斜索的外端连接相邻外环的竖向撑杆的上端,环向索连接同环的第一竖直撑杆的下端并沿环向闭合布置;靠近外压环的相邻两个环向索分别为外侧环向索和内侧环向索,外侧换向索和内侧环向索之间设置分叉脊索和分叉斜索。

技术领域

本实用新型涉及索穹顶结构技术领域,特别涉及一种复合式网格索穹顶结构。

背景技术

索穹顶结构源于美国著名建筑师Fuller于20世纪中期提出的“张拉整体思想”,旨在该结构中尽可能地减少受压构件,结构处于连续的张拉状态,使压力成为张拉海洋的孤岛。20世纪八十年代美国结构工程师Geiger将Fuller的思想付诸实践,发展了索穹顶结构体系的拓扑关系,创造了著名的Geiger型索穹顶结构。

随着Geiger型索穹顶结构跨度的增大,其最外圈网格间距随之增大。在实际工程中,当采用刚性屋面时,由于铺设要求,最外圈的次结构跨度和截面很大,导致结构既不经济又不美观。工程中一般采取保持Geiger型网格尺寸不变的同时增大径向等分数,或保持径向等分数不变的同时改用纯Levy型或纯Kiewitt型网格的方法减小外圈网格尺寸,但二者都会导致内部节点增多,后者构造复杂,使施工难度增大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种复合式网格索穹顶结构,通过设置分叉脊索和分叉斜索,保证内圈杆件与节点数不增加的前提下,减小外圈网格尺寸,有利于减小屋面次结构的跨度和截面尺寸,降低结构造价的同时大大降低刚性屋面的施工难度。

本实用新型的技术方案为:一种复合式网格索穹顶结构,包括环向索、第一径向脊索、第一径向斜索、第二径向脊索、第二径向斜索、第一竖直撑杆、第二竖直撑杆、外压环、内拉环、分叉脊索和分叉斜索;

所述第一径向脊索的一端与内拉环连接,另一端与外压环连接,第一径向斜索和第一竖直撑杆的上端分别与第一径向脊索铰接,第一径向斜索包括内端和外端,第一径向斜索的内端连接内环的竖向撑杆的下端,第一径向斜索的外端连接相邻外环的竖向撑杆的上端,环向索连接同环的第一竖直撑杆的下端并沿环向闭合布置;

靠近外压环的相邻两个环向索分别为外侧环向索和内侧环向索,外侧环向索上还设有第二竖直撑杆,第二竖直撑杆的下端与外侧环向索连接,第二竖直撑杆和第一竖直撑杆沿外侧环向索交错设置,外侧换向索和内侧环向索之间设置分叉脊索和分叉斜索,分叉脊索的一端连接内侧环向索上的第一竖直撑杆的上端,另一端连接外侧相邻第二竖直撑杆的上端,分叉斜索的一端连接内侧环向索上的第一竖直撑杆的下端,另一端连接外侧相邻第二竖直撑杆的上端;

第二径向脊索的一端连接第二竖直撑杆的上端,第二径向斜索的一端连接第二竖直撑杆的下端和外压环,第二径向脊索的另一端和第二径向斜索的另一端共同连接至外压环。

进一步,所述第二竖直撑杆与同环相邻的两个第一竖直撑杆之间等距分布。

进一步,所述外侧环向索上的第一竖直撑杆和第二竖直撑杆的数量相同。

进一步,所述分叉脊索和分叉斜索均采用钢拉杆。

进一步,所述分叉脊索与第一竖直撑杆和第二竖直撑杆之间的连接方式为铰接。

进一步,所述分叉斜索与第一竖直撑杆和第二竖直撑杆之间的连接方式为铰接。

进一步,所述复合式网格索穹顶结构为Geiger型网格与Kiewitt型网格的组合,外侧环向索与内侧环向索之间为Kiewitt型分布。

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