[发明专利]空间构架结构

说明书

本发明涉及一种可跨接在支承物之间的空间构架结构。空间构架特别适于跨接在跨度很大，但只在跨接边缘有支承的地方。在跨度之间，该结构具有自身支承能力，故不需加入直立的支承物。空间构架一般包括有由结构构件组成的顶部和底部框格，它们通过横向连接件联接在一起，组成一个三维刚性结构。

例如，空间构架可用作展览大厅或工厂的屋顶结构，在这些地方，重要的是要保证在较大的空间内不能有直立支承件的妨碍。此外，空间框架也可用作多层办公大楼的楼层和楼顶。

许多空间框架都有对角的横向连接件。在英国专利B2054694中已提出了一种结构，该结构上有一些直立的横向连接件，整个结构也是由多个积木式组件构成，而每个积木式组件都由一个直立的横向连接件和几个水平顶部结构构件和底部结构构件组成。一旦将几个积木式组件联接在一起，顶部和底部结构构件就分别构成了顶部和底部框格。

在美国专利4201023中也提供了一种结构，它包括一个顶部混凝土层、一个由底部结构构件构成的框格和一些位于底部框格与顶层之间的直立横向连接件。这种结构，其底部结构件的横截面高度很大，大到可使其具有足够的强度以保证底部的子构架在这些混凝土板联接成整块结构层之前，能承受住这些用作顶层的混凝土板的重量。底部框格的强度虽较大，但其重量也较重，因此，与组装过程中所受到的载荷相比，为承受作用在整体结构上的载荷，将需要更高的成本。

在前面提到的英国专利中也提供了一种铺在空间构架结构顶部的混凝土层。

本发明提供了一种空间构架结构，它包括一个由结构构件组成的顶部框格、一个由结构构件组成的底部框格、一些从顶部框格延伸到底部框格并将顶部和底部框格联接在一起，形成一个空间构架的横向连接件和由顶部框格支承的混凝土层，其特征在于，顶部框格的结构构件至少部分地嵌入混凝土中，以使结构构件在构造上与混凝土结合在一起，从而形成一个复合式的顶部结构层。由结构构件组成的底部框格的强度最好要比结构构件组成的顶部框格的强度大些。相对减小顶部结构构件的强度可以使其比具有同样尺寸的底部结构构件具有更轻重量和更低的成本。但顶部框格的强度至少应能使空间构架承受住将构架自身的重量与新铺放在其顶部的混凝土重量相加后的总重量，并能承受施工期间作用在其上的临时载荷。

每个底部结构构件的横截面面积最好大于与其对应的顶部结构构件的横截面面积，但作为一个可选择的方案，也可以使底部构件的数目多于顶部构件的数目。

用于浇铸混凝土的永久性模板最好支承在顶部结构件横截面高度范围内，混凝土则倾注在该模板上。每个顶部结构构件可以有一个下凸缘，模板就可以支撑在这些凸缘上。如果顶部结构构件有支承模板的下凸缘，它也可以设置嵌入混凝土中的上凸缘，其中下凸缘要较上凸缘宽些。

模板可以是永久型的，其上装有置入混凝土中的钢筋，这种模板可以用波纹钢板制成。

这种结构可以将钢筋与混凝土结合在一起。将一组钢筋横放在永久性模板的波纹上并将它们与模板焊接在一起，以便用这些钢筋加强模板并提供操纵模板的把手。

用顶部结构构件、底部结构构件和横向连接件构造成的空间构架也可以用多个积木式组件组装而成。每个积木式组件都包括一个直立的横向连接件、一组形成顶部框格的顶部结构构件和一组形成底部框格的底部结构构件。顶部和底部框格分别与横向连接件的顶端和底端联接在一起，通过将毗邻的积木式组件上的结构构件中未与横向连接件联接的一端相互对接起来，就构成了这种空间构架。这样连接，则顶部和底部构件各自都可以形成例如矩形的框格。

用于复合式空间构架结构中的积木式结构组件，可以包括有一个直立的横向连接件、一些其一端与直立横向连接件顶端联接在一起的顶部水平结构构件和一些其一端与直立横向连接件的底端联接在一起的底部水平结构构件，其中底部构件的强度和横截面面积均大于顶部构件的强度和横截面面积。

本发明也涉及制造空间构架的方法，该方法包括以下步骤，即组装完整的空间构架、设置用作浇铸混凝土的模板以及随后将混凝土浇铸在模板上，形成带有顶部结构构件的混凝土层，其中顶部结构构件至少应有一部分嵌入混凝土中。

以下将结合附图对本发明的实施例进行描述，其中：

图1是空间构架的立体图，示出了本发明的最佳实施例，为清楚起见，图中去掉了空间框架的某些部分;

图2是一组积木式组件的立体示意图，这些积木组件组装在一起就构成了图1所示结构的一部分;

图3是图1所示结构一部分的详细示意剖视图;