專利名稱：弦支筒殼結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建筑鋼結(jié)構(gòu)技術，尤其涉及一種弦支筒殼結(jié)構(gòu)。
背景技術：
弦支結(jié)構(gòu)為目前常用的建筑結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術中的結(jié)構(gòu)體系包括單向張弦梁(桁
架)、雙向張弦梁(桁架)、空間張弦梁(桁架)，弦支網(wǎng)殼、弦支穹頂?shù)取?其中，弦支穹頂、空間張弦梁(桁架)結(jié)構(gòu)主要用于周邊支承時圓形或橢圓形輕型
大跨度屋蓋；弦支網(wǎng)殼主要用于長邊支承的圓柱面輕型大跨度屋蓋；雙向張弦桁架梁(桁
架)用于矩形周邊支撐的輕型大跨度屋蓋；單向張弦梁主要用于中小跨度且柱距較小時的
平面或曲面輕型屋蓋；單向張弦桁架主要用于大跨度且柱距較小時的曲面輕型屋蓋 上述現(xiàn)有技術至少存在以下缺點 網(wǎng)架或桁架結(jié)構(gòu)用于中小跨度(15m《L《60m)大柱距(15m《^《60m)時候，桿件多而雜亂、結(jié)構(gòu)美觀性欠缺、網(wǎng)架或桁架厚度較大、結(jié)構(gòu)效能較低。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、效能較高的弦支筒殼結(jié)構(gòu)。[0007] 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的 本實用新型的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，包括柱面網(wǎng)殼，所述柱面網(wǎng)殼的下方設有弦支結(jié)構(gòu)，所述弦支結(jié)構(gòu)包括至少一道環(huán)向索，每一道環(huán)向索設有多根豎向撐桿； 所述豎向撐桿的上端與所述柱面網(wǎng)殼對應的節(jié)點鉸接，所述多根豎向撐桿的下端通過所述環(huán)向索相互連接； 所述豎向撐桿的下端通過對角線索與所述柱面網(wǎng)殼的下一環(huán)節(jié)點連接。 由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，
由于柱面網(wǎng)殼下方的弦支結(jié)構(gòu)包括至少一道環(huán)向索，每一道環(huán)向索設有多根豎向撐桿；豎
向撐桿的上端與柱面網(wǎng)殼對應的節(jié)點鉸接，下端通過環(huán)向索相互連接；豎向撐桿的下端通
過對角線索與柱面網(wǎng)殼的下一環(huán)節(jié)點連接。可以使上部柱面網(wǎng)殼良好的受壓性能和下部索
體高強受拉性能充分發(fā)揮，結(jié)構(gòu)簡單、效能較高。

圖1為本實用新型弦支筒殼結(jié)構(gòu)的軸測示意圖； 圖2為本實用新型弦支筒殼結(jié)構(gòu)的平面示意圖； 圖3為本實用新型中上部柱面網(wǎng)殼的平面示意圖； 圖4為本實用新型弦支筒殼結(jié)構(gòu)的立面示意圖； 圖5為本實用新型中下部弦支結(jié)構(gòu)的布置示意圖； 圖6a為本實用新型中豎向撐桿下端節(jié)點構(gòu)造立面示意圖； 圖6b為本實用新型中豎向撐桿下端節(jié)點構(gòu)造平面示意圖；[0019] 圖7為本實用新型中豎向撐桿上端節(jié)點構(gòu)造示意圖。
具體實施方式
本實用新型的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其較佳的具體實施方式
是，包括柱面網(wǎng)殼，所述柱面網(wǎng)殼的下方設有弦支結(jié)構(gòu)，所述弦支結(jié)構(gòu)包括至少一道環(huán)向索，每一道環(huán)向索設有多根豎向撐桿；所述豎向撐桿的上端與所述柱面網(wǎng)殼對應的節(jié)點鉸接，所述多根豎向撐桿的下端通過所述環(huán)向索相互連接；所述豎向撐桿的下端通過對角線索與所述柱面網(wǎng)殼的下一環(huán)節(jié)點連接?？梢允股喜恐婢W(wǎng)殼良好的受壓性能和下部索體高強受拉性能充分發(fā)揮，結(jié)構(gòu)簡單、效能較高。 所述柱面網(wǎng)殼可以為單層柱面網(wǎng)殼，也可以為雙層柱面網(wǎng)殼，也可以是其它的柱面網(wǎng)殼。 所述環(huán)向索可以呈環(huán)狀方形布置，方形的四角分別設有一根豎向撐桿。也可以是三角形、或其它多邊形布置。 所述豎向撐桿的上端與所述柱面網(wǎng)殼對應的節(jié)點之間可以采用鉸接連接。[0024] 具體弦支結(jié)構(gòu)可以包括2 5道環(huán)向索，如包括3道環(huán)向索。[0025] 該弦支筒殼結(jié)構(gòu)的跨距和柱距可以分別為15 60m;跨距與柱距之比可以為0. 5 2。 該弦支筒殼結(jié)構(gòu)可以有多個，多個弦支筒殼結(jié)構(gòu)之間相互連接形成多連跨。[0027] 具體實施例 對于中小跨度大柱網(wǎng)建筑，如大型展覽館，其屋蓋單跨跨度滿足15m《^《60m，柱距滿足15m《12《60m，且0. 5《l/^《2。 如圖1、圖2、圖3所示，其單跨跨度I! = 36m， 12 = 36m， 1/^ = l，長度為N*36，寬度方向為M*36 (N、 M為自然數(shù))。它是由一個柱面網(wǎng)殼和豎向撐桿、環(huán)向索、對角線索組成。 如圖4、圖5、圖6a、圖6b、圖7所示，每個單元(36mx36m)設置3道環(huán)索2，每一個單元中每兩個環(huán)索2相交處設置豎向撐桿1共12根(圖4、圖5)，對角線索3 —端與豎向撐桿1下端相連(圖6a、圖6b)，另一端與外道環(huán)索2的豎向撐桿1對應的上部柱面網(wǎng)殼7的節(jié)點相連(圖7)，支座處為鉸接節(jié)點，結(jié)構(gòu)整體為自平衡體系。節(jié)點處還設有耳板4、調(diào)節(jié)器5、加強筋6等用于連接、調(diào)節(jié)、加強的部件。 本實用新型弦支筒殼結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)必然出現(xiàn)兩個最基本狀態(tài)，即建立預應力的工作狀態(tài)(成型態(tài))和屋蓋安裝完成后，承受結(jié)構(gòu)自重和屋面各種設計荷載的工作狀態(tài)(荷載態(tài))，這兩種工作狀態(tài)的變形與內(nèi)力疊加，即形成屋蓋在正常使用情況下變形和內(nèi)力。當結(jié)構(gòu)對索進行張拉建立預應力時(成型態(tài))，鋼索自平衡體系產(chǎn)生與豎向荷載作用產(chǎn)生向下變形的反變形，從而使網(wǎng)格結(jié)構(gòu)各桿內(nèi)力反號內(nèi)力或減小，從而使結(jié)構(gòu)在正常工作狀態(tài)(成型態(tài)+荷載態(tài)=使用態(tài))達到節(jié)省用鋼量，降低造價低的目的。體現(xiàn)此類新型弦支結(jié)構(gòu)在弧形中小跨度(15m《h《60m)大柱距(15m《12《60m)且0. 5《Vl2《2建筑領域的優(yōu)勢。 本實用新型是基于張拉整體思想的一種高效能結(jié)構(gòu)體系，它將兩種不同類型的結(jié)構(gòu)進行巧妙組合，使得整個結(jié)構(gòu)形成一個空間受力自平衡結(jié)構(gòu)。能充分發(fā)揮上部柱面網(wǎng)殼
4良好的受壓性能和索體高強受拉性能，提高了結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，可以更合理、更經(jīng)濟、更美觀地跨越更大的空間。 由于結(jié)構(gòu)為自平衡結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)對邊界約束的要求大大降低。通過對拉索施加預應力，上部柱面網(wǎng)殼將產(chǎn)生與荷載作用反向的變形和內(nèi)力，從而使結(jié)構(gòu)在荷載作用下，上部柱面網(wǎng)殼的相對變形更小，使其具有更大的變形儲備。上部柱面網(wǎng)殼良好的受壓性能和索體高強受拉性能，使鋼材利用更加充分，結(jié)構(gòu)自重和造價將因此降低，同時克服了采用網(wǎng)架或桁架結(jié)構(gòu)桿件雜亂、結(jié)構(gòu)美觀欠缺的不足，使得結(jié)構(gòu)更加輕盈美觀，實現(xiàn)了建筑和結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合。 本實用新型適用于中小跨度(15m《I!《60m)大柱距(15m《12《60m)且0. 5《1/^《2的弧形輕型屋蓋，可以形成多連跨、多柱距的建筑結(jié)構(gòu)，可普遍應用于一般的工業(yè)與民用建筑，尤其適用于展覽館、火車站等。 以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種弦支筒殼結(jié)構(gòu)，包括柱面網(wǎng)殼，所述柱面網(wǎng)殼的下方設有弦支結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述弦支結(jié)構(gòu)包括至少一道環(huán)向索，每一道環(huán)向索設有多根豎向撐桿；所述豎向撐桿的上端與所述柱面網(wǎng)殼對應的節(jié)點鉸接，所述多根豎向撐桿的下端通過所述環(huán)向索相互連接；所述豎向撐桿的下端通過對角線索與所述柱面網(wǎng)殼的下一環(huán)節(jié)點連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柱面網(wǎng)殼為單層柱面網(wǎng)殼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柱面網(wǎng)殼為雙層柱面網(wǎng)殼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)向索呈環(huán)狀方形布置，方形的四角分別設有一根豎向撐桿。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述豎向撐桿的上端與所述柱面網(wǎng)殼對應的節(jié)點之間采用鉸接連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述弦支結(jié)構(gòu)包括2 5道環(huán)向索。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述弦支結(jié)構(gòu)包括3道環(huán)向索。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，該弦支筒殼結(jié)構(gòu)的跨距和柱距分別為15 60m。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述跨距與柱距之比為0. 5 2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的弦支筒殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，該弦支筒殼結(jié)構(gòu)有多個，多個弦支筒殼結(jié)構(gòu)之間相互連接形成多連跨。
專利摘要本實用新型公開了一種弦支筒殼結(jié)構(gòu)，由一個柱面網(wǎng)殼和豎向撐桿、環(huán)向索、對角線索組成，其中豎向撐桿上端和柱面網(wǎng)殼對應的節(jié)點鉸接，豎向撐桿下端由對角線索與柱面網(wǎng)殼的下一環(huán)節(jié)點連接，同一環(huán)的撐桿下端由環(huán)向索連接在一起，使得整個結(jié)構(gòu)形成一個空間受力自平衡結(jié)構(gòu)。能充分發(fā)揮上部柱面網(wǎng)殼良好的受壓性能和索體高強受拉性能，提高了結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)簡單、效能較高。適用于中小跨度、大柱距的的輕型屋蓋，可以形成多連跨、多柱距的建筑結(jié)構(gòu)，可普遍應用于一般的工業(yè)與民用建筑，尤其適用于展覽館、火車站等。
文檔編號E04B1/342GK201502119SQ200920108279
公開日2010年6月9日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者白亮, 鄭蓉軍 申請人:鄭蓉軍;白亮