專利名稱：超大跨度的圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑業(yè)空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體地說是一種超大跨度的圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在體育場館、會展中心、影劇院、大型商場、工廠車庫等建筑中，都是一種上部為大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)，下部為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工程。目前大跨度空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用比較廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式是雙層圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。隨著社會的發(fā)展大跨空間要向超大跨度發(fā)展。而這種雙層圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)隨著跨度的進一步增大會出現(xiàn)一些不可避免的問題，如采用5m以內(nèi)的通常長度桿件時，結(jié)構(gòu)會因厚跨比太小而易導(dǎo)致整體失穩(wěn)；而桿件過長時，因內(nèi)力過大而易導(dǎo)致壓桿失穩(wěn)，以及由此而引起的用鋼量增大等。有文獻分析表明，增加層數(shù)對提高結(jié)構(gòu)整體工作性能的作用并不明顯，更重要的是采用多層形式以突破內(nèi)力的限制來增加結(jié)構(gòu)跨度是不可行的，反而使桿件與節(jié)點急劇增加，節(jié)點因連接的桿件過多而使得加工構(gòu)造更加復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超大跨度的圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。以實現(xiàn)有效突破桿件大內(nèi)力及壓桿穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的限制，又能減少用鋼量、降低工程造價。
本實用新型的技術(shù)方案是包括主體結(jié)構(gòu)和布置于主體結(jié)構(gòu)中的子結(jié)構(gòu)兩級，其特征在于，所述主體結(jié)構(gòu)是一種由格構(gòu)式構(gòu)件組成的大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)格尺寸為10 30ra，所述子結(jié)構(gòu)為普通雙層平板網(wǎng)架，子結(jié)構(gòu)以四角點支承的方式內(nèi)嵌于大網(wǎng)格中，形成一種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式。所述由格構(gòu)式構(gòu)件組成的大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是由格構(gòu)式組合桿通過大尺寸的焊接空心球節(jié)點鉸接相連而成。
所述大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的兩縱邊設(shè)有支座。
所述格構(gòu)式組合桿為等截面直桿，其二端為棱錐體形，中間段的外面有3-4根長主管構(gòu)成的支架，支架內(nèi)部設(shè)有若干個與長主管垂直的正三角形或正方形橫隔，每相鄰兩橫隔之間設(shè)有與橫隔之間的傾角為45 55度的斜腹桿。
所述正三角形橫隔是由三根等長的圓鋼管構(gòu)成正三角形框架，正三角形框架通過直接匯交節(jié)點與長主管連接。
所述正方形橫隔由四根等長的圓鋼管構(gòu)成正四邊形框架，正四邊形框架通過直接匯交節(jié)點與長主管連接。
所述正四邊形框架中加設(shè)有支撐桿，以防止截面發(fā)生機動變形。
所述斜腹桿為圓鋼管，端部經(jīng)機械加工成相貫面后，直接焊在長主管管壁上。
本實用新型這種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式，能有效地克服壓桿失穩(wěn)的問題，可大幅度提高結(jié)構(gòu)的整體剛度與穩(wěn)定性、避免壓桿失穩(wěn)，將支管端部經(jīng)機械加工成相貫面后，直接焊在主管管壁上，可避免了采用任何連接件，節(jié)省了用鋼量，降低了工程造價；另外，組合桿件與平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)均可在工廠制作加工而成為數(shù)量很少的基本部件，然后運至現(xiàn)場組裝而成整體結(jié)構(gòu)，將大大減少現(xiàn)場安裝工作量、縮短施工工期?？蛇m用于200ra以上的超大跨度空間網(wǎng)殼屋蓋結(jié)構(gòu)。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A—A剖視圖3為實施例1三角形截面的格構(gòu)式組合桿件示意圖；圖4為圖3的A—A剖視圖；圖5為實施例2四邊形截面的格構(gòu)式組合桿件示意圖；圖6為圖5的A—A剖視圖。
具體實施方式
實施例l:結(jié)合圖l、圖2、圖3、圖4:
整個結(jié)構(gòu)由主體結(jié)構(gòu)I和布置于主體結(jié)構(gòu)中的子結(jié)構(gòu)II兩級構(gòu)成，所述主體結(jié)構(gòu)是一種由格構(gòu)式構(gòu)件組成的大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)格尺寸為10 30m，所述子結(jié)構(gòu)為普通雙層平板網(wǎng)架，子結(jié)構(gòu)以四角點支承的方式內(nèi)嵌于大網(wǎng)格中，形成一種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式。在大網(wǎng)格的主體結(jié)構(gòu)兩縱邊設(shè)有支座10。整個結(jié)構(gòu)的載荷由相對比較稀疏而宏大的主體結(jié)構(gòu)承擔(dān)，然后由主體結(jié)構(gòu)傳遞至支座10。
由格構(gòu)式構(gòu)件組成的大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是由格構(gòu)式組合桿2通過大尺寸的焊接空心球節(jié)點1鉸接相連而成。本實施例的格構(gòu)式組合桿為截面為正三角形的等截面組合桿，其二端部3為棱錐體形，中間段的外面是由3根長主管4構(gòu)成的支架，支架內(nèi)部設(shè)有若干個與長主管垂直的正三角形橫隔5,每相鄰兩橫隔之間設(shè)有與橫隔之間的傾角為45~55度的斜腹桿6,斜腹桿6為圓鋼管，端部經(jīng)機械加工成相貫面后，直接焊在主管管壁上。正三角形橫隔由三根等長的圓鋼管構(gòu)成的正三角形框架并通過直接匯交節(jié)點與主管4連接。
實施例2:結(jié)合圖l、圖2、圖5、圖6:
本實施例與實施例1不同的是本實施例的格構(gòu)式組合桿為截面為正方形的等截面組合桿，其二端部為棱錐體形，中間段的外面是由4根長主管構(gòu)成的支架，支架內(nèi)部設(shè)有若干個與長主管垂直的正方形橫隔5及與橫隔之間的傾角為45~55度的斜腹桿6。
其正方形橫隔是由四根等長的圓鋼管8構(gòu)成的正方形框架，正方形框架通過直接匯交節(jié)點與長主管4連接。正四邊形框架中加設(shè)有支撐桿9，以防止截面發(fā)生機動變形。
權(quán)利要求1.一種超大跨度的圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，包括主體結(jié)構(gòu)和布置于主體結(jié)構(gòu)中的子結(jié)構(gòu)兩級，其特征在于，所述主體結(jié)構(gòu)是一種由格構(gòu)式構(gòu)件組成的大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)格尺寸為10～30m，所述子結(jié)構(gòu)為普通雙層平板網(wǎng)架，子結(jié)構(gòu)以四角點支承的方式內(nèi)嵌于大網(wǎng)格中，形成一種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超大跨度圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于所述由格構(gòu)式構(gòu)件組成的大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是由格構(gòu)式組合桿通過大尺寸的焊接空心球節(jié)點鉸接相連而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超大跨度圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的兩縱邊設(shè)有支座。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大跨度圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述格構(gòu)式組合桿為等截面直桿，其二端為棱錐體形，中間段的外面有3-4根長主管構(gòu)成的支架，支架內(nèi)部設(shè)有若干個與長主管垂直的正三角形或正方形橫隔，每相鄰兩橫隔之間設(shè)有與橫隔之間的傾角為45 55度的斜腹桿。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超大跨度圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正三角形橫隔是由三根等長的圓鋼管構(gòu)成正三角形框架，正三角形框架通過直接匯交節(jié)點與長主管連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超大跨度圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正方形橫隔由四根等長的圓鋼管構(gòu)成正四邊形框架，正四邊形框架通過直接匯交節(jié)點與長主管連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大跨度圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正四邊形框架中加設(shè)有支撐桿，以防止截面發(fā)生機動變形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超大跨度圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述斜腹桿為圓鋼管，斜腹桿兩端部經(jīng)機械加工成相貫面后，直接焊在相鄰兩長主管管壁上。
專利摘要本實用新型公開了一種超大跨度的圓柱面組合桿系巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。包括主體結(jié)構(gòu)和布置于主體結(jié)構(gòu)中的子結(jié)構(gòu)兩級，其特征在于，所述主體結(jié)構(gòu)是一種由格構(gòu)式構(gòu)件組成的大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)格尺寸為10～30m，所述子結(jié)構(gòu)為普通雙層平板網(wǎng)架，子結(jié)構(gòu)以四角點支承的方式內(nèi)嵌于大網(wǎng)格中，形成一種大網(wǎng)格套小網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)形式。本實用新型能有效地克服壓桿失穩(wěn)的問題，可大幅度提高結(jié)構(gòu)的整體剛度與穩(wěn)定性、避免壓桿失穩(wěn)，節(jié)省了用鋼量，降低了工程造價；另外，組合桿件與平板網(wǎng)架子結(jié)構(gòu)均可在工廠制作加工而成為數(shù)量很少的基本部件，然后運至現(xiàn)場組裝而成整體結(jié)構(gòu)，將大大減少現(xiàn)場安裝工作量、縮短施工工期?？蛇m用于200m以上的超大跨度空間網(wǎng)殼屋蓋結(jié)構(gòu)。
文檔編號E04B1/342GK201358513SQ20092006292
公開日2009年12月9日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日
發(fā)明者周緒紅, 賀擁軍 申請人:湖南大學(xué)