大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，包括上弦剛性網(wǎng)格體系以及下弦張拉索桿體系，所述上弦剛性網(wǎng)格體系為中部有大開口結(jié)構(gòu)，所述下弦張拉索桿體系包括環(huán)索以及沿環(huán)索徑向布置的若干徑向拉索，相鄰兩個徑向拉索的端部分別與環(huán)索鉸接，其另一端部與外圈環(huán)梁的鉸接點重合在一處，所述下弦張拉索桿體系整體呈葵花型，在所述徑向拉索與上弦剛性網(wǎng)格體系之間、沿徑向拉索的布置方向設(shè)置有撐桿，在所述環(huán)索與上弦剛性網(wǎng)格體系之間、沿環(huán)索的環(huán)向設(shè)置有斜腹桿。本實用新型充分利用了拉索的高強度材料特性，將上弦剛性網(wǎng)格體系的懸挑受力狀態(tài)變成了彈性支撐連續(xù)梁的受力狀態(tài)，保證了整體結(jié)構(gòu)的剛度，同時還節(jié)省了建筑材料，獲得了美觀的建筑效果。
【專利說明】大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種適用于體育場的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]張弦結(jié)構(gòu)在歐洲、日本很早就有應(yīng)用，由于最初上弦采用鋼梁，英文稱之為BeamString Structure。1986年日本大學(xué)Masao Saitoh教授將這種結(jié)構(gòu)定義為“將弦進行張拉，與梁組合”，稱之為張弦梁，較早建成的張弦結(jié)構(gòu)如日本某幼兒園健身房，采用了平行布置的張弦梁，平面尺寸為26mX36m，Masao Saitoh教授設(shè)計的日本大學(xué)體育館也采用了平行布置的張弦梁，平面尺寸58mX85m。
[0003]近年來，張弦梁的應(yīng)用日益廣泛，上弦形式也從梁發(fā)展到拱、平面桁架、立體桁架、網(wǎng)殼，下弦形式也從索單向布置發(fā)展為雙向布置、空間布置等，跨度也從幾十米發(fā)展到120多米。隨著我國經(jīng)濟實力的上升，目前全球大規(guī)模的張弦結(jié)構(gòu)主要集中在我國，其中代表性的工程如上海浦東國際機場一期航站樓(張弦梁，最大跨度82.6m)、廣州國際會展中心(張弦立體桁架，跨度126.6m)、國家體育館(雙向張弦桁架，114mX 114m)、南沙體育館(空間張弦結(jié)構(gòu)、直徑98m)。
[0004]目前已建成張弦結(jié)構(gòu)的上弦均為連續(xù)曲面的剛性體系，如梁、桁架、網(wǎng)殼等，故張弦結(jié)構(gòu)多運用于場館、站臺等建筑。由于體育場中間常為露天的場地，故屋面為大開洞的曲面，若將張弦結(jié)構(gòu)剛性上弦中部設(shè)置為大開口結(jié)構(gòu)，會造成其上弦無法形成完整的殼體，要獲得滿足要求的剛度和承載力有很大的設(shè)計難度，因此，目前在全球還尚未見有張弦網(wǎng)格體系應(yīng)用于露天場地體育場的相關(guān)報道。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種運用于體育場的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0006]本實用新型技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，包括上弦剛性網(wǎng)格體系以及下弦張拉索桿體系，其特征在于:所述上弦剛性網(wǎng)格體系為中部有大開口結(jié)構(gòu)，所述下弦張拉索桿體系包括設(shè)置在上弦剛性網(wǎng)格體系的開口處對應(yīng)下方的環(huán)索以及沿環(huán)索徑向布置的若干徑向拉索，相鄰兩個徑向拉索的端部分別與環(huán)索鉸接，其另一端部與外圈環(huán)梁的鉸接點重合在一處，所述下弦張拉索桿體系整體呈葵花型，在所述徑向拉索與上弦剛性網(wǎng)格體系之間、沿徑向拉索的布置方向設(shè)置有撐桿，所述撐桿兩端分別與徑向拉索和上弦剛性網(wǎng)格體系鉸接，在所述環(huán)索與上弦剛性網(wǎng)格體系之間、沿環(huán)索的環(huán)向設(shè)置有斜腹桿，所述斜腹桿兩端分別與環(huán)索和上弦剛性網(wǎng)格體系鉸接。
[0007]本實用新型所述的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其所述斜腹桿沿環(huán)索的環(huán)向、在環(huán)索與上弦剛性網(wǎng)格體系之間形成連續(xù)的V形，形成環(huán)向桁架結(jié)構(gòu)。
[0008]本實用新型所述的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其所述上弦剛性網(wǎng)格體系為由上弦環(huán)向主桿和上弦徑向主桿組成的環(huán)形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，相鄰兩個上弦徑向主桿的端部與外圈環(huán)梁的鉸接點重合在一處，呈葵花型布置，所述徑向拉索與對應(yīng)的上弦徑向主桿在同一豎直平面上。
[0009]本實用新型所述的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其所述外圈環(huán)梁與支撐體系固定連接，所述撐桿設(shè)置在徑向拉索與對應(yīng)的上弦徑向主桿之間，所述撐桿豎直布置，所述斜腹桿設(shè)置在環(huán)索與對應(yīng)的靠近開口處的上弦環(huán)向主桿之間。
[0010]本實用新型所述的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其所述撐桿的上端部與上弦剛性網(wǎng)格體系的鉸接點均位于上弦剛性網(wǎng)格體系中上弦環(huán)向主桿與上弦徑向主桿的結(jié)合處。
[0011]本實用新型充分利用了拉索的高強度材料特性，將上弦剛性網(wǎng)格體系的懸挑受力狀態(tài)變成了彈性支撐連續(xù)梁的受力狀態(tài)，利用上弦剛性網(wǎng)格體系大開口下方設(shè)置的環(huán)索以及斜腹桿的配合形成環(huán)向桁架，有效解決了因上弦剛性網(wǎng)格大開口后剛性結(jié)構(gòu)的剛度和承載力下降的問題，保證了整體結(jié)構(gòu)的剛度，同時還節(jié)省了建筑材料，獲得了美觀的建筑效果O

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型中外圈環(huán)梁與支撐體系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本實用新型中上弦剛性網(wǎng)格體系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本實用新型中下弦張拉索桿體系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5是本實用新型的局部放大圖。
[0017]圖6是本實用新型中撐桿與上弦剛性網(wǎng)格體系鉸接點的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖7是本實用新型中撐桿與徑向拉索鉸接點的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中標記:1為環(huán)索，2為徑向拉索，3為外圈環(huán)梁，4為撐桿，5為斜腹桿，6為上弦環(huán)向主桿，7為上弦徑向主桿，8為支撐體系。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0021]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型技術(shù)進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定實用新型。
[0022]如圖1和2所示，一種大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，包括上弦剛性網(wǎng)格體系以及下弦張拉索桿體系，所述上弦剛性網(wǎng)格體系和下弦張拉索桿體系分別與外圈環(huán)梁3鉸接，所述外圈環(huán)梁3與支撐體系8固定連接。
[0023]如圖3-7所示，所述上弦剛性網(wǎng)格體系為中部有大開口結(jié)構(gòu)，所述上弦剛性網(wǎng)格體系為由上弦環(huán)向主桿6和上弦徑向主桿7組成的環(huán)形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，相鄰兩個上弦徑向主桿7的端部與外圈環(huán)梁3的鉸接點重合在一處，呈葵花型布置，所述下弦張拉索桿體系包括設(shè)置在上弦剛性網(wǎng)格體系的開口處對應(yīng)下方的環(huán)索I以及沿環(huán)索I徑向布置的若干徑向拉索2，相鄰兩個徑向拉索2的端部分別與環(huán)索I鉸接，其另一端部與外圈環(huán)梁3的鉸接點重合在一處，所述下弦張拉索桿體系整體呈葵花型，在所述徑向拉索2與上弦剛性網(wǎng)格體系之間、沿徑向拉索2的布置方向設(shè)置有撐桿4，所述撐桿4兩端分別與徑向拉索2和上弦剛性網(wǎng)格體系鉸接，每根徑向拉索上設(shè)置三根撐桿，起到對上弦的支撐作用，實現(xiàn)通過拉索支撐剛性上弦的結(jié)構(gòu)體系；由于上弦大開口的結(jié)構(gòu)設(shè)計，嚴重削弱了上弦剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的剛度和承載力，因此，在所述環(huán)索I與上弦剛性網(wǎng)格體系之間、沿環(huán)索I的環(huán)向設(shè)置有斜腹桿5，所述斜腹桿5兩端分別與環(huán)索I和上弦剛性網(wǎng)格體系鉸接，所述斜腹桿5沿環(huán)索I的環(huán)向、在環(huán)索I與上弦剛性網(wǎng)格體系之間形成連續(xù)的V形，形成環(huán)向桁架結(jié)構(gòu)，從而進一步加強了上弦剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的剛度，有效彌補了上弦剛性網(wǎng)格體系因大開口結(jié)構(gòu)而造成的相應(yīng)問題。
[0024]其中，所述撐桿4設(shè)置在徑向拉索2與對應(yīng)的上弦徑向主桿7之間，所述徑向拉索2與對應(yīng)的上弦徑向主桿7在同一豎直平面上，所述撐桿4豎直布置，所述斜腹桿5設(shè)置在環(huán)索I與對應(yīng)的靠近開口處的上弦環(huán)向主桿6之間，所述撐桿4的上端部與上弦剛性網(wǎng)格體系的鉸接點均位于上弦剛性網(wǎng)格體系中上弦環(huán)向主桿6與上弦徑向主桿7的結(jié)合處。
[0025]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，包括上弦剛性網(wǎng)格體系以及下弦張拉索桿體系，其特征在于:所述上弦剛性網(wǎng)格體系為中部有大開口結(jié)構(gòu)，所述下弦張拉索桿體系包括設(shè)置在上弦剛性網(wǎng)格體系的開口處對應(yīng)下方的環(huán)索(I)以及沿環(huán)索(I)徑向布置的若干徑向拉索(2)，相鄰兩個徑向拉索(2)的端部分別與環(huán)索(I)鉸接，其另一端部與外圈環(huán)梁(3)的鉸接點重合在一處，所述下弦張拉索桿體系整體呈葵花型，在所述徑向拉索(2)與上弦剛性網(wǎng)格體系之間、沿徑向拉索(2)的布置方向設(shè)置有撐桿(4)，所述撐桿(4)兩端分別與徑向拉索(2)和上弦剛性網(wǎng)格體系鉸接，在所述環(huán)索(I)與上弦剛性網(wǎng)格體系之間、沿環(huán)索(I)的環(huán)向設(shè)置有斜腹桿(5)，所述斜腹桿(5)兩端分別與環(huán)索(I)和上弦剛性網(wǎng)格體系鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述斜腹桿(5)沿環(huán)索(I)的環(huán)向、在環(huán)索(I)與上弦剛性網(wǎng)格體系之間形成連續(xù)的V形，形成環(huán)向桁架結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上弦剛性網(wǎng)格體系為由上弦環(huán)向主桿(6)和上弦徑向主桿(7)組成的環(huán)形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，相鄰兩個上弦徑向主桿(7)的端部與外圈環(huán)梁(3)的鉸接點重合在一處，呈葵花型布置，所述徑向拉索(2)與對應(yīng)的上弦徑向主桿(7)在同一豎直平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述外圈環(huán)梁(3)與支撐體系(8 )固定連接，所述撐桿(4 )設(shè)置在徑向拉索(2 )與對應(yīng)的上弦徑向主桿(7 )之間，所述撐桿(4)豎直布置，所述斜腹桿(5)設(shè)置在環(huán)索(I)與對應(yīng)的靠近開口處的上弦環(huán)向主桿(6)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大開口葵花型索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述撐桿(4)的上端部與上弦剛性網(wǎng)格體系的鉸接點均位于上弦剛性網(wǎng)格體系中上弦環(huán)向主桿(6)與上弦徑向主桿(7)的結(jié)合處。
【文檔編號】E04H3/14GK203834655SQ201420262218
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】向新岸, 馮遠, 劉宜豐, 陳文明 申請人:中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司