專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑領(lǐng)域，尤其涉及一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，目前的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式分為三大類(lèi)，分別 是由平面桁架系組成的兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、兩向斜交斜 放網(wǎng)架、三向網(wǎng)架、單向折線(xiàn)形網(wǎng)架。由四角體錐體組成的正放四角錐網(wǎng)架、 正放抽空四角錐網(wǎng)架、棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、星形四角錐網(wǎng)架。 由三角錐體組成的三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架、蜂窩形三角錐網(wǎng)架。這三大 類(lèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中得到廣泛的應(yīng)用，尤其是四角錐體系的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，應(yīng) 用更多。在正放四角錐體系中的正放抽空四角錐網(wǎng)架，由于其組成簡(jiǎn)潔，性能 良好，在中小跨度的屋蓋中受到青睞。但正放抽空四角錐網(wǎng)架仍有以下不足
1) 桿件的抽空率仍過(guò)小，視角上桿件較多，而且顯得凌亂。
2) 下弦桿件與上弦桿件長(zhǎng)度一致，不能發(fā)揮鋼材等常用材料的強(qiáng)度，而大 抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，斜向下弦桿件比上弦桿件長(zhǎng)，使受拉的下弦桿件能 充分發(fā)揮出材料的強(qiáng)度。
3) 計(jì)算結(jié)果表明，大抽空正放四角錐網(wǎng)架比正放抽空四角錐網(wǎng)架可節(jié)約用 鋼量，同時(shí)能提高結(jié)構(gòu)的剛度。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大抽空正放四角錐網(wǎng) 架結(jié)構(gòu)。
大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)包括上弦桿件、腹桿、下弦桿件、上弦節(jié)點(diǎn)、 下弦節(jié)點(diǎn)，上弦桿件通過(guò)上弦節(jié)點(diǎn)組成平面為方形狀網(wǎng)格，腹桿在上弦桿件圍 成的方形狀網(wǎng)格的四周滿(mǎn)布，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部為間隔布置，每一格布有四 根腹桿，每根腹桿的兩端分別連于上弦節(jié)點(diǎn)和下弦節(jié)點(diǎn)，下弦桿件包括直向下 弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網(wǎng)格的四周由直向下弦桿件圍成一圈，在方 形狀網(wǎng)格的內(nèi)部布置斜向下弦桿件，下弦桿件的兩端連于下弦節(jié)點(diǎn)。
所述的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其縱橫向的網(wǎng)格數(shù)均為奇數(shù)。桿件通過(guò)上弦節(jié)點(diǎn)、下弦節(jié) 點(diǎn)的連接是鉸接連接。斜向下弦桿件的長(zhǎng)度比上弦桿件長(zhǎng)，直向下弦桿件的長(zhǎng)
度與上弦桿件的長(zhǎng)度相同。當(dāng)網(wǎng)架平面無(wú)限大時(shí)，網(wǎng)架桿件的抽空率接近50%。 網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)的材料采用型鋼或木材。
本實(shí)用新型受力簡(jiǎn)單明確，建筑效果簡(jiǎn)潔通透。由于這種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的腹桿比目前的正放抽空四角錐網(wǎng)架抽空率提高一倍，桿件更加稀 疏，視覺(jué)效果更好，同時(shí)由于下弦桿件長(zhǎng)，使得受拉的下弦桿更加能發(fā)揮材料 的強(qiáng)度。由于桿件和節(jié)點(diǎn)數(shù)量比相應(yīng)的正放抽空四角錐網(wǎng)架少，故給網(wǎng)架的施 工也帶來(lái)一定的便利。
圖1大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平面示意圖； 圖2本實(shí)用新型的上弦桿件及上弦節(jié)點(diǎn)平面布置圖； 圖3本實(shí)用新型腹桿及上下弦節(jié)點(diǎn)平面布置圖； 圖4本實(shí)用新型下弦桿件及下弦節(jié)點(diǎn)平面布置圖。
具體實(shí)施方式
大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)包括上弦桿件1、腹桿2、下弦桿件3、上弦節(jié) 點(diǎn)4、下弦節(jié)點(diǎn)5，上弦桿件1通過(guò)上弦節(jié)點(diǎn)4組成平面為方形狀網(wǎng)格，腹桿2 在上弦桿件圍成的方形狀網(wǎng)格的四周滿(mǎn)布，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部為間隔布置， 每一格布有四根腹桿2，每根腹桿的兩端分別連于上弦節(jié)點(diǎn)1和下弦節(jié)點(diǎn)2，下 弦桿件3包括直向下弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網(wǎng)格的四周由直向下弦 桿件圍成一圈，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部布置斜向下弦桿件，下弦桿件3的兩端連 于下弦節(jié)點(diǎn)5。
所述的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其縱橫向的網(wǎng)格數(shù)均為奇數(shù)。桿件通過(guò)上弦節(jié)點(diǎn)4、下弦節(jié) 點(diǎn)5的連接是鉸接連接。斜向下弦桿件的長(zhǎng)度比上弦桿件1長(zhǎng)，直向下弦桿件 的長(zhǎng)度與上弦桿件1的長(zhǎng)度相同。當(dāng)網(wǎng)架平面無(wú)限大時(shí)，網(wǎng)架桿件的抽空率接 近50%。網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)的材料采用型鋼或木材。
本實(shí)施例網(wǎng)架的平面尺寸為37.5mx37.5m，網(wǎng)格尺寸為2.5 mx2.5m,網(wǎng)架高度 為2.2 m，上弦靜荷載0.5kN/m 活荷載分別為1.0 kN/m"和3.0 kN/m2 。周邊簡(jiǎn) 支，切向約束。分別采用大抽空正放四角錐網(wǎng)架和正放抽空四角錐網(wǎng)架。通過(guò) 滿(mǎn)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)的用鋼量，撓度如表1所示。從表中可見(jiàn)，采用大抽空 正放四角錐網(wǎng)架，用鋼量降底5.5%以上，而剛度卻提高了5.4%。顯示了本專(zhuān)利 提出的結(jié)構(gòu)之優(yōu)越性。
表l兩種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果比較
網(wǎng)架形式桿件數(shù)量節(jié)點(diǎn)數(shù)量活荷載1.0kN/m2活荷載3.0 kN/m2撓度(mm)用鋼量(kg)用鋼量(kg)撓度(mm)
大抽空正放四 角錐網(wǎng)架724224138.13229257317158.9
正放抽空四角 錐網(wǎng)架768240143.53407360645177.8
權(quán)利要求1、一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于包括上弦桿件(1)、腹桿(2)、下弦桿件(3)、上弦節(jié)點(diǎn)(4)、下弦節(jié)點(diǎn)(5)，上弦桿件(1)通過(guò)上弦節(jié)點(diǎn)(4)組成平面為方形狀網(wǎng)格，腹桿(2)在上弦桿件圍成的方形狀網(wǎng)格的四周滿(mǎn)布，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部為間隔布置，每一格布有四根腹桿(2)，每根腹桿的兩端分別連于上弦節(jié)點(diǎn)(1)和下弦節(jié)點(diǎn)(2)，下弦桿件(3)包括直向下弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網(wǎng)格的四周由直向下弦桿件圍成一圈，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部布置斜向下弦桿件，下弦桿件(3)的兩端連于下弦節(jié)點(diǎn)(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其縱橫向的網(wǎng)格數(shù)均為奇數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的桿件通過(guò)上弦節(jié)點(diǎn)(4)、下弦節(jié)點(diǎn)(5)的連接是鉸接連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的斜向下弦桿件的長(zhǎng)度比上弦桿件(l)長(zhǎng)，直向下弦桿件的長(zhǎng)度與上弦桿件 (l)的長(zhǎng)度相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其特征在于網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)的材料采用型鋼或木材。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。包括上弦桿件、腹桿、下弦桿件、上弦節(jié)點(diǎn)、下弦節(jié)點(diǎn)，上弦桿件通過(guò)上弦節(jié)點(diǎn)組成平面為方形狀網(wǎng)格，腹桿在上弦桿件圍成的方形狀網(wǎng)格的四周滿(mǎn)布，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部為間隔布置，每一格布有四根腹桿，每根腹桿的兩端分別連于上弦節(jié)點(diǎn)和下弦節(jié)點(diǎn)，下弦桿件包括直向下弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網(wǎng)格的四周由直向下弦桿件圍成一圈，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部布置斜向下弦桿件，下弦桿件的兩端連于下弦節(jié)點(diǎn)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)體系，受力簡(jiǎn)單而明確，建筑效果簡(jiǎn)潔而通透，與目前《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》所推薦的正放抽空四角錐網(wǎng)架相比，具有用鋼量省，剛度大的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04C3/17GK201326244SQ20082013832
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者瑞 張, 汪毅俊, 王昌洪, 高博青 申請(qǐng)人:晟元集團(tuán)有限公司;浙江大學(xué)