大跨度索桿張力屋蓋結(jié)構(gòu)體系的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大跨度索桿張力屋蓋結(jié)構(gòu)體系，由葵花型索穹頂和環(huán)繞葵花型索穹頂?shù)沫h(huán)形張拉整體連接構(gòu)成，葵花型索穹頂包括一個(gè)中心拉力環(huán)，以中心拉力環(huán)為中心對(duì)稱設(shè)置的N根內(nèi)豎壓桿和N根外豎壓桿，N為大于等于4的正整數(shù)；環(huán)形張拉整體由N個(gè)張拉整體單元首尾連接構(gòu)成，每個(gè)張拉整體單元由互為鏡像對(duì)稱的子單元Ⅰ和子單元Ⅱ拼接而成，子單元Ⅰ和子單元Ⅱ分別是由四根壓桿和十二根拉索構(gòu)成的自平衡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系。本實(shí)用新型具有材料利用率高、施工成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】大跨度索桿張力屋蓋結(jié)構(gòu)體系
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大跨度建筑物的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，具體涉及一種索桿張力屋蓋結(jié)構(gòu)體系。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著建筑設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的不斷提高，張拉整體結(jié)構(gòu)和索穹頂結(jié)構(gòu)以其靈活多變的表現(xiàn)力、輕盈動(dòng)感的建筑構(gòu)型和經(jīng)濟(jì)節(jié)約的鋼材使用量得到了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。
[0003]張拉整體由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，施工較困難，關(guān)于環(huán)形張拉整體的設(shè)計(jì)及施工至今沒有成熟的理論，故在土木工程領(lǐng)域應(yīng)用較少?？ㄐ退黢讽斣趪鴥?nèi)外己經(jīng)有一些設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)，但是索穹頂多依附于剛性邊界，成為體育場館的屋頂，將自平衡全張力的索桿結(jié)構(gòu)作為葵花型索穹頂邊界條件的工程實(shí)例尚無。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]技術(shù)問題:本實(shí)用新型提供一種基于半規(guī)則張拉整體的環(huán)形自平衡索桿結(jié)構(gòu)、能真正實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)全張力的大跨度預(yù)應(yīng)力屋蓋結(jié)構(gòu)體系。
[0005]技術(shù)方案:本實(shí) 用新型的大跨度索桿張力屋蓋結(jié)構(gòu)體系，由葵花型索穹頂和環(huán)繞葵花型索穹頂?shù)沫h(huán)形張拉整體連接構(gòu)成?？ㄐ退黢讽敯ㄒ粋€(gè)中心拉力環(huán)，以中心拉力環(huán)為中心對(duì)稱設(shè)置的N根內(nèi)豎壓桿和N根外豎壓桿，N為大于等于4的正整數(shù)，中心拉力環(huán)頂端與內(nèi)豎壓桿頂端之間連接有第一內(nèi)脊索，中心拉力環(huán)底端與內(nèi)豎壓桿頂端之間連接有第一內(nèi)斜索，內(nèi)豎壓桿頂端與兩根最近的外豎壓桿頂端之間均連接有第二內(nèi)脊索，內(nèi)豎壓桿的底端與兩根最近的外豎壓桿頂端之間均連接有第二內(nèi)斜索兩相鄰內(nèi)豎壓桿的底端之間連接有內(nèi)環(huán)索，兩相鄰?fù)庳Q壓桿的底端之間連接有外環(huán)索；
[0006]環(huán)形張拉整體由N個(gè)張拉整體單元首尾連接構(gòu)成，每個(gè)張拉整體單元由互為鏡像對(duì)稱的子單元I和子單元II拼接而成，子單元I和子單元II分別是由四根壓桿和十二根拉索構(gòu)成的自平衡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系。第i(i = 1,2,3……N)個(gè)張拉整體單元空間構(gòu)型為:
[0007]首先以在中心拉力環(huán)I所在直線上、且位于中心拉力環(huán)I底端下方的一點(diǎn)為整體坐標(biāo)原點(diǎn)0(0，O, O)，以位于中心拉力環(huán)I和外豎壓桿3所構(gòu)成的平面內(nèi)且垂直于中心拉力環(huán)的直線方向?yàn)閄軸，以整體坐標(biāo)原點(diǎn)指向中心拉力環(huán)I底端方向?yàn)閆軸，構(gòu)建得到的空間直角坐標(biāo)系作為整體坐標(biāo)系；
[0008]然后以整體坐標(biāo)系中的點(diǎn)
【權(quán)利要求】
1.一種大跨度索桿張力屋蓋結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，該體系由葵花型索穹頂和環(huán)繞所述葵花型索穹頂?shù)沫h(huán)形張拉整體連接構(gòu)成，所述葵花型索穹頂包括一個(gè)中心拉力環(huán)(I)，以所述中心拉力環(huán)(I)為中心對(duì)稱設(shè)置的N根內(nèi)豎壓桿(2)和N根外豎壓桿(3)，N為大于等于4的正整數(shù)，所述中心拉力環(huán)(I)頂端與內(nèi)豎壓桿(2)頂端之間連接有第一內(nèi)脊索(4)，中心拉力環(huán)(I)底端與內(nèi)豎壓桿(2)頂端之間連接有第一內(nèi)斜索(5)，內(nèi)豎壓桿(2)頂端與兩根最近的外豎壓桿⑶頂端之間均連接有第二內(nèi)脊索(4’)，內(nèi)豎壓桿⑵的底端與兩根最近的外豎壓桿(3)頂端之間均連接有第二內(nèi)斜索(5’)，兩相鄰內(nèi)豎壓桿(2)的底端之間連接有內(nèi)環(huán)索(6)，兩相鄰?fù)庳Q壓桿(3)的底端之間連接有外環(huán)索(7)； 所述環(huán)形張拉整體由N個(gè)張拉整體單元首尾連接構(gòu)成，每個(gè)張拉整體單元由互為鏡像對(duì)稱的子單元I和子單元II拼接而成，所述子單元I和子單元II分別是由四根壓桿和十二根拉索構(gòu)成的自平衡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系，第i(i = 1,2,3……N)個(gè)張拉整體單元空間構(gòu)型為:首先以在中心拉力環(huán)(I)所在直線上、且位于中心拉力環(huán)(I)底端下方的一點(diǎn)為整體坐標(biāo)原點(diǎn)0(0，O，O)，以位于中心拉力環(huán)(I)和外豎壓桿(3)所構(gòu)成的平面內(nèi)且垂直于中心拉力環(huán)(I)的直線方向?yàn)閄軸，以整體坐標(biāo)原點(diǎn)指向中心拉力環(huán)(I)底端方向?yàn)閆軸，構(gòu)建得到的空間直角坐標(biāo)系作為整體坐標(biāo)系；

然后以整體坐標(biāo)系中的點(diǎn)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度索桿張力屋蓋結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述環(huán)形張拉整體中，每個(gè)張拉整體單元的子單元I上的拉索AB、BCXD、DA，分別與相鄰張拉整體單元的子單元II上的拉索A’ B’、B’ C’、C’ D’、D’ A’對(duì)應(yīng)重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大跨度索桿張力屋蓋結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述壓桿與壓桿連接的節(jié)點(diǎn)處，以及壓桿和拉索連接的節(jié)點(diǎn)處均設(shè)置球鉸。
【文檔編號(hào)】E04B7/14GK203821676SQ201420210068
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】陸金鈺, 強(qiáng)翰霖, 王諄, 曹徐陽, 李娜 申請(qǐng)人:東南大學(xué)