專利名稱：一種組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種土木工程領(lǐng)域，特別是一種組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂。
背景技術(shù)：
肋環(huán)型索穹頂(Cable Dome)結(jié)構(gòu)是美國(guó)工程師Geiger提出的一種新型預(yù)張力大跨空間結(jié)構(gòu)，是一種集建筑美學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)于一體的效率極高的全張力結(jié)構(gòu)體系。肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)潔、自重輕，適合于建造大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，在跨越百米級(jí)空間范圍時(shí)僅需要設(shè)置2 - 3圈豎直撐桿，但其穩(wěn)定性相對(duì)較差，容易出現(xiàn)平面外失穩(wěn)，并且由于豎直撐桿及其上端節(jié)點(diǎn)非常稀疏，任意兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離也非常大(通常達(dá)到15m-20m)，導(dǎo)致上部金屬屋面板材安裝時(shí)施工難度較大，通常需要將大量的型鋼檁條進(jìn)行高空焊接。因此，如何提高索穹頂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性并便于其上部金屬屋面板材的安裝，減少甚至避免高空焊接作業(yè)是亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種組裝簡(jiǎn)單方便、安全性好的組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，包括中心內(nèi)環(huán)梁、周邊外環(huán)梁以及下層的肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)和上層的剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)包括脊索、斜索、環(huán)索、豎直撐桿，剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括與脊索一一對(duì)應(yīng)的徑向剛性桿件，在相鄰徑向剛性桿件之間設(shè)置有環(huán)向剛性桿件，環(huán)向剛性桿件的兩端與徑向剛性桿件相接，所述豎直撐桿的上端與徑向剛性桿件相接，環(huán)向剛性桿件的兩端均與豎直撐桿上端剛接相連，其特點(diǎn)是在所述豎直撐桿的上端設(shè)有裝配式連接件I，徑向剛性桿件與環(huán)向剛性桿件均通過(guò)安裝在豎直撐桿上端的裝配式連接件I與下層索穹頂結(jié)構(gòu)相連接，徑向剛性桿件與周邊外環(huán)梁之間通過(guò)裝配式連接件II相連接。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述裝配式連接件I與徑向剛性桿件和環(huán)向剛性桿件之間采用銷(xiāo)軸式結(jié)構(gòu)連接或承插式結(jié)構(gòu)連接。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述裝配式連接件II與徑向剛性桿件之間采用銷(xiāo)軸式結(jié)構(gòu)連接或承插式結(jié)構(gòu)連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，索穹頂結(jié)構(gòu)上部增加一層剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)的整體承載力與穩(wěn)定性都有了較大提高；采用裝配式連接件，使得所有桿件可以在工廠加工制作完成，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)僅需簡(jiǎn)單組裝即可；采用裝配式組裝方法進(jìn)行施工，可以減少甚至避免大量的現(xiàn)場(chǎng)高空焊接作業(yè)，安全性容易保障。

圖1為組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂結(jié)構(gòu)的三維軸測(cè)圖；圖2為組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；[0010]圖3為組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂結(jié)構(gòu)上層剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂結(jié)構(gòu)下層索穹頂結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂結(jié)構(gòu)裝配式連接關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
一種組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，包括中心內(nèi)環(huán)梁、周邊外環(huán)梁以及下層的肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)和上層的剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)包括脊索、斜索、環(huán)索、豎直撐桿，剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括與脊索一一對(duì)應(yīng)的徑向剛性桿件，在相鄰徑向剛性桿件之間設(shè)置有環(huán)向剛性桿件，環(huán)向剛性桿件的兩端與徑向剛性桿件相接，所述豎直撐桿的上端與徑向剛性桿件相接，環(huán)向剛性桿件的兩端均與豎直撐桿上端剛接相連，在所述豎直撐桿的上端設(shè)有裝配式連接件I，徑向剛性桿件與環(huán)向剛性桿件均通過(guò)安裝在豎直撐桿上端的裝配式連接件I與下層索穹頂結(jié)構(gòu)相連接，徑向剛性桿件與周邊外環(huán)梁之間通過(guò)裝配式連接件II相連接。所述裝配式連接件I與徑向剛性桿件和環(huán)向剛性桿件之間采用銷(xiāo)軸式結(jié)構(gòu)連接或承插式結(jié)構(gòu)連接。所述裝配式連接件II與徑向剛性桿件之間采用銷(xiāo)軸式結(jié)構(gòu)連接或承插式結(jié)構(gòu)連接。如圖1 一 5所示，組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂結(jié)構(gòu)由下層的肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)
(I)與上層的剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(2)通過(guò)裝配式連接件組裝而成；其中，下層肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)
(I)包括周邊外環(huán)梁(11)、中心內(nèi)環(huán)梁(12)、豎直撐桿(13)、斜索(14)、脊索(15)以及環(huán)索;上層剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括徑向剛性桿件(21)、環(huán)向剛性桿件(22);裝配式連接件可以是銷(xiāo)軸式或是承插式；徑向剛性桿件(21)和環(huán)向剛性桿件(22)均通過(guò)裝配式連接件I (31)與豎直撐桿(13 )銷(xiāo)接或承插連接，徑向剛性桿件(21)與周邊外環(huán)梁(11)通過(guò)裝配式連接件II (32)相連接。所述的上層剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(2)是在下層索穹頂結(jié)構(gòu)(I)施加預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)形狀后再通過(guò)裝配式連接件進(jìn)行組裝；所述的上層剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(2)是由徑向剛性桿件(21)、環(huán)向剛性桿件(22 )和周邊外環(huán)梁(11)通過(guò)裝配式連接件1(31)和裝配式連接件II (32 )組合而成；所述的裝配式連接件可以是銷(xiāo)軸式或是承插式；所述的裝配式連接可以是鉸接或是剛接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)的安裝實(shí)施過(guò)程為首先安裝周邊外環(huán)梁(11)和中心內(nèi)環(huán)梁(12)，接著由內(nèi)向外逐圈安裝豎直撐桿(13)、斜索(14)、脊索(15)以及環(huán)索(16)，在周邊外環(huán)梁
(II)處施加預(yù)應(yīng)力使索穹頂結(jié)構(gòu)(I)達(dá)到設(shè)計(jì)形狀，然后在豎直撐桿(13)上端安裝裝配式連接件I (31)，在周邊外環(huán)梁(11)上安裝裝配式連接件II (32)，最后安裝徑向剛性桿件
(21)和環(huán)向剛性桿件(22)，剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(2)形成。至此，本發(fā)明結(jié)構(gòu)安裝完成。
權(quán)利要求1.一種組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，包括中心內(nèi)環(huán)梁、周邊外環(huán)梁以及下層的肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)和上層的剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)包括脊索、斜索、環(huán)索、豎直撐桿， 剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括與脊索一一對(duì)應(yīng)的徑向剛性桿件，在相鄰徑向剛性桿件之間設(shè)置有環(huán)向剛性桿件，環(huán)向剛性桿件的兩端與徑向剛性桿件相接，所述豎直撐桿的上端與徑向剛性桿件相接，環(huán)向剛性桿件的兩端均與豎直撐桿上端剛接相連，其特征在于在所述豎直撐桿的上端設(shè)有裝配式連接件I，徑向剛性桿件與環(huán)向剛性桿件均通過(guò)安裝在豎直撐桿上端的裝配式連接件I與下層索穹頂結(jié)構(gòu)相連接，徑向剛性桿件與周邊外環(huán)梁之間通過(guò)裝配式連接件II相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，其特征在于所述裝配式連接件I與徑向剛性桿件和環(huán)向剛性桿件之間采用銷(xiāo)軸式結(jié)構(gòu)連接或承插式結(jié)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，其特征在于所述裝配式連接件II與徑向剛性桿件之間采用銷(xiāo)軸式結(jié)構(gòu)連接或承插式結(jié)構(gòu)連接。
專利摘要一種組裝式肋環(huán)型剛性網(wǎng)格索穹頂，由下層的肋環(huán)型索穹頂結(jié)構(gòu)與上層的剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)通過(guò)裝配式連接件組裝而成；包括周邊外環(huán)梁、中心內(nèi)環(huán)梁、斜索、脊索、環(huán)索、豎直撐桿、裝配式連接件、徑向剛性桿件以及環(huán)向剛性桿件；徑向剛性桿件與環(huán)向剛性桿件均通過(guò)安裝在豎直撐桿上端的裝配式連接件與下層索穹頂結(jié)構(gòu)相連接，徑向剛性桿件與周邊外環(huán)梁也通過(guò)裝配式連接件相連接裝配式連接件可以是銷(xiāo)軸式或是承插式，不需要現(xiàn)場(chǎng)焊接。其結(jié)構(gòu)層次分明，受力性能優(yōu)越，并且所有桿件及連接件都可在工廠加工制作完成，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)只需將桿件進(jìn)行簡(jiǎn)單組裝即可，減小甚至避免了高空焊接作業(yè)，使得安裝極為便利且安全性更易保障。
文檔編號(hào)E04B1/342GK202882186SQ20122061578
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者宗鐘凌, 呂鳳偉 申請(qǐng)人:淮海工學(xué)院