一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼，本實(shí)用新型提供的在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼是在殼體的曲面上對(duì)稱等分成數(shù)個(gè)子區(qū)域，相鄰的子區(qū)域之間形成受力主肋，子區(qū)域的曲面內(nèi)設(shè)有弧形拱，弧形拱與弧形拱之間以及弧形拱與受力主肋之間呈三角形或四邊形用桿件連接，將殼體的曲面底部周邊節(jié)點(diǎn)設(shè)為支座。本實(shí)用新型的有益效果：這種曲面網(wǎng)殼網(wǎng)格形式不僅可用于單層曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，也可以用于弦支穹頂結(jié)構(gòu)的上部剛性結(jié)構(gòu)部分，還可用于雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格形式構(gòu)建以及在自由曲面中具有正高斯曲率的曲面部分，可預(yù)期在大跨度空間結(jié)構(gòu)中具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種單層球面網(wǎng)殼，特別涉及一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是建筑中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，一般支座分布在結(jié)構(gòu)周邊，利用曲面受力特性跨越較大的空間。網(wǎng)殼曲面依據(jù)曲面曲率可以分為正高斯曲面、負(fù)高斯曲面、零高斯曲面；依據(jù)網(wǎng)格形式可劃分為不同的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，如單層球面網(wǎng)殼形式因網(wǎng)格形式不同有凱威特6、凱威特8、三向網(wǎng)格，短程線等。但是目前的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中的普遍存在著結(jié)構(gòu)荷載不能夠直接傳遞到支座，承載效率較低的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的為了解決現(xiàn)有的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中普遍存在著結(jié)構(gòu)荷載不能夠直接傳遞到支座，導(dǎo)致承載效率較低的問(wèn)題而提供的一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼。
[0004]本實(shí)用新型提供的在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼是在殼體的曲面上對(duì)稱等分成數(shù)個(gè)子區(qū)域，相鄰的子區(qū)域之間形成受力主肋，子區(qū)域的曲面內(nèi)設(shè)有弧形拱，弧形拱與弧形拱之間以及弧形拱與受力主肋之間呈三角形或四邊形用桿件連接，將殼體的曲面底部周邊節(jié)點(diǎn)設(shè)為支座。
[0005]桿件之間的節(jié)點(diǎn)為焊接節(jié)點(diǎn)或機(jī)械連接節(jié)點(diǎn)或剛性節(jié)點(diǎn)或半剛性節(jié)點(diǎn)。
[0006]支座為連續(xù)布置或間斷布置。
[0007]弧形拱為圓形弧或拋物線弧形式。
[0008]受力主肋由單桿件順序連接形成或由多桿件構(gòu)成構(gòu)件后再順序連接形成。
[0009]桿件的截面具有相同的截面形狀與尺寸或具有不同的截面形狀和尺寸。
[0010]本實(shí)用新型的設(shè)置原理:
[0011]在殼體的曲面內(nèi)對(duì)稱等分?jǐn)?shù)個(gè)子區(qū)域，子區(qū)域之間形成受力主肋，在子區(qū)域內(nèi)的曲面內(nèi)設(shè)置弧形拱，弧形拱與弧形拱之間以及弧形拱與受力主肋之間采用桿件呈三角形或四邊形的形式連接起來(lái)。桿件可以具有相同的截面形狀與尺寸，也可以具有不同截面形狀和尺寸；桿件之間的節(jié)點(diǎn)連接方式可以是焊接節(jié)點(diǎn)(如焊接球節(jié)點(diǎn))，也可以是機(jī)械連接節(jié)點(diǎn)(如螺栓球節(jié)點(diǎn))或者其他剛性或半剛性節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造方式。將殼體的曲面底部周邊節(jié)點(diǎn)設(shè)為支座。受力主肋由單桿件順序連接形成，也可先由多桿件構(gòu)成構(gòu)件，再順序連接形成。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013]本實(shí)用新型提供的在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼，使曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格形式新穎，采用將結(jié)構(gòu)分區(qū)的方式，在每個(gè)子區(qū)域內(nèi)都形成受力的面內(nèi)拱，能夠?qū)⒏髯訁^(qū)域的荷載直接傳遞給支座，縮短荷載傳遞到支座的距離，提高結(jié)構(gòu)承載效率和承載能力，節(jié)省材料用量。這種曲面網(wǎng)殼網(wǎng)格形式不僅可用于單層曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，也可以用于弦支穹頂結(jié)構(gòu)的上部剛性結(jié)構(gòu)部分，還可用于雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格形式構(gòu)建以及在自由曲面中具有正高斯曲率的曲面部分，可預(yù)期在大跨度空間結(jié)構(gòu)中具有良好的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型平面總體布置示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型子區(qū)域平面布置示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型立體布置示意圖。
[0017]1、子區(qū)域2、受力主肋3、弧形拱4、桿件5、支座。

【具體實(shí)施方式】
[0018]請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖3所示:
[0019]本實(shí)用新型提供的在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼是在殼體的曲面上對(duì)稱等分成數(shù)個(gè)子區(qū)域1，相鄰的子區(qū)域I之間形成受力主肋2，子區(qū)域I的曲面內(nèi)設(shè)有弧形拱3，弧形拱3與弧形拱3之間以及弧形拱3與受力主肋2之間呈三角形或四邊形用桿件4連接，將殼體的曲面底部周邊節(jié)點(diǎn)設(shè)為支座5。
[0020]桿件4之間的節(jié)點(diǎn)為焊接節(jié)點(diǎn)或機(jī)械連接節(jié)點(diǎn)或剛性節(jié)點(diǎn)或半剛性節(jié)點(diǎn)。
[0021]支座5為連續(xù)布置或間斷布置。
[0022]弧形拱3為圓形弧或拋物線弧形式。
[0023]受力主肋2由單桿件4順序連接形成或由多桿件4構(gòu)成構(gòu)件后再順序連接形成。
[0024]桿件4的截面具有相同的截面形狀與尺寸或具有不同的截面形狀和尺寸。
[0025]本實(shí)用新型的設(shè)置原理:
[0026]在殼體的曲面內(nèi)對(duì)稱等分?jǐn)?shù)個(gè)子區(qū)域1，子區(qū)域I之間形成受力主肋2，在子區(qū)域I內(nèi)的曲面內(nèi)設(shè)置弧形拱3，弧形拱3與弧形拱3之間以及弧形拱3與受力主肋2之間采用桿件4呈三角形或四邊形的形式連接起來(lái)。桿件4可以具有相同的截面形狀與尺寸，也可以具有不同截面形狀和尺寸；桿件4之間的節(jié)點(diǎn)連接方式可以是焊接節(jié)點(diǎn)(如焊接球節(jié)點(diǎn))，也可以是機(jī)械連接節(jié)點(diǎn)(如螺栓球節(jié)點(diǎn))或者其他剛性或半剛性節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造方式。將殼體的曲面底部周邊節(jié)點(diǎn)設(shè)為支座5。受力主肋2由單桿件4順序連接形成，也可先由多桿件4構(gòu)成構(gòu)件，再順序連接形成。
【權(quán)利要求】
1.一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼，其特征在于:是在殼體的曲面上對(duì)稱等分成數(shù)個(gè)子區(qū)域，相鄰子區(qū)域之間形成受力主肋，子區(qū)域的曲面內(nèi)設(shè)有弧形拱，弧形拱與弧形拱之間以及弧形拱與受力主肋之間呈三角形或四邊形用桿件連接，將殼體的曲面底部周邊節(jié)點(diǎn)設(shè)為支座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼，其特征在于:所述的桿件之間的節(jié)點(diǎn)為焊接節(jié)點(diǎn)或機(jī)械連接節(jié)點(diǎn)或剛性節(jié)點(diǎn)或半剛性節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼，其特征在于:所述的支座為連續(xù)布置或間斷布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼，其特征在于:所述的弧形拱為圓形弧或拋物線弧形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼，其特征在于:所述的受力主肋由單桿件順序連接形成或由多桿件構(gòu)成構(gòu)件后再順序連接形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在球面子區(qū)域內(nèi)拱形布置構(gòu)件的單層球面網(wǎng)殼，其特征在于:所述的桿件的截面具有相同的截面形狀與尺寸或具有不同的截面形狀和尺寸。
【文檔編號(hào)】E04B1/32GK204252275SQ201420724252
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】姜寶石, 崔昌禹 申請(qǐng)人:海南大學(xué)