CN103174218A

CN103174218A - 可扩展双层柱面网壳结构

Info

Publication number: CN103174218A
Application number: CN2013100168898A
Authority: CN
Inventors: 李雄彦; 向琴琴; 王清山
Original assignee: BEIJING JIADUN SHENGYUAN ECONOMIC AND TRADE Co Ltd; Beijing University of Technology
Current assignee: BEIJING JIADUN SHENGYUAN ECONOMIC AND TRADE Co Ltd; Beijing University of Technology
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: CN103174218B

Abstract

本发明涉及一种可扩展双层柱面网壳结构，包括上部双层网壳结构、格构式柱以及下部独立基础，所述格构式柱与上部双层网壳结构两端螺栓连接，所述下部独立基础与格构式柱底部连接；所述上部双层网壳结构中间设置有可拆卸的杆单元，下部独立基础与格构式柱之间设置有可拆卸的柱脚节点构造。本发明的结构可以根据建筑功能变化，通过拆除部分杆件，通过单侧平移，实现对其跨度扩展。

Description

可扩展双层柱面网壳结构

技术领域

本发明涉及一种可扩展双层柱面网壳结构，属建筑结构领域。

背景技术

网壳结构系由杆系单元通过节点连接而成的曲面空间结构体系，该体系由于其受力合理、结构稳定行性好、施工方便等优点，现已广泛应用于各类工业与民用建筑。随着建筑工业化技术水平的发展，网架结构常采用工厂预制、施工现场拼装的施工方法，当构件在现场拼装完成后，结构成为永久、固定的建筑。

现代技术的发展日新月异，当网壳结构应用与工业建筑或某些公共建筑，当工业建筑的工艺水平或建筑的功能发生变化时，可能会出现既有建筑与结构不能满足技术水平要求或公共活动的需要。针对目前柱面网壳结构，当建筑功能发生变化时，对既有结构无法实现扩展，必须拆除后另行建设，这将造成极大的资源浪费。

发明内容

为克服现有空间网格结构无法实现可扩展的现状，本发明基于网壳结构的受力特点，提出了一种可扩展双层柱面网壳结构及其安装与拆卸扩展方法。该结构可实现在不拆除既有结构的条件下，通过建造初期在网壳结构顶部和柱底设置特殊的节点，当建筑功能发生变化时，可通过拆除部分杆件后，利用牵引设备将结构平移，并通过增设扩展单元，改变结构的跨度和局部高度。

本发明的技术方案如下：

一种可扩展双层柱面网壳结构，包括上部双层网壳结构、格构式柱以及下部独立基础，所述格构式柱与上部双层网壳结构两端螺栓连接，用于支撑上部双层网壳结构，所述下部独立基础与格构式柱底部连接；所述上部双层网壳结构中间设置有可拆卸的杆单元，下部独立基础与格构式柱之间设置有可拆卸的柱脚节点构造。

所述可拆卸的杆单元包括腹杆、弦杆、铸钢节点和外套筒，外套筒一端和铸钢节点连接，外套筒另一端与弦杆、腹杆通过丝扣连接固定，可拆卸的杆单元的腹杆、弦杆分别与上部双层网壳结构两端的其它杆件、节点相连接。

所述可拆卸的柱脚节点构造包括螺栓、支座钢板、垫块、素混凝土填充物、预埋件，所述支座钢板与格构式柱底部连接，预埋件与下部独立基础连接，支座钢板与预埋件之间设置有十字型素混凝土填充物，十字型素混凝土填充物四个内角区域设置有垫块，螺栓依次穿过支座钢板、垫块、预埋件与下部独立基础固定。

有益效果

本发明具有以下有益效果：

1.有效利用了双层柱面网壳结构的受力特点，双层柱面网壳结构具有跨中弦杆受力大、边缘弦杆受力相对较小的特征，这为扩展提供了技术基础。当结构扩展后，原结构跨中向边缘移动，可满足扩展后结构的受力要求。对于跨中扩展区域的扩展构件，可另行设计，采用截面相对较大的构件，可有效保证扩展后结构的安全与稳定性。

2.本发明的网壳结构的主构架是由上部双层网壳结构、格构式柱、下部独立基础组成，网壳与格构式柱通过螺栓连接，格构式柱与独立基础连接。与传统的双层柱面网壳相比，可扩展双层柱面网壳通过在网壳顶部采用了便于拆卸的杆单元和可滑移的柱脚节点构造，实现了结构的可扩展性，扩展后在扩展区域填充相应的弦杆和腹杆。

3.可扩展双层柱面网壳结构可应用于中小型机库、体育场馆、仓库、展览建筑的承重结构，相对于不可扩展的大跨度结构，本发明有着更强的适应性，节约资源和时间，提高效率，有着十分重要的现实意义。

附图说明

图1可扩展双层柱面网壳；

图2可拆卸式连接节点侧视图；

图3可拆卸式连接节点俯视图；

图4扩展时临时支撑及顶部可拆卸杆件；

图5可拆卸式柱脚连接侧视图；

图6可拆卸式柱脚连接正视图；

图7改装后可滑移柱脚侧视图；

图8改装后可滑移柱脚正视图；

图9网壳扩展时示意图；

图10小跨度时顶部附加杆件；

图11大跨度时顶部附加杆件；

图中：1-可拆卸的杆单元；2-可拆卸的柱脚节点构造；3-腹杆；4-弦杆；5-铸钢节点；6-外套筒；7-临时支撑结构；8-格构式柱；9-独立基础；10-螺栓；11-支座钢板；12-垫块；13-素混凝土填充物；14-预埋件；15-滚轴；16-扩展弦杆；17-扩展腹杆；18-卷扬机。

具体实施方式

如图1-11所示，本发明的一种可扩展双层柱面网壳结构，其具体实施方式如下：

包括上部双层网壳结构、格构式柱8以及下部独立基础9，格构式柱8与上部双层网壳结构两端螺栓连接，用于支撑上部双层网壳结构，下部独立基础9与格构式柱8底部连接；上部双层网壳结构中间设置有可拆卸的杆单元1，下部独立基础9与格构式柱8之间设置有可拆卸的柱脚节点构造2。可拆卸的杆单元1包括腹杆3、弦杆4、铸钢节点5和外套筒6，外套筒6一端和铸钢节点5连接，外套筒6另一端与弦杆4、腹杆3通过丝扣连接固定，可拆卸的杆单元1的腹杆3、弦杆4分别与上部双层网壳结构两端的其它杆件、节点相连接。可拆卸的柱脚节点构造2包括螺栓10、支座钢板11、垫块12、素混凝土填充物13、预埋件14，支座钢板11与格构式柱8底部连接，预埋件14与下部独立基础9连接，支座钢板11与预埋件14之间设置有十字型素混凝土填充物13，十字型素混凝土填充物13四个内角区域设置有垫块12，螺栓10依次穿过支座钢板11、垫块12、预埋件14与下部独立基础9固定。

以上为本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims

1.一种可扩展双层柱面网壳结构，其特征在于：包括上部双层网壳结构、格构式柱（8）以及下部独立基础（9），所述格构式柱（8）与上部双层网壳结构两端螺栓连接，用于支撑上部双层网壳结构，所述下部独立基础（9）与格构式柱（8）底部连接；所述上部双层网壳结构中间设置有可拆卸的杆单元（1），下部独立基础（9）与格构式柱（8）之间设置有可拆卸的柱脚节点构造（2）。

2.根据权利要求1所述的一种可扩展双层柱面网壳结构，其特征在于：所述可拆卸的杆单元（1）包括腹杆（3）、弦杆（4）、铸钢节点（5）和外套筒（6），外套筒（6）一端和铸钢节点（5）连接，外套筒（6）另一端与弦杆（4）、腹杆（3）通过丝扣连接固定，可拆卸的杆单元（1）的腹杆（3）、弦杆（4）分别与上部双层网壳结构两端的其它杆件、节点相连接。

3.根据权利要求2所述的一种可扩展双层柱面网壳结构，其特征在于：所述可拆卸的柱脚节点构造（2）包括螺栓（10）、支座钢板（11）、垫块（12）、素混凝土填充物（13）、预埋件（14），所述支座钢板（11）与格构式柱（8）底部连接，预埋件（14）与下部独立基础（9）连接，支座钢板（11）与预埋件（14）之间设置有十字型素混凝土填充物（13），十字型素混凝土填充物（13）四个内角区域设置有垫块（12），螺栓（10）依次穿过支座钢板（11）、垫块（12）、预埋件（14）与下部独立基础（9）固定。