CN105863144A - 一种大跨度双曲拱结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大跨度双曲拱结构。它主要由拱和拱形屋顶相间排列连接而成，其中拱形屋顶的数量比拱的数量少一个。拱为实腹式拱或格构式拱，其整体形状为圆弧形或其他向上形成波峰的曲线，矢跨比为0.2～0.5。拱形屋顶为拱形板，其整体形状为圆弧形或其他向上形成波峰的曲线，矢跨比为0.2～0.5。该结构受力性能合理，传力路径明确，经济效益好，建筑效果好，具有较大的应用前景。

Description

一种大跨度双曲拱结构

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体涉及一种大跨度双曲拱结构。

背景技术

随着我国城市化进程不断加快，人们对于大跨度空间结构的需求日益增长。拱结构、空间网格结构为常用的大跨度空间结构形式，其受力性能合理，但因其上部的覆盖结构常采用檩条-屋面板体统，屋面钢量较大，从而导致拱结构受力较大，造成较大的用钢量。同时拱结构、空间网格结构等结构体系会造成较大的水平推力，增加了基础施工的造价。

发明内容

为满足大跨度空间结构的需求，同时降低用钢量，本发明提出一种跨度较大、用钢量较低、质量可靠、标准生产、施工速度快的双曲拱结构。

本发明的技术方案如下：

一种大跨度双曲拱结构，主要由拱和拱形屋顶相间排列连接而成，其中拱形屋顶的数量比拱的数量少一个。

所述的拱为实腹式拱或格构式拱，其整体形状为圆弧形或其他向上形成波峰的曲线，矢跨比为0.2～0.5。

所述的拱形屋顶为拱形板，其整体形状为圆弧形或其它向上形成波峰的曲线，矢跨比为0.2～0.5。

所述的拱形屋顶采用焊接或自攻螺栓连接等方式固定到拱上。

与传统的钢拱结构相比，本发明的技术效果如下：

(1)结构受力性能合理，传力路径明确。目前工程中常用的覆盖结构为檩条-屋面系统，该结构将屋面荷载传递至檩条等附属构件，再将力传递至拱。传递至拱的荷载中包括轴力和较大的弯矩。本发明采用拱形屋顶直接参与结构受力和传递荷载。拱形屋顶的力直接传递至拱，不需要附属构件传递荷载，再由拱传递至基础，传力路径明确。由于本发明拱形屋顶不需要附属构件，因此自重相对较轻，传递至拱的荷载相对较小。同时，通过合理的拱形屋面的曲线行形式可大大降低传递至拱的弯矩。因此本发明的结构受力性能更为合理。

(2)经济效益好。用拱形屋顶替换传统的檩条-屋面系统的覆盖结构，通过合理的外形，可显著降低屋面覆盖的用钢量。相邻两片拱形屋顶交界处由于传递至拱的水平力方向相反，因此可抵消一部分推力，从而降低拱的受力，减小用钢量。

(3)建筑效果好。双曲拱结构可实现轻巧、明快、简洁的建筑效果。

附图说明

图1为一种大跨度双曲拱结构轴测图(实施例1)；

图2为一种大跨度双曲拱结构侧立面图(实施例1)；

图3为一种大跨度双曲拱结构俯视图(实施例1)；

图4为一种大跨度双曲拱结构轴测图(实施例2)；

图5为一种大跨度双曲拱结构侧立面图(实施例2)；

图6为一种大跨度双曲拱结构俯视图(实施例2)；

附图中：1-拱；2-拱形屋面。

具体实施方式

实施例1

实施例1如图1-3所示，主要由拱和拱形屋顶相间排列连接而成，其中拱形屋顶的数量比拱的数量少一个。本实施例中拱1采用三角形桁架结构，当然也可以采用其他形式的桁架结构，如梯形桁架、多边形桁架、平行弦桁架等。拱形屋顶2可采用焊接连接、自攻螺栓连接等方式固定在拱1上。首先进行拱1的安装，然后进行拱形屋顶2的安装。

实施例2

实施例2如图4-6所示，与实施例1基本相同，区别在于拱2采用方钢管拱，当然也可以采用其他形式的实腹式拱，如H型钢、方钢，或者采用其他形式的型钢拱。首先进行拱1的安装，然后进行拱形屋顶2的安装。

以上实施例是对本发明的解释，并非限定，以上只是部分举例。应该指出的是，对本行业的技术人员来说，根据本发明的基本原理和结构进行的简单变换和改进，根据以上实施例进行的组合，均包括在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大跨度双曲拱结构，其特征在于：主要由拱(1)和拱形屋顶(2)相间排列连接而成，其中拱形屋顶(2)的数量比拱(1)的数量少一个。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度双曲拱结构，其特征在于：所述的拱(1)为实腹式拱或格构式拱，其整体形状为圆弧形或其他向上形成波峰的曲线，矢跨比为0.2～0.5。

3.根据权利要求1或2所述的一种大跨度双曲拱结构，其特征在于：所述的拱形屋顶(2)为拱形板，其整体形状为圆弧形或其它向上形成波峰的曲线，矢跨比为0.2～0.5。

4.根据权利要求3所述的拱形屋顶(2)，其特征在于：拱形屋顶(2)采用焊接或自攻螺栓连接等方式固定到拱(1)上。