CN106088468B - 一种组合网架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组合网架，属于建筑组合结构的技术领域，该网架是由抗拉能力强的管材和抗压能力强的其它材料杆件组合而成的四角锥空间网架，下弦杆为管材，上弦杆和腹杆由其它材料杆件组成，杆件之间均通过板式节点来连接。在下弦节点板下方合适位置设置支座，从而使整体结构固定在支撑结构上。本发明适用于方形或矩形的屋盖、雨棚等结构，与传统钢结构网架相比，具有用钢量少、自重较轻、构造简单、制作安装方便、成本低、力学性能优良等优点。

Description

一种组合网架
技术领域
本发明涉及一种用作屋盖或雨棚的新型四角锥空间组合网架结构，特别是一种由抗拉强度优越的管材和抗压性能较好的杆件组合而成的空间网架结构，属于建筑组合结构的技术领域。
背景技术
目前，公知的网架结构是将很多的杆件，按照一定的组合规律，通过节点连接组合成平板网状空间杆系结构。上平面的杆件称为上弦杆，下平面的杆件称为下弦杆，连接上、下节点的杆件称为斜腹杆。网架结构的节点一般被认为是铰接节点，杆件主要承受轴向拉压力，截面尺寸相对较小；各杆件互为支撑，使受力杆件与支撑系统有机地结合起来，结构刚度大，整体性好。网架一般是高次超静定结构，具有较高的安全储备，能较好地承受集中荷载、动力荷载和非对称荷载，抗震性能卓越。但是，传统钢结构网架存在自重大，用钢多，现场拼装复杂，生产耗费能源多等问题。在此基础上，我们对传统钢结构网架进行了一定改进，用其他性能较好的材料部分代替钢材，并且设计了适用于这种新型组合网架的板式节点，确保杆件之间的连接可靠。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种新型四角锥组合网架，该组合网架通过其他性能较好的构件代替钢材作为上弦杆和腹杆，如竹材、木材等，极大地降低结构用钢量，减轻结构自重，同时还能获得较高的承载能力，实现较大的跨度。
本发明采用的技术方案为：一种组合网架，包括上弦杆、斜腹杆、下弦杆和节点板，所述上弦杆、斜腹杆、下弦杆组合而成的四角锥空间网架，上弦杆、斜腹杆、下弦杆之间通过节点板进行连接；
所述上弦杆和斜腹杆为抗压性能好的材料制作的杆件，下弦杆为抗拉性能良好的管材；
所述上弦杆的节点连接形式为：上下两块节点板夹住上弦杆，螺栓穿过节点板和上弦杆中贯通的槽孔并将其拧紧进行连接；
所述斜腹杆的节点连接形式为：在斜腹杆中间开槽，插入节点板，螺栓穿过斜腹杆和节点板中贯通的槽孔并将其拧紧进行连接；
所述下弦杆的节点连接形式为：在下弦杆端部开槽并挤压成型，节点板插入槽内，用螺栓穿过下弦杆和节点板中贯通的槽孔并将其拧紧进行连接。
上述方式可以确保对施工精度的要求，同时防止在使用阶段由于螺栓滑移造成的网架过大变形。
作为优选，所述下弦杆适当节点处设置有网架支座，连接网架和支承结构，使得支座力均匀分布到支撑结构上。
作为优选，所述上弦杆和斜腹杆可以采用竹材或木材。
本发明网架适用于屋盖、雨棚等结构，具有截面形式灵活，承载能力高，变形性能好，延性好，工厂化程度高，回收再利用率高等特点。网架上、下弦杆件的截面尺寸可以根据需要进行调整，满足不同跨度和不同宽度网架的需要。采用这种形式的新型网架结构可以极大地降低结构用钢量，减轻结构自重，同时还能获得较高的承载能力，实现较大的跨度。
有益效果：本发明组合网架与现有传统钢结构网架相比，利用了其它材料，如竹材或木材，部分代替钢材，材料环保，力学性能优良，在满足较大跨度需求和较高承载力需求的同时又节约了资源。该新型组合网架的节点连接性能可靠，外形美观。同时，该网架在安装阶段可实现全装配式施工，可以不需要大型机械，现场安装方便、快捷，成本较低。因此，该组合网架是一种“安全、合理、环保、经济”的优良结构形式。
附图说明
图1是本发明的结构平面布置图；
图2是本发明的结构侧立面布置图；
图3是本发明的上弦节点板a；
图4是本发明的上弦节点板b；
图5是本发明的上弦节点板c；
图6是本发明的上弦节点板d；
图7是本发明的上弦节点板e；
图8是本发明的上弦节点板f；
图9是本发明的下弦节点板a；
图10是本发明的下弦节点板b；
图11是本发明的下弦节点板c；
图12是本发明的上弦杆；
图13是本发明的斜腹杆；
图14是本发明的下弦杆。
图中：1.管材，2.杆件，3.组合网架，4.网架支座，5.上弦节点板a，6.上弦节点板b，7.上弦节点板c，8.上弦节点板d，9.上弦节点板e，10.上弦节点板f，11.下弦节点板a，12.下弦节点板b，13.下弦节点板c。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1-14所示：一种组合网架3，包括上弦杆、斜腹杆、下弦杆和节点板。所述上弦杆、斜腹杆、下弦杆组合而成的四角锥空间网架，上弦杆、斜腹杆、下弦杆之间通过节点板进行连接；所述上弦杆和斜腹杆为抗压性能好的材料制作的杆件2，下弦杆为抗拉性能良好的管材1；
根据上弦杆的位置不同，其开孔位置和长度也不同。
网架上弦位于中间的节点板(即连接4根上弦杆的节点板)为上弦节点板a 5和上弦节点板d 8；网架上弦位于边缘的节点板(即连接3根上弦杆的节点板)为上弦节点板b 6和上弦节点板e 9；网架上弦位于角上的节点板(即连接2根上弦杆的节点板)为上弦节点板c 7和上弦节点板f 10。
网架下弦位于中间的节点板(即连接4根下弦杆的节点板)为下弦节点板a 11；网架下弦位于边缘的节点板(即连接3根下弦杆的节点板)为下弦节点板b 12；网架下弦位于角上的节点板(即连接2根下弦杆的节点板)为下弦节点板c 13。
上弦杆的节点连接形式为上下两块节点板夹住杆件，螺栓穿过节点板和杆件进行连接；斜腹杆的连接方式为在杆件中间开槽，插入节点板，螺栓穿过杆件和节点板进行连接；下弦管材的连接方式为在管材端部开槽成型，节点板插入管材的槽内，用螺栓穿过管材和节点板进行连接。
在网架下弦的适当节点处，根据需要相应地设置网架支座4，控制支座的约束形式，使得网架在荷载作用下可以自由变形，减小支座约束产生的网架内力，使结构更加安全可靠。
以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种组合网架，其特征在于：包括上弦杆、斜腹杆、下弦杆和节点板，所述上弦杆、斜腹杆、下弦杆组合而成的四角锥空间网架，上弦杆、斜腹杆、下弦杆之间通过节点板进行连接；
所述上弦杆和斜腹杆为抗压性能好的材料制作的杆件，下弦杆为抗拉性能良好的管材；所述上弦杆和所述下弦杆的长度相等；
所述上弦杆的节点连接形式为：上下两块节点板夹住上弦杆，螺栓穿过节点板和上弦杆中贯通的槽孔并将其拧紧进行连接，相邻连接的上弦杆相互贴合；
所述斜腹杆的节点连接形式为：在斜腹杆中间开槽，插入节点板，螺栓穿过斜腹杆和节点板中贯通的槽孔并将其拧紧进行连接，所述斜腹杆的端面为斜面状；
所述下弦杆的节点连接形式为：在下弦杆端部开槽并挤压成型，节点板插入槽内，用螺栓穿过下弦杆和节点板中贯通的槽孔并将其拧紧进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种组合网架，其特征在于：所述下弦杆适当节点处设置有网架支座。
3.根据权利要求1所述的一种组合网架，其特征在于：所述上弦杆和斜腹杆采用竹材或木材。
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