CN112746673A - 一种大跨度弦支结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种大跨度弦支结构，包括上部单层网壳和下部索杆体系，所述上部单层网壳由多榀X向拱和多榀Y向拱交错连接形成，X向拱和Y向拱的两端均设有支座，所述下部索杆体系包括外圈弦支，外圈弦支包括外环向索、外竖向撑杆和外径向索，外竖向撑杆的上端与上部单层网壳连接，下端与外环向索和外径向索连接，外径向索的一端与外竖向撑杆的下端连接，另一端与上部单层网壳的支座连接。本发明的大跨度弦支结构，将下部索杆体系布置在上部单层网壳周边若干榀矢跨比小的拱下，提高上部单层网壳边榀的刚度，改善了传统双向张弦梁因边榀矢跨比太小导致的整体刚度分布不均匀的缺点，充分发挥了下部索杆体系的作用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，特别涉及一种大跨度弦支结构。
背景技术
张弦梁结构是一种由刚性压弯构件上弦拱、柔性拉索或钢拉杆以及连接两者的竖向撑杆组成的刚柔杂交的结构体系，是屋盖结构中常见的一种自平衡结构体系。双向张弦梁由数榀张弦梁沿纵横交叉布置而成，相比于单向张弦梁，双向张弦梁因上弦拱交叉连接，改善了拱的平面外稳定性能，呈现出良好的空间受力特性。但双向张弦梁周边各榀矢跨比太小，使得结构整体刚度分布不均匀，不能充分合理发挥下部索杆体系作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大跨度弦支结构，解决了传统双向张弦梁因边榀矢跨比太小导致的整体刚度分布不均匀的问题。
本发明的技术方案为：一种大跨度弦支结构，包括上部单层网壳和下部索杆体系，所述上部单层网壳由多榀X向拱和多榀Y向拱交错连接形成，X向拱和Y向拱的两端均设有支座，所述下部索杆体系包括外圈弦支，外圈弦支包括外环向索、外竖向撑杆和外径向索，外竖向撑杆的上端与上部单层网壳连接，下端与外环向索和外径向索连接，外径向索的一端与外竖向撑杆的下端连接，另一端与上部单层网壳的支座连接。本发明的下部索杆体系节点连接构造更简单，数目更少，施工更加方便。
进一步，所述X向拱与Y向拱的连接节点处为刚接。
进一步，所述X向拱和Y向拱的一端均设有固定铰支座，另一端均设有水平滑动铰支座。
进一步，所述X向拱和Y向拱均采用工字型钢。
进一步，所述外径向索包括X径向索和Y径向索，X径向索和Y径向索的一端均与外竖向撑杆的下端连接，另一端分别与X向拱的支座和Y向拱的支座连接。
进一步，所述下部索杆体系还包括至少一内圈弦支，所述内圈弦支包括内环向索、内竖向撑杆和内径向索，内竖向撑杆的上端与上部单层网壳连接，下端与内环向索和内径向索连接，内径向索的一端与内竖向撑杆的下端连接，另一端与外圈相邻的外竖向撑杆的上端连接。
进一步，所述外环向索和内环向索均为方型，四根外竖向撑杆的下端分别与外环向索的四个角铰接，四根内竖向撑杆的下端分别与内环向索的四个角铰接。每圈弦支仅需四个竖向撑杆，竖向撑杆的数量减少，美观性突出，同时节点数量减少，施工更加方便。
进一步，所述外竖向撑杆和内竖向撑杆均采用方形钢管或圆形钢管。
进一步，所述内环向索、外环向索、外径向索和内径向索均采用钢丝束或钢绞线。
进一步，所述外竖向撑杆和内竖向撑杆的长度相同，外竖向撑杆的两端分别与上部单层网壳和外径向索铰接，内竖向撑杆的两端分别与上部单层网壳和内径向索铰接。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明的大跨度弦支结构，将下部索杆体系布置在上部单层网壳周边若干榀矢跨比小的拱下，提高上部单层网壳边榀的刚度，改善了传统双向张弦梁因边榀矢跨比太小导致的整体刚度分布不均匀的缺点，充分发挥了下部索杆体系的作用，同时结构整体的传力路径更明确。
附图说明
图1为本发明的大跨度弦支结构的结构示意图。
图2为本发明的上部单层网壳的结构示意图。
图3为本发明实施例2的大跨度弦支结构的结构示意图。
图4为本发明实施例2的下部索杆体系的结构示意图。
图5为本发明的实施例2的大跨度弦支结构的俯视图。
图6为本发明的实施例2的大跨度弦支结构的水平投影。
X向拱1、Y向拱2、外环向索3、外竖向撑杆4、X径向索51、Y径向索52、内环向索6、内竖向撑杆7、内径向索8。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供了一种大跨度弦支结构，包括上部单层网壳和下部索杆体系。
如图1和图2所示，上部单层网壳由多榀X向拱1和多榀Y向拱2交错连接形成，其中X向拱连续，Y向拱打断，X向拱和Y向拱的两端均设有支座，X向拱与Y向拱的连接节点处为刚接，在本实施例中，X向拱和Y向拱的一端均设有固定铰支座，另一端均设有水平滑动铰支座，X向拱和Y向拱均采用工字型钢。
如图1和图2所示，下部索杆体系包括外圈弦支，外圈弦支包括外环向索3、外竖向撑杆4和外径向索，外竖向撑杆的上端与上部单层网壳连接，下端与外环向索和外径向索连接，外径向索的一端与外竖向撑杆的下端连接，另一端与上部单层网壳的支座连接，在本实施例中，外径向索包括X径向索51和Y径向索52，X径向索和Y径向索的一端均与外竖向撑杆的下端连接，另一端分别与X向拱的支座和Y向拱的支座连接，外环向索为方型，四根外竖向撑杆的下端分别与外环向索的四个角铰接，外竖向撑杆采用方形钢管或圆形钢管，外环向索和外径向索采用钢丝束或钢绞线，外竖向撑杆的一端与X向拱与Y向拱的连接节点铰接，另一端与外径向索铰接。
实施例2
如图3、图4和图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述下部索杆体系还包括至少一内圈弦支，在本实施例中，内圈弦支为一圈，在其它实施例中，内圈弦支可为由外至内设置的两圈、三圈甚至更多，在此并不一一列举；内圈弦支包括内环向索6、内竖向撑杆7和内径向索8，内竖向撑杆的上端与上部单层网壳连接，下端与内环向索和内径向索连接，内径向索的一端与内竖向撑杆的下端连接，另一端与外圈相邻的外竖向撑杆的上端连接，内环向索为方型，四根内竖向撑杆的下端分别与内环向索的四个角铰接。
如图3、图4、图5和图6所示，内竖向撑杆采用方形钢管或圆形钢管，内环向索和内径向索均采用钢丝束或钢绞线，外竖向撑杆和内竖向撑杆的长度相同，内竖向撑杆的一端与X向拱与Y向拱的连接节点铰接，另一端与内径向索铰接。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (10)
1.一种大跨度弦支结构，其特征在于，包括上部单层网壳和下部索杆体系，所述上部单层网壳由多榀X向拱和多榀Y向拱交错连接形成，X向拱和Y向拱的两端均设有支座，所述下部索杆体系包括外圈弦支，外圈弦支包括外环向索、外竖向撑杆和外径向索，外竖向撑杆的上端与上部单层网壳连接，下端与外环向索和外径向索连接，外径向索的一端与外竖向撑杆的下端连接，另一端与上部单层网壳的支座连接。
2.根据权利要求1所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述X向拱与Y向拱的连接节点处为刚接。
3.根据权利要求1所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述X向拱和Y向拱的一端均设有固定铰支座，另一端均设有水平滑动铰支座。
4.根据权利要求1所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述X向拱和Y向拱均采用工字型钢。
5.根据权利要求1所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述外径向索包括X径向索和Y径向索，X径向索和Y径向索的一端均与外竖向撑杆的下端连接，另一端分别与X向拱的支座和Y向拱的支座连接。
6.根据权利要求5所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述下部索杆体系还包括至少一内圈弦支，所述内圈弦支包括内环向索、内竖向撑杆和内径向索，内竖向撑杆的上端与上部单层网壳连接，下端与内环向索和内径向索连接，内径向索的一端与内竖向撑杆的下端连接，另一端与外圈相邻的外竖向撑杆的上端连接。
7.根据权利要求6所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述外环向索和内环向索均为方型，四根外竖向撑杆的下端分别与外环向索的四个角铰接，四根内竖向撑杆的下端分别与内环向索的四个角铰接。
8.根据权利要求6所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述外竖向撑杆和内竖向撑杆均采用方形钢管或圆形钢管。
9.根据权利要求6所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述内环向索、外环向索、外径向索和内径向索均采用钢丝束或钢绞线。
10.根据权利要求6所述的大跨度弦支结构，其特征在于，所述外竖向撑杆和内竖向撑杆的长度相同，外竖向撑杆的两端分别与上部单层网壳和外径向索铰接，内竖向撑杆的两端分别与上部单层网壳和内径向索铰接。
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