CN117027156A - 建筑结构体系 - Google Patents

建筑结构体系 Download PDF

Info

Publication number
CN117027156A
CN117027156A CN202310893922.9A CN202310893922A CN117027156A CN 117027156 A CN117027156 A CN 117027156A CN 202310893922 A CN202310893922 A CN 202310893922A CN 117027156 A CN117027156 A CN 117027156A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring beam
hinged
lower chord
intersection
chord
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310893922.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李瑞雄
贾水钟
李亚明
姜琦
邱枕戈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Architectural Design and Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Architectural Design and Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Architectural Design and Research Institute Co Ltd filed Critical Shanghai Architectural Design and Research Institute Co Ltd
Priority to CN202310893922.9A priority Critical patent/CN117027156A/zh
Publication of CN117027156A publication Critical patent/CN117027156A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B1/1903Connecting nodes specially adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38Connections for building structures in general
    • E04B1/58Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B2001/0053Buildings characterised by their shape or layout grid
    • E04B2001/0061Buildings with substantially curved horizontal cross-section, e.g. circular
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B1/1903Connecting nodes specially adapted therefor
    • E04B2001/1921Connecting nodes specially adapted therefor with connecting nodes having radial connecting stubs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1924Struts specially adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1957Details of connections between nodes and struts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1975Frameworks where the struts are directly connected to each other, i.e. without interposed connecting nodes or plates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38Connections for building structures in general
    • E04B1/58Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
    • E04B2001/5868Hinged connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

本发明提供了一种建筑结构体系,其包括:外环梁;内环梁,其与外环梁共面;呈平面状的铝合金上弦结构面,其共面刚接连接于外环梁和内环梁之间;上弦结构面包括多个上弦杆,多个上弦杆相连形成网格状,任意三个上弦杆刚接交汇形成第一交汇端;呈曲面状的下弦结构面,其连接外环梁和内环梁,下弦结构面包括多个下弦拉杆,多个下弦拉杆相互铰接形成网格状,任意三个下弦拉杆交汇形成第二交汇端,第二交汇端与第一交汇端在水平面上的投影重合;多个撑杆,撑杆分别连接第一交汇端和第二交汇端,下弦拉杆与外环梁、内环梁为铰接连接。本发明可适用于任意边界条件的大跨度空间结构,且鸟瞰时效果通透,采光较好。

Description

建筑结构体系
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域,特别涉及一种建筑结构体系。
背景技术
在传统的结构中,结构从几何和材料中获取刚度,这种主要从几何和材料中获取刚度的结构即所谓的刚性结构。刚性结构不需要预应力就能保持稳定,刚性结构以其受力合理、计算简便、刚度大、材料省、杆件单一以及制作安装方便等优点,得到了广泛的应用。在众多的空间结抅形式中,钢桁架结构就是典型的刚性结构。钢桁架的应用很广,例如在工业与民用建筑的屋盖(屋架等)和吊车梁(即吊车桁架)、桥梁、起重机(其塔架、梁或臂杆等)、水工闸门、海洋采油平台中,常用钢桁架作为承重结构的主要构件。在大跨度公共建筑屋盖结构中较多采用的各种型式的钢网架,则属于空间钢桁架。
然而,空间钢桁架的缺点也是不可忽视的,空间钢桁架的自重大,构件截面大,用钢量大,受力效率低,边界适应性差,防腐性差,后期维护成本高,而且对网格的划分有要求,往往不能满足复杂的建筑造型要求,另一方面,空间钢桁架的遮挡面积大,不通透,对采光影响较大,很难满足对通透性要求高的建筑。钢桁架(网架)如应运到结构外露式建筑中往往很难满足现代化建筑美观的需求。
发明内容
本发明提供一种建筑结构体系,目的在于采用张弦结构,充分发挥铝合金的材料优势,以便适用于任意边界条件的大跨度空间结构,且鸟瞰时效果通透,采光较好。
为了达到上述目的,本发明提供了一种建筑结构体系,其包括:
外环梁;
内环梁,其与所述外环梁共面,且位于所述外环梁之内;
呈平面状的上弦结构面,其共面刚接连接于所述外环梁和所述内环梁之间;所述上弦结构面包括多个上弦杆,多个所述上弦杆相连以使所述上弦结构面呈网格状,任意两两相邻的三个所述上弦杆刚接交汇形成第一交汇端;所述上弦杆的材料为铝合金;
呈曲面状的下弦结构面,其连接所述外环梁和所述内环梁,所述下弦结构面包括多个下弦拉杆,多个所述下弦拉杆相互铰接以使所述下弦结构面呈网格状,任意两两相邻的三个所述下弦拉杆交汇形成第二交汇端,所述上弦结构面的多个所述第一交汇端和所述下弦结构面的多个所述第二交汇端一一对应,且所述第二交汇端与所述第一交汇端在水平面上的法向投影重合;
多个撑杆,所述撑杆的两端分别连接所述第一交汇端和所述第二交汇端,且对应的三个所述上弦杆和对应的三个所述下弦拉杆均与所述撑杆铰接;
所述外环梁和所述内环梁均与所述下弦拉杆铰接。
可选的,建筑结构体系还包括:
外支承筒体,其包括沿所述外环梁的周向依次排布的多根竖向的外结构柱,所述外结构柱与所述外环梁铰接;
内支承筒体,其包括沿所述内环梁的周向依次排布的多根竖向的内结构柱,所述内结构柱与所述内环梁铰接;
可选的,所述外支承筒体还包括多根外筒横隔梁,相邻的两根所述外结构柱之间通过至少一根所述外筒横隔梁刚接连接;所述内支承筒体还包括多根内筒横隔梁,相邻的两根所述内结构柱之间通过至少一根所述内筒横隔梁刚接连接。
可选的,所述内支承筒体还设置有柱间支撑,所述柱间支撑与所述内筒横隔梁和/或内结构柱刚接连接,所述柱间支撑包括多组交叉设置的杆件,多组所述杆件竖向排列在内支承筒体上。
可选的,所述撑杆上设有第一连接耳板,所述第一连接耳板与所述第一交汇端设置的第二连接耳板铰接。
可选的,所述第二连接耳板上设有第一加强肋。
可选的,所述第一连接耳板上设有第二加强肋。
可选的,所述建筑结构体系包括多个斜腹杆,所述斜腹杆位于至少一部分相邻的两根所述撑杆之间,所述斜腹杆的一端铰接所述上弦杆,所述斜腹杆的另一端铰接所述下弦拉杆。
可选的,至少一部分相邻的两根所述撑杆之间设有两根所述斜腹杆,且所述斜腹杆相对所述撑杆倾斜,两根所述斜腹杆各自的一端铰接在所述上弦杆的同一处,两根所述斜腹杆的另一端分别与两根所述撑杆各自对应的第二交汇端铰接。
可选的,建筑结构体系还包括第三连接耳板,所述第三耳板设置在所述第二交汇端,所述第三连接耳板设有三个拉杆连接部,所述拉杆连接部与所述下弦拉杆的端部设置的拉杆叉耳铰接;所述第三连接耳板上还设有撑杆连接部,所述撑杆连接部与所述撑杆的端部铰接。
如上配置,上弦结构面的第一交汇端和对应下弦结构面的第二交汇端在水平面上的法向投影重合,可使得上弦结构面的上弦杆和对应的下弦结构面的下弦拉杆在水平面上的法向投影重合,进而使得上弦结构面和下弦结构面各自的网格在水平面上的法向投影重合,如此,本发明的建筑结构体系在鸟瞰时效果通透,下弦拉杆与上弦杆一一对应,没有下弦拉杆穿越上弦结构面的网格的视觉影响,无遮光挡光问题,采光较好,整个屋面具有轻盈和通透的建筑效果,可以满足对通透性要求较高的建筑。一方面,上弦结构面的上弦杆之间为刚接结构,下弦拉杆和撑杆均为两端铰接杆件,下弦拉杆相互铰接形成网格状的多边形拉力环,多边形拉力环组成空间曲面,形成空间连续拉杆形态,由此,铝合金的上弦结构面、外环梁、内环梁、下弦拉杆和撑杆共同形成张弦结构,可以横跨较大的空间,边界适应性强,可适用于任意边界条件的大跨度空间结构,具有优越的受力性能。另一方面,本发明的上弦杆采用了铝合金,铝合金质轻、强度高、耐腐蚀性强,具有优越的耐久性,可以充分发挥材料优势。
附图说明
本领域的普通技术人员应当理解,提供的附图用于更好地理解本发明,而不对本发明的范围构成任何限定。其中:
图1为本发明一实施例建筑结构体系的示意图;
图2为本发明一实施例建筑结构体系的上弦结构面、外环梁以及内环梁的示意图;
图3为本发明一实施例建筑结构体系的正立面示意图;
图4为本发明一实施例建筑结构体系包括外支承筒体和内支承筒体的示意图;
图5为本发明一实施例建筑结构体系的撑杆与上弦杆的连接示意图;
图6为图5的B向视图;
图7为本发明一实施例建筑结构体系的下弦拉杆的交点处的示意图;
图8为图7的A-A向视图;
图9为本发明一实施例建筑结构体系的斜腹杆与下弦拉杆的交点处的连接示意图;
图10为本发明一实施例建筑结构体系的柱间支撑的位置示意图。
其中,附图标记如下:
01-外环梁;02-内环梁;03-上弦结构面;04-下弦拉杆;05-撑杆;06-斜腹杆;07-外支承筒体;08-内支承筒体;09-外筒横隔梁;10-内筒横隔梁;11-第一连接耳板;12-第二连接耳板;13-第三连接耳板;131-拉杆连接部;132-撑杆连接部;133-腹杆连接部;14-拉杆叉耳;15-第五连接耳板;16-第四连接耳板;17-向心关节轴承;18-第一加强肋;19-第二加强肋;20-上弦杆;21-下弦结构面;22-外结构柱;23-内结构柱;24-杆件;M-第一交汇端;N-第二交汇端。
具体实施方式
在本文中,除非另有说明,术语“上”“下”“左”“右”“内”“外”“前”“后”“顶”“底”等用于基于附图指示方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特点的方位和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图1是本发明一实施例建筑结构体系的示意图,图2是本发明一实施例建筑结构体系的上弦结构面、外环梁以及内环梁的示意图,图3是本发明一实施例建筑结构体系的正立面示意图。请参考图1、图2和图3,本发明实施例提供一种建筑结构体系,以平屋面为例,结构体系包括外环梁01、内环梁02、上弦结构面03、下弦结构面21和多个撑杆05。可理解的,外环梁01和内环梁02均呈环状,本实施例对于形状不做限制,二者均可以是规则的环状,比如圆环状或多边形环状,当然也可以是不规则的环状。内环梁02与外环梁01共面,且内环梁02位于外环梁01之内。上弦结构面03呈平面状,上弦结构面03包括多个上弦杆20,且上弦结构面03共面刚接连接于外环梁01和内环梁02之间,也即,与外环梁01连接的上弦杆20与外环梁01之间的连接方式为刚接,与内环梁02连接的上弦杆20与内环梁02之间的连接方式为刚接;多个上弦杆20的端部相连以使上弦结构面呈网格状,即上弦结构面包括多个多边形网格,任意两两相邻的三个上弦杆20刚接交汇形成第一交汇端M,可理解的,上弦结构面的网格通过多个首尾连接的上弦杆形成。上弦杆的材质为铝合金。可选的,上弦杆20为闭口型截面或开口型截面的铝合金型材。下弦结构面21呈曲面状,且下弦结构面21连接外环梁01和内环梁02,下弦结构面21包括多个下弦拉杆04,多个下弦拉杆04的端部相互铰接以使下弦结构面21呈网格状,即下弦结构面21包括多个多边形网格,下弦结构面21的网格通过多个首尾连接的下弦拉杆04形成,也即下弦拉杆04相互铰接形成多边形拉力环,多个多边形拉力环互相连接形成空间下弦曲面,同一个拉力环内的下弦拉杆04可能共面也可能不共面,任意两两相邻的三个下弦拉杆交汇形成第二交汇端N。上弦结构面的多个第一交汇端M和下弦结构面21的多个第二交汇端N一一对应,且第二交汇端N与第一交汇端M在水平面上的法向投影重合;所有第一交汇端M与第二交汇端N均为三杆交汇。可以理解的是,上弦结构面与下弦结构面21各自的网格可以是任意的多边形,例如三角形、四边形、五边形等,因此这样的网格结构可以适用于任意的不规则边界条件。此外,与外环梁01连接的下弦拉杆04与外环梁01之间的连接方式为铰接,与内环梁02连接的下弦拉杆04与内环梁02之间的连接方式为铰接。撑杆05的两端分别连接第一交汇端M和第二交汇端N,且对应的三个上弦杆20和对应的三个下弦拉杆04均与撑杆05铰接;。
优选的,下弦拉杆04采用合金钢材料制成,撑杆05采用圆钢管制成,因此下弦拉杆04和撑杆05具有截面小、强度高的优点,对光线遮挡小,提高整个屋面的通透性。
如上配置,上弦结构面03的第一交汇端M和对应下弦结构面21的第二交汇端N在水平面上的法向投影重合,可使得上弦结构面03的上弦杆20和对应的下弦结构面21的下弦拉杆04在水平面上的法向投影重合,进而使得上弦结构面和下弦结构面21各自的网格在水平面上的法向投影重合,如此,本发明的建筑结构体系在鸟瞰时效果通透,下弦拉杆04与上弦杆20一一对应,没有下弦拉杆04穿越上弦结构面03的网格的视觉影响,无遮光挡光问题,采光较好,整个屋面具有轻盈、通透的建筑效果,可以满足对通透性要求较高的建筑。一方面,上弦结构面03的上弦杆20之间为刚接结构,下弦拉杆04、撑杆05均为两端铰接杆件,下弦拉杆04相互铰接形成网格状的多边形拉力环,多边形拉力环组成空间曲面,形成空间连续拉杆形态,其形态由整体找形得到,边界条件和跨度是影响其形态的主要因素,控制下弦拉杆04形态的目的是在恒载下结构上弦竖向变形为小变形,初始几何基本形态不变。由此,铝合金的上弦结构面03、外环梁01、内环梁02、下弦拉杆04和撑杆05共同形成张弦结构,可以横跨较大的空间,边界适应性强,可适用于任意边界条件的大跨度空间结构,具有优越的受力性能。另一方面,本发明的上弦杆20、内环梁02、外环梁01均采用铝合金,下弦拉杆04采用合金钢材料制成,撑杆05采用圆钢管制成,可以充分发挥材料优势,同时采用了铝材和钢材,下弦拉杆04和撑杆05具有截面小、强度高的优点,从而使整个屋面具有轻盈与通透的建筑效果。铝合金材料具有耐久性好、抗腐蚀、自重轻、易加工、免维护、可循环利用等特点,在大型公共建筑领域具有广阔的发展前景。合金钢拉杆比常规碳钢强度大幅提高,在受拉构件中可充分发挥材料强度。铝合金、拉索、钢结构形成的结构体系,可以充分发挥各自材料的性能优势,可满足复杂建筑形态和大空间通透性需求,同时可适应复杂不规则边界建筑需求。
进一步的,建筑结构体系还包括外支承筒体07和内支承筒体08。外支承筒体07包括沿外环梁的周向依次排布的多根竖向的外结构柱22,外结构柱22与外环梁铰接。内支承筒体08包括沿内环梁的周向依次排布的多根竖向的内结构柱23,内结构柱23与内环梁铰接。在另一些实施例中,本发明也可以不设置外支承筒体07和内支承筒体08,而是直接落地或支承于刚性结构顶,具体来说就是,可以用外环梁01和内环梁02直接与下部的刚性结构铰接。举例而言,本实施例中,内结构柱23与外结构柱22均为钢结构柱。
可以理解的是,钢结构柱的上端与外环梁01和内环梁02均铰接,钢结构柱的下端用于与房屋的其它结构刚接连接。优选的,请参考图4,外支承筒体07还包括多根外筒横隔梁09,相邻的两根外结构柱22之间通过至少一根外筒横隔梁09刚接连接。优选地,外筒横隔梁09垂直外结构柱22。内支承筒体08还包括多根内筒横隔梁10,相邻的两根内结构柱23之间通过至少一根内筒横隔梁10刚接连接。优选地,内筒横隔梁10垂直内结构柱23。外筒横隔梁09与内筒横隔梁10的设置,增强了外支承筒体07和内支承筒体08的刚度。进一步的,外筒横隔梁09和内筒横隔梁10均采用钢材。
优选的,请参考图10,内支承筒体08还设置有柱间支撑,柱间支撑与内筒横隔梁10和/或内结构柱23刚接连接,柱间支撑包括多组交叉设置的杆件24,多组杆件24竖向排列在内支承筒体08上。具体而言,每组包括两个交叉的杆件24,杆件24连接依次相邻的至少两根内结构柱23,当然杆件24也可以连接内结构柱23之间的内筒横隔梁10,多组杆件24竖向依次排列并延伸至内结构柱23的两端。本实施例中,内支承筒体08上设有多套柱间支撑,如此一来,增强了建筑抵抗水平力的能力,这样也可以大幅减小外结构柱22的截面面积,并且外结构柱22主要承担竖向荷载,外支承筒体07不用设置柱间支撑,使得建筑的外立面通透美观。
举例而言,撑杆05的上端与对应的三根上弦杆20的交点处铰接(也即第一交汇端M),具体的是,请参考图5和图6,上弦杆20的交点处设有一第二连接耳板12,并且第二连接耳板12上设有两个第一加强肋18,第一加强肋18比如为三角形,用于增加第二连接耳板12的强度,撑杆05的上端设有两块互相平行的第一连接耳板11,每块第一连接耳板11均设有三个互相平行的第二加强肋19,第二加强肋19比如为三角形,用于增加第一连接耳板11的强度,第一连接耳板11平行于第二连接耳板12且位于两块第二连接耳板12之间,第一连接耳板11与第二连接耳板12通过向心关节轴承17实现双向铰接连接。
进一步的,请参考图7和图8,建筑结构体系还包括第三连接耳板13,第三连接耳板13设置在第二交汇端N,第三连接耳板13设有三个拉杆连接部131,拉杆连接部131与下弦拉杆04的端部设置的拉杆叉耳14铰接。具体的是,三个拉杆连接部131均为板状,拉杆叉耳14具有两个互相平行的延伸臂,拉杆连接部131位于拉杆叉耳14的两个延伸臂之间并与延伸臂铰接,具体的铰接方式不做限制,本实施例采用销轴铰接的方式。本实施例中,第三连接耳板13采用钢材。
优选的,建筑结构体系包括多个斜腹杆06,斜腹杆06位于至少一部分相邻的两根撑杆之间,斜腹杆06的一端铰接上弦杆,斜腹杆06的另一端铰接下弦拉杆。根据边界条件、矢高和受力需要可以在局部设置斜腹杆06,斜腹杆06可有效提高结构刚度,可以通过增加斜腹杆06的数量来提高屋盖结构的刚度,通过减少斜腹杆06的数量来降低屋盖结构的刚度,因此设置斜腹杆06的数量就可以控制屋盖结构面外刚度,继而控制屋盖结构变形的大小。
进一步的,至少一部分相邻的两根撑杆05之间设有两根斜腹杆06,且斜腹杆相对撑杆倾斜,两根斜腹杆06各自的一端铰接在上弦杆的同一处(比如上弦杆的中间部分),两根斜腹杆06的另一端分别与两根撑杆05各自对应的第二交汇端N铰接。即斜腹杆06的两端都是铰接连接,铰接的受力特点是可以传递轴力、可以传递剪力但不能传递力矩,为了不传递弯矩,所以斜腹杆06的两端采用铰接。
斜腹杆06与下弦拉杆04的交点处铰接,在本实施例中具体的是,请参考图9,在第三连接耳板13上设置一个腹杆连接部133,腹杆连接部133呈板状,斜腹杆06的端部设置两块互相平行的第四连接耳板16,腹杆连接部133位于两块第四连接耳板16之间并与第四连接耳板16铰接。两根斜腹杆06的一端在上弦杆20上交汇并铰接,在本实施例中具体的是,上弦杆20上设置第六连接耳板,斜腹杆06的端部设置与第六连接耳板对应的耳板,从而与第六连接耳板铰接。本实施例中,斜腹杆06比如为圆钢管。
进一步的,请参考图8和图9,第三连接耳板13上还设有撑杆连接部132,撑杆连接部132与撑杆05的端部铰接。具体的是,撑杆连接部132呈板状,撑杆05的下端设置两块互相平行的第五连接耳板15,撑杆连接部132位于两块第五连接耳板15之间并与第五连接耳板15铰接。
本实施例中,撑杆05、斜腹杆06以及下弦拉杆04均为两端铰接杆件,铰接的方式使得屋盖结构的柔韧度较大,能够吸收地震等自然灾害的冲击力,减小结构的震动响应,对于高层建筑、大跨度结构等需要考虑地震影响的场所十分适用,也适用于在施工中需要对上弦屋面进行预起拱的建筑,可以有一定的变形量,确保上弦屋面在恒载和活载等组合下保持为平面。
本发明的结构体系,适用于单坡屋面或平屋面,在施工时,需要对上弦屋面进行预起拱,也就是使铝合金上弦结构面预起拱,预起拱,可以通过调整下弦拉杆04的初始长度来实现,确保施工完成后铝合金上弦结构面在恒载和活载等组合下保持为平面。在可靠的边界支撑条件下,本发明会形成铝合金上弦结构面受压、下弦拉杆04受拉、撑杆05受压的自平衡结构体系,斜腹杆06可能受压也可能受拉。
需要说明的是,说明书中对“一个实施例”、“实施例”,“具体实施例”、“一些实施例”等的引用仅指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性。而且,这样的短语不一定指相同的实施例。此外,当结合实施例描述特定特征、结构或特性时,无论是否明确描述,结合其他实施例实现这种特征、结构或特性在相关领域技术人员的知识范围内。
还需要说明的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围。
还应当理解的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
此外还应该认识到,此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例,而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是,此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准,除非上下文明确表示相反意思。例如,对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述,并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及,词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义,而不是逻辑“异或”的定义,除非上下文明确表示相反意思。此外,本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。

Claims (10)

1.一种建筑结构体系,其特征在于,包括:
外环梁;
内环梁,其与所述外环梁共面,且位于所述外环梁之内;
呈平面状的上弦结构面,其共面刚接连接于所述外环梁和所述内环梁之间;所述上弦结构面包括多个上弦杆,多个所述上弦杆相连以使所述上弦结构面呈网格状,任意两两相邻的三个所述上弦杆刚接交汇形成第一交汇端;所述上弦杆的材料为铝合金;
呈曲面状的下弦结构面,其连接所述外环梁和所述内环梁,所述下弦结构面包括多个下弦拉杆,多个所述下弦拉杆相互铰接以使所述下弦结构面呈网格状,任意两两相邻的三个所述下弦拉杆交汇形成第二交汇端,所述上弦结构面的多个所述第一交汇端和所述下弦结构面的多个所述第二交汇端一一对应,且所述第二交汇端与所述第一交汇端在水平面上的法向投影重合;
多个撑杆,所述撑杆的两端分别连接所述第一交汇端和所述第二交汇端,且对应的三个所述上弦杆和对应的三个所述下弦拉杆均与所述撑杆铰接;
所述外环梁和所述内环梁均与所述下弦拉杆铰接。
2.如权利要求1所述的建筑结构体系,其特征在于,所述建筑结构体系还包括:
外支承筒体,其包括沿所述外环梁的周向依次排布的多根竖向的外结构柱,所述外结构柱与所述外环梁铰接;
内支承筒体,其包括沿所述内环梁的周向依次排布的多根竖向的内结构柱,所述内结构柱与所述内环梁铰接。
3.如权利要求2所述的建筑结构体系,其特征在于,所述外支承筒体还包括多根外筒横隔梁,相邻的两根所述外结构柱之间通过至少一根所述外筒横隔梁刚接连接;所述内支承筒体还包括多根内筒横隔梁,相邻的两根所述内结构柱之间通过至少一根所述内筒横隔梁刚接连接。
4.如权利要求3所述的建筑结构体系,其特征在于,所述内支承筒体还设置有柱间支撑,所述柱间支撑与所述内筒横隔梁和/或内结构柱刚接连接,所述柱间支撑包括多组交叉设置的杆件,多组所述杆件竖向排列在内支承筒体上。
5.如权利要求1所述的建筑结构体系,其特征在于,所述撑杆上设有第一连接耳板,所述第一连接耳板与所述第一交汇端设置的第二连接耳板铰接。
6.如权利要求5所述的建筑结构体系,其特征在于,所述第二连接耳板上设有第一加强肋。
7.如权利要求5所述的建筑结构体系,其特征在于,所述第一连接耳板上设有第二加强肋。
8.如权利要求1所述的建筑结构体系,其特征在于,所述建筑结构体系包括多个斜腹杆,所述斜腹杆位于至少一部分相邻的两根所述撑杆之间,所述斜腹杆的一端铰接所述上弦杆,所述斜腹杆的另一端铰接所述下弦拉杆。
9.如权利要求8所述的建筑结构体系,其特征在于,至少一部分相邻的两根所述撑杆之间设有两根所述斜腹杆,且所述斜腹杆相对所述撑杆倾斜,两根所述斜腹杆各自的一端铰接在所述上弦杆的同一处,两根所述斜腹杆的另一端分别与两根所述撑杆各自对应的第二交汇端铰接。
10.如权利要求1所述的建筑结构体系,其特征在于,所述结构体系还包括第三连接耳板,所述第三耳板设置在所述第二交汇端,所述第三连接耳板设有三个拉杆连接部,所述拉杆连接部与所述下弦拉杆的端部设置的拉杆叉耳铰接;所述第三连接耳板上还设有撑杆连接部,所述撑杆连接部与所述撑杆的端部铰接。
CN202310893922.9A 2023-07-20 2023-07-20 建筑结构体系 Pending CN117027156A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310893922.9A CN117027156A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 建筑结构体系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310893922.9A CN117027156A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 建筑结构体系

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117027156A true CN117027156A (zh) 2023-11-10

Family

ID=88634455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310893922.9A Pending CN117027156A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 建筑结构体系

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117027156A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112482577B (zh) 一种大跨空间弦支轮辐式桁架结构体系及施工方法
CN208430687U (zh) 自锚式悬索结构支撑结构及系统
CN105064739B (zh) 一种双曲线双层网壳钢结构冷却塔
CN113719139B (zh) 一种体育场馆不规则空间网架吊装施工方法
CN109629691B (zh) 一种单层无内环交叉索支结构
CN114412063B (zh) 一种大跨度屋盖的复合张弦桁架结构体系
CN102199931B (zh) 环向索弦支网格梁结构及对其施加预应力的方法
CN209194719U (zh) 装配式预应力大跨度梁结构
CN109356292B (zh) 装配式预应力大跨度梁结构
CN113006280B (zh) 一种基于立面弧形钢框架-支撑的双环组合超高层结构及构成方法
CN110777938B (zh) 一种在钢桁架中增设预应力钢拉索的悬挂结构
CN220469103U (zh) 建筑结构体系
CN117051975A (zh) 悬挂铝合金屋面混合结构及其施工方法
CN111677118A (zh) 一种钢-铝合金组合结构体系
CN115162534B (zh) 一种大跨度异形桁架顶棚施工方法
CN105908838A (zh) 环形交叉张弦结构
CN111155696A (zh) 一种肋环型多撑杆弦支穹顶
CN108487549B (zh) 装配式功能可恢复钢骨架混凝土组合柱及安装方法
CN117027156A (zh) 建筑结构体系
CN110130686A (zh) 一种交叉平面桁架系钢结构冷却塔
CN211571987U (zh) 一种在钢桁架中增设预应力钢拉索的悬挂结构
CN201250449Y (zh) 适用于张弦桁架双索张拉的铸钢节点
CN109469257B (zh) 一种大跨度渐变多边形截面并联式桁架屋盖及施工方法
CN219547535U (zh) 一种钢管混凝土-波纹钢组合箱梁
CN104264780A (zh) 柱与曲梁水平柔性连接空间结构体系

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination