CN201321674Y - 一种正方形平面肋环形索穹顶结构 - Google Patents

一种正方形平面肋环形索穹顶结构 Download PDF

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CN201321674Y CNU2008201676242U CN200820167624U CN201321674Y CN 201321674 Y CN201321674 Y CN 201321674Y CN U2008201676242 U CNU2008201676242 U CN U2008201676242U CN 200820167624 U CN200820167624 U CN 200820167624U CN 201321674 Y CN201321674 Y CN 201321674Y
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CNU2008201676242U
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王昌洪
高博青
汪毅俊
张瑞
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SHENGYUAN GROUP CO Ltd
Zhejiang University ZJU
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SHENGYUAN GROUP CO Ltd
Zhejiang University ZJU
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Abstract

本实用新型公开了一种正方形平面肋环形索穹顶结构，该结构在二个垂直于正方形对边的对称轴与地面垂直的平面内设有上弦索1、竖压杆2、斜向索3、中心竖压杆4，在二个正方形对角线上的对称轴与地面垂直的平面内布有独立下弦节点5、径向索6，平面外设有下弦环向索7，边梁8，上弦索1向上形成弧形状，上弦索1的端部、斜向索3与边梁8锚接，上弦索1与下弦环向索7之间连有竖压杆2，同一平面内两相邻竖压杆2与环向索7、上弦索1的交点之间连有斜向索3，斜向索3靠近结构中心一端标高底于另一端，中心竖压杆4一端连于上弦索1，另一端连于斜向索3，独立下弦节点5与上弦索1之间连有竖压杆2，与正方形角部连有斜向索3，与环向索7之间连有径向索6。本实用新型结构可将索穹顶结构用于正方形平面。

Description

一种正方形平面肋环形索穹顶结构
技术领域
本实用新型涉及建筑领域，尤其涉及一种正方形平面肋环形索穹顶结构。
背景技术
索穹顶(Cable Dome)结构是美国工程师Geiger发展和推广Fuller张拉整体思想后实现的一种新型预张力大跨结构，它体现了Fuller关于“压力的孤岛存在于拉力的海洋中”的思想，是一种结构效率极高的全张力体系。其中以俄罗斯圣彼得堡的太阳海岸穹顶(直径210m)，韩国汉城的奥运会体育馆(直径为119.8m)和美国亚特兰大奥运会主馆——乔治亚穹顶(椭圆面积：240.79m×193.02m)最为瞩目。现有的索穹顶结构平面形状为圆形或椭圆形，限制了这一效率极高的结构广泛应用。本实用新型提出了一种可应用于正方形平面的索穹顶，使这一结构的应用范围得到扩大。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种正方形平面肋环形索穹顶结构。
正方形平面肋环形索穹顶结构是：在二个垂直于正方形对边的对称轴与地面垂直的平面内设有上弦索、竖压杆、斜向索、中心竖压杆，在二个正方形对角线上的对称轴与地面垂直的平面内布有上弦索、竖压杆、斜向索、中心竖压杆、独立下弦节点、径向索，同时还设有多道下弦环向索，边梁，上弦索向上形成弧形状，上弦索的端部、斜向索与边梁锚接，上弦索与下弦环向索之间连有竖压杆，竖压杆与地面垂直，同一平面内两相邻竖压杆与环向索、上弦索的交点之间连有斜向索，斜向索靠近正方形中心一端标高底，另一端标高高，中心竖压杆一端与上弦索相连，另一端与斜向索相连，独立下弦节点与上弦索之间连有竖压杆，独立下弦节点与正方形的角部连有斜向索，独立下弦节点与环向索之间连有径向索。
所述的上弦索、斜向索、径向索或下弦环向索为预应力拉索。竖压杆、中心竖压杆或边梁为刚性构件。正方形平面肋环形索穹顶结构的构件之间的连接均采用铰接节点。
本实用新型具有下列优点：(1)可适用于正方形平面；(2)继承了索穹顶的长处。
附图说明
图1垂直于正方形对边的对称轴与地面垂直的平面内构件布置示意图；
图2正方形对角线上的对称轴与地面垂直的平面内构件布置示意图；
图3正方形平面肋环形索穹顶结构立体图。
图中：上弦索1、竖压杆2、斜向索3、中心竖压杆4、独立下弦节点5、径向索6，下弦环向索7，边梁8。
具体实施方式
正方形平面肋环形索穹顶结构是：在二个垂直于正方形对边的对称轴与地面垂直的平面内设有上弦索1、竖压杆2、斜向索3、中心竖压杆4，在二个正方形对角线上的对称轴与地面垂直的平面内布有上弦索1、竖压杆2、斜向索3、中心竖压杆4、独立下弦节点5、径向索6，同时还设有多道下弦环向索7，边梁8，上弦索1向上形成弧形状，上弦索1的端部、斜向索3与边梁8锚接，上弦索1与下弦环向索7之间连有竖压杆2，竖压杆2与地面垂直，同一平面内两相邻竖压杆2与环向索7、上弦索1的交点之间连有斜向索3，斜向索3靠近正方形中心一端标高底，另一端标高高，中心竖压杆4一端与上弦索1相连，另一端与斜向索3相连，独立下弦节点5与上弦索1之间连有竖压杆2，独立下弦节点5与正方形的角部连有斜向索3，独立下弦节点5与环向索7之间连有径向索6。
所述的上弦索1、斜向索3、径向索6或下弦环向索7为预应力拉索。竖压杆2、中心竖压杆4或边梁8为刚性构件。正方形平面肋环形索穹顶结构的构件之间的连接均采用铰接节点。
实施例。设有一正方形平面索穹顶结构，平面尺寸为20m×20m，矢高为2.0m。采用钢材，竖压杆和中心竖压杆为ф114×4，弹性模量2.1×105MPa，拉索截面面积均为1.0×10-3m2，索的弹性模量为1.8×105MPa，周边采用刚性梁约束。静荷载0.35kN/m2，活荷载0.5kN/m2，风荷载0.7kN/m2(向上)。计算结果表明，在1.2静荷载+1.4活荷载下，最大竖直向下变位27mm，构件最大应力43MPa，在1.0静荷载+1.4风荷载下，最大竖直向上变位24mm，构件最大应力41MPa。由此可见，本结构是成立的，同时满足强度、刚度的要求。

Claims (4)

1、一种正方形平面肋环形索穹顶结构，其特征在于：在二个垂直于正方形对边的对称轴与地面垂直的平面内设有上弦索(1)、竖压杆(2)、斜向索(3)、中心竖压杆(4)，在二个正方形对角线上的对称轴与地面垂直的平面内布有上弦索(1)、竖压杆(2)、斜向索(3)、中心竖压杆(4)、独立下弦节点(5)、径向索(6)，同时还设有多道下弦环向索(7)，边梁(8)，上弦索(1)向上形成弧形状，上弦索(1)的端部、斜向索(3)与边梁(8)锚接，上弦索(1)与下弦环向索(7)之间连有竖压杆(2)，竖压杆(2)与地面垂直，同一平面内两相邻竖压杆(2)与环向索(7)、上弦索(1)的交点之间连有斜向索(3)，斜向索(3)靠近正方形中心一端标高底，另一端标高高，中心竖压杆(4)一端与上弦索(1)相连，另一端与斜向索(3)相连，独立下弦节点(5)与上弦索(1)之间连有竖压杆(2)，独立下弦节点(5)与正方形的角部连有斜向索(3)，独立下弦节点(5)与环向索(7)之间连有径向索(6)。
2、根据权利要求1所述的一种正方形平面肋环形索穹顶结构，其特征在于：所述的上弦索(1)、斜向索(3)、径向索(6)或下弦环向索(7)为预应力拉索。
3、根据权利要求1所述的一种正方形平面肋环形索穹顶结构，其特征在于：所述的竖压杆(2)、中心竖压杆(4)或边梁(8)为刚性构件。
4、根据权利要求1所述的一种正方形平面肋环形索穹顶结构，其特征在于：所述正方形平面肋环形索穹顶结构的构件之间的连接均采用铰接节点。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102071741A (zh) * 2010-11-26 2011-05-25 杭州华东钢结构制造有限公司 一种正方形刚性索穹顶结构
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