CN204435675U - 一种格构式螺旋形柱结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种格构式螺旋形柱结构，它包括弦杆和腹杆，所述的三个弦杆首尾相连组成平面正三角形结构形成三个节点，所述的三个节点用螺栓球节点连接，所述的三个节点上连接格构式结构形成网格，所述的格构式结构包括两根弦杆和一根腹杆，所述的三个节点利用螺栓球节点分别连接两根弦杆和一根腹杆，所述的两根弦杆和一根腹杆的另一端用螺栓球节点固定在一起，所述的两根弦杆和与两根弦杆另一端共同连接的一根弦杆形成三个新节点，所述的三个新节点继续连接格构式结构形成格构式螺旋形柱结构，总的本实用新型具有造价成本低、受力性能好、加快施工速度、便于维护的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型格构式钢结构柱，特别涉及一种格构式螺旋形柱结构。
背景技术
柱是建筑物中竖直方向布置的结构构件，主要作用是承托其上方物件的重量，是建筑物中最重要的结构构件。按照所用材料的不同，石柱、砖柱、砌块柱、木柱、钢柱、钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱和各种组合柱都在工程中得到广泛应用。
在各类广告牌、塔楼、大型电子屏等结构的承重柱中，钢结构柱由于材料性能好，工程预制和现场安装速度快而得到最广泛的应用。钢结构柱有实腹式和格构式之分，由于细长柱通常由稳定起控制作用，因此通常都采用格构柱。
目前工程上应用的钢结构格构柱通常是由型钢或钢管作为分肢，并增加缀板或缀条连接而成的杆系结构，其优点是结构的自重轻，风的通透性好，但也存在一些缺点，如现场焊接施工工作量大，质量不易保证，不利于拆卸和维修，建筑效果单调缺乏创意等缺陷。
本发明提出了一种外形为螺旋形的新型格构式柱，可完全实现现场螺栓连接，构件尺寸更小，运输安装容易，建筑外形也更加美观。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种避免现场焊接施工，减少运输和安装成本，更有利于维修和拆卸的格构式螺旋形柱结构。
本实用新型的目的是这样实现的：一种格构式螺旋形柱结构，它包括弦杆和腹杆，所述的三个弦杆首尾相连组成平面正三角形结构形成三个节点，所述的三个节点用螺栓球节点连接，所述的三个节点上连接格构式结构形成网格，所述的格构式结构包括两根弦杆和一根腹杆，所述的三个节点利用螺栓球节点分别连接两根弦杆和一根腹杆，所述的两根弦杆和一根腹杆的另一端用螺栓球节点固定在一起，所述的两根弦杆和与两根弦杆另一端共同连接的一根弦杆形成三个新节点，所述的三个新节点继续连接格构式结构形成格构式螺旋形柱结构。
所述的弦杆和螺栓球节点铰接连接。
所述的腹杆和螺栓球节点铰接连接。
所述的网格为正四面体网格。
所述的弦杆和腹杆长度相同。
所述的格构式螺旋形柱结构呈螺旋形。
本实用新型的有益效果：本实用新型中的所有节点均为螺栓球铰接节点，现场施工容易，速度快，精度高；结构中单个杆件的长度较小，所有的杆件长度均相同，便于生产和运输；结构的外形呈现螺旋形，建筑效果优美；结构受力性能好，总用钢量低，腹杆与弦杆形成的正四面体是最基本的几何不变体系，因此结构中的杆件布置合理高效，结构体系受力性能好，结构总造价成本低，总的本实用新型具有造价成本低、受力性能好、加快施工速度、便于维护的优点。
附图说明
图1是本实用新型中的一个平面正三角形。
图2是在图1基础上增加三个杆件固定一个新节点，虚线表示新增加的杆件，形成一个正四面体。
图3是在图2基础上再增加三个杆件固定一个新节点，形成扩展体系。
图4是在图3基础上增加三个杆件固定一个新节点，继续扩展。
图5是在图4基础上增加三个杆件固定一个新节点，继续扩展。
图6是本实用新型的结构示意图。
图中：1、弦杆 2、腹杆。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
实施例1
如图1-6所示，一种格构式螺旋形柱结构，它包括弦杆1和腹杆2，所述的三个弦杆1首尾相连组成平面正三角形结构形成三个节点，所述的三个节点用螺栓球节点连接，所述的三个节点上连接格构式结构形成网格，所述的格构式结构包括两根弦杆1和一根腹杆2，所述的三个节点利用螺栓球节点分别连接两根弦杆1和一根腹杆2，所述的两根弦杆1和一根腹杆2的另一端用螺栓球节点固定在一起，所述的两根弦杆1和与两根弦杆1另一端共同连接的一根弦杆1形成三个新节点，所述的三个新节点继续连接格构式结构形成格构式螺旋形柱结构。
本实用新型在使用时：先建立图1所示的平面正三角形，其中三根弦杆的长度根据所建设的结构尺寸要求确定，钢管构件的截面尺寸根据受力状态计算确定。然后，如图2所示，在图1所示的结构基础上伸出两根弦杆和一根腹杆（图中用虚线表示），这三根杆件用螺栓球结点连接。由于空间正四面体是最基本的无多余约束的空间几何不变体系，因此新形成的结构仍然是无多余约束的几何不变体系。再后，在图2结构的基础上，继续伸出两根弦杆和一根腹杆，这三根杆件仍然用螺栓球结点连接，如图3所示。再后，按照相同的规律，在图3结构的基础上，继续伸出两根弦杆和一根腹杆，这三根杆件用螺栓球结点连接，如图4所示。再后，在图4结构的基础上，继续伸出两根弦杆和一根腹杆，这三根杆件用螺栓球结点连接，如图5所示。经过多次重复操作，可形成图6所示的格构柱结构。总的本实用新型具有造价成本低、受力性能好、加快施工速度、便于维护的优点。
实施例2
如图1-6所示，一种格构式螺旋形柱结构，它包括弦杆1和腹杆2，所述的三个弦杆1首尾相连组成平面正三角形结构形成三个节点，所述的三个节点用螺栓球节点连接，所述的三个节点上连接格构式结构形成网格，所述的格构式结构包括两根弦杆1和一根腹杆2，所述的三个节点利用螺栓球节点分别连接两根弦杆1和一根腹杆2，所述的两根弦杆1和一根腹杆2的另一端用螺栓球节点固定在一起，所述的两根弦杆1和与两根弦杆1另一端共同连接的一根弦杆1形成三个新节点，所述的三个新节点继续连接格构式结构形成格构式螺旋形柱结构。
所述的弦杆1和螺栓球节点铰接连接。
所述的腹杆2和螺栓球节点铰接连接。
所述的网格为正四面体网格。
所述的弦杆1和腹杆2长度相同。
所述的格构式螺旋形柱结构呈螺旋形。
本实用新型在使用时：先建立图1所示的平面正三角形，其中三根弦杆的长度根据所建设的结构尺寸要求确定，钢管构件的截面尺寸根据受力状态计算确定。然后，如图2所示，在图1所示的结构基础上伸出两根弦杆和一根腹杆（图中用虚线表示），这三根杆件用螺栓球结点连接。由于空间正四面体是最基本的无多余约束的空间几何不变体系，因此新形成的结构仍然是无多余约束的几何不变体系。再后，在图2结构的基础上，继续伸出两根弦杆和一根腹杆，这三根杆件仍然用螺栓球结点连接，如图3所示。再后，按照相同的规律，在图3结构的基础上，继续伸出两根弦杆和一根腹杆，这三根杆件用螺栓球结点连接，如图4所示。再后，在图4结构的基础上，继续伸出两根弦杆和一根腹杆，这三根杆件用螺栓球结点连接，如图5所示。经过多次重复操作，可形成图6所示的格构柱结构。若继续重复操作，可增加格构柱的高度。图6所示的格构柱可以看成是以基本正四面体单元为基础，不断向外伸出三根杆件并用螺栓球结点连接，拓展形成有多个网格的结构，其中拓展的规律是沿着正四面体的左上和右上对称面交叉不断向上扩展，形成螺旋状的扩展外形，总的本实用新型具有造价成本低、受力性能好、加快施工速度、便于维护的优点。
Claims (6)
1.一种格构式螺旋形柱结构，它包括弦杆和腹杆，其特征在于：所述的三个弦杆首尾相连组成平面正三角形结构形成三个节点，所述的三个节点用螺栓球节点连接，所述的三个节点上连接格构式结构形成网格，所述的格构式结构包括两根弦杆和一根腹杆，所述的三个节点利用螺栓球节点分别连接两根弦杆和一根腹杆，所述的两根弦杆和一根腹杆的另一端用螺栓球节点固定在一起，所述的两根弦杆和与两根弦杆另一端共同连接的一根弦杆形成三个新节点，所述的三个新节点继续连接格构式结构形成格构式螺旋形柱结构。
2.根据权利要求1所述的一种格构式螺旋形柱结构，其特征在于：所述的弦杆和螺栓球节点铰接连接。
3.根据权利要求1所述的一种格构式螺旋形柱结构，其特征在于：所述的腹杆和螺栓球节点铰接连接。
4.根据权利要求1所述的一种格构式螺旋形柱结构，其特征在于：所述的网格为正四面体网格。
5.根据权利要求1所述的一种格构式螺旋形柱结构，其特征在于：所述的弦杆和腹杆长度相同。
6.根据权利要求1所述的一种格构式螺旋形柱结构，其特征在于：所述的格构式螺旋形柱结构呈螺旋形。
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|---|---|---|---|---|
| CN105971328A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-09-28 | 北京市建筑设计研究院有限公司 | 一种由六杆四面体单元组成的装配式钢结构冷却塔 |
| CN107386436A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-11-24 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种正四面体型杆状结构 |
| CN113473843A (zh) * | 2018-10-18 | 2021-10-01 | 环科技公司 | 几何实体框架及其使用方法 |
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