CN215888789U - 一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，属于大跨空间结构技术领域，包括圆环、拉索、径向杆以及斜杆，多组圆环由内到外同心设置，各组圆环直径不同。多组圆环之间通过多根辐射状的径向杆进行固定。所述径向杆与圆环之间设置有环杆节点。相邻两组圆环与相邻两根径向杆之间构成一网壳单元。每个网壳单元斜向的环杆节点与之间连接设置有一所述斜杆。部分圆环的所述环杆节点上对称设置有所述拉索，所述拉索的两端分别拉结设置在同一圆环上不相邻的两个环杆节点上。本实用新型省略了撑杆的使用，传力直接，且交叉索系中拉索彼此独立，可靠性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，属于大跨空间结构技术领域。
背景技术
随着球面网壳跨度的增大，网壳最外环杆件及支座承受的压力骤然增大，因而拉索越来越多应用于大跨度球面网壳结构中。目前拉索在网壳结构中的应用方式有一种肋环型多撑杆弦支穹顶、车辐式单、双层混合索网结构和一种球形建筑钢结构的安装方法。目前已有的结构均存在一些问题，肋环型多撑杆弦支穹顶设有撑杆，施工较为繁琐。其受力主要依靠环索，传力复杂，且环索一旦失效会引起链锁反应造成大范围预应力损失，容易导致结构发生连续性倒塌，结构可靠性不佳。车辐式单、双层混合索网结构由内部索网和外部环形桁架组成，适用于有大开口的建筑，对有屋盖封闭要求的建筑的适用性不佳。球形建筑钢结构为一种已有结构体系的安装方法，该结构为独立网壳，并未施加预应力。综上，现有的结构形式存在的技术缺陷主要有：(1)设置了撑杆施工繁琐。(2)索力传力复杂。(3)受力主要依靠环索，环索一旦失效容易引起结构连续性倒塌。
实用新型内容
针对现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，用以解决结构传力复杂以及连续性倒塌的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，所述球面网壳屋盖结构包括圆环、拉索、径向杆以及斜杆，多组圆环由内到外同心设置，各组圆环直径不同。多组圆环之间通过多根辐射状的径向杆进行固定，进而构成所述球面网壳屋盖结构。所述径向杆与圆环之间设置有环杆节点。相邻两组圆环与相邻两根径向杆之间构成一网壳单元。每个网壳单元的左上角的环杆节点与右下角的环杆节点之间连接设置有一所述斜杆，或者每个网壳单元的右上角的环杆节点与左下角的环杆节点之间连接设置有一所述斜杆。部分圆环的所述环杆节点上对称设置有所述拉索，所述拉索的两端分别拉结设置在同一圆环上不相邻的两个环杆节点上。
进一步地，所述拉索的长度小于所在圆环的直径。
进一步地，所述球面网壳屋盖结构中，靠近内部中心的部分圆环上不设置有所述拉索。
进一步地，所述球面网壳屋盖结构中，所述拉索设置在由外到内设置的奇数组圆环上，而靠近内部中心设置的连续的多组圆环以及靠近外部由外到内设置的偶数组圆环上均未设置所述拉索。
进一步地，所述球面网壳屋盖结构中，由外到内设置的第1组，第3组，第5组，第7组圆环上设置有所述拉索，且由外到内设置的第1组和第3组圆环上的每个拉索跨越5个所述环杆节点，而由外到内的第5组和第7组圆环上的每个拉索跨越2个所述环杆节点。
进一步地，所述球面网壳屋盖结构中，靠近内部中心的n组圆环上未设置拉索，n为int(所述球面网壳屋盖结构中总的圆环组数/2)-1,int为取整函数。
进一步地，所述拉索与所在的圆环位于同一水平面上，所述拉索作为圆环的弦；所述拉索根据实际受力需要设置在每个圆环上或交替间隔设置在部分圆环上。
进一步地，设置拉索的所述圆环中，其所有环杆节点均对称拉结有所述拉索，且同一圆环上每根所述拉索间隔的环杆节点的数量以及长度均相等。
进一步地，所述拉索与拉索之间采用双向拉索的U形夹具连接形式或搭接形式；所述拉索与环杆节点之间采用节点钢板连接形式。
进一步地，当采用所述搭接形式时，交叉部位的所述拉索上套设有塑料皮管用以减少拉索的磨损。
本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：
与现有技术相比，本实用新型通过拉索直接与环杆节点相连接有效减小了环杆应力和结构对支座的推力，且拉索本身传力简单直接。每条拉索单独工作互不影响，如有某条拉索失效对其余拉索和结构整体影响不大，不会导致结构发生连续性倒塌。此外，本实用新型将交叉索系和球面网壳相结合，省略了撑杆的使用，而拉索直接与环杆节点连接，传力直接，且交叉索系中拉索彼此独立，可靠性好。
附图说明
图1为本实用新型交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构45°俯视图。
图2为本实用新型俯视图。
图3为图2前视图。
图4为图2的A-A剖视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1-4，本实用新型的交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，球面网壳屋盖结构包括环杆1、拉索2、径向杆3以及斜杆4，多根环杆1连接构成一圆环5，多组圆环5由内到外同心设置，各组圆环5直径不同。多组圆环5之间通过多根辐射状的径向杆3进行固定，进而构成球面网壳屋盖机构。径向杆3与圆环5之间设置有环杆节点6。相邻两组圆环5与相邻两根径向杆3之间构成一网壳单元。每个网壳单元的左上角的环杆节点6与右下角的环杆节点6之间连接设置有一斜杆4，或者每个网壳单元的右上角的环杆节点6与左下角的环杆节点6之间连接设置有一斜杆4。部分圆环5的环杆节点6上对称设置有拉索2，拉索2的两端分别拉结设置在同一圆环5上不相邻的两个环杆节点6上，且具有拉索2的圆环5与不具有拉索2的圆环5间隔交替设置。拉索2与所在的圆环5位于同一水平面上，拉索2可作为圆环5的弦。设置拉索2的圆环5中，其所有环杆节点6均对称拉结有拉索2，且同一圆环5上每根拉索2间隔的环杆节点6的数量以及长度均相等。
如图1-4所示，拉索2根据实际受力需要设置在交替间隔设置在部分圆环5上。本实施例中，如图2所示，拉索2的长度小于所在圆环5的直径，其不能直接横跨圆环5。如图2所示，球面网壳屋盖结构的圆环5为12组，其中，由外到内设置的第1组，第3组，第5组，第7组圆环5上设置有拉索2，而其余各组的圆环5上没有设置拉索2，即靠近内部中心设置的连续的5组圆环5以及靠近外部由外到内设置的第2组，第4组，第6组圆环5上均未设置拉索2。
此外，由外到内设置的第1组和第3组圆环5上的每个拉索2跨越5个环杆节点6，而由外到内的第5组和第7组圆环上的每个拉索2跨越2个环杆节点6。
本实施例中，拉索2与拉索2之间采用双向拉索的U形夹具连接形式或搭接形式；所述拉索2与环杆节点6之间采用节点钢板连接形式。当采用所述搭接形式时，交叉部位的所述拉索2上套设有塑料皮管用以减少拉索2的磨损。
实施例2
本实施例中，拉索2根据实际受力需要设置在每个圆环5上(图中未示出)。其它结构连接同实施例1，此处不在详述。
以上仅为本实用新型的优选实施例，但并不限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型，都应落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，所述球面网壳屋盖结构包括圆环(5)、拉索(2)、径向杆(3)以及斜杆(4)，多组圆环(5)由内到外同心设置，各组圆环(5)直径不同；多组圆环(5)之间通过多根辐射状的径向杆(3)进行固定，进而构成所述球面网壳屋盖结构；所述径向杆(3)与圆环(5)之间设置有环杆节点(6)；其特征在于：相邻两组圆环(5)与相邻两根径向杆(3)之间构成一网壳单元；每个网壳单元的左上角的环杆节点(6)与右下角的环杆节点(6)之间连接设置有一所述斜杆(4)，或者每个网壳单元的右上角的环杆节点(6)与左下角的环杆节点(6)之间连接设置有一所述斜杆(4)；部分圆环(5)的所述环杆节点(6)上对称设置有所述拉索(2)，所述拉索(2)的两端分别拉结设置在同一圆环(5)上不相邻的两个环杆节点(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：所述拉索(2)的长度小于所在圆环(5)的直径。
3.根据权利要求2所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：所述球面网壳屋盖结构中，靠近内部中心的部分圆环(5)上不设置有所述拉索(2)。
4.根据权利要求3所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：所述球面网壳屋盖结构中，所述拉索(2)设置在由外到内设置的奇数组圆环(5)上，而靠近内部中心设置的连续的多组圆环(5)以及靠近外部由外到内设置的偶数组圆环(5)上均未设置所述拉索(2)。
5.根据权利要求4所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：所述球面网壳屋盖结构中，由外到内设置的第1组，第3组，第5组，第7组圆环(5)上设置有所述拉索(2)，且由外到内设置的第1组和第3组圆环(5)上的每个拉索(2)跨越5个所述环杆节点(6)，而由外到内的第5组和第7组圆环上的每个拉索(2)跨越2个所述环杆节点(6)。
6.根据权利要求1所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：所述球面网壳屋盖结构中，靠近内部中心的n组圆环(5)上未设置拉索(2)，n为int(所述球面网壳屋盖结构中总的圆环组数/2)-1,int为取整函数。
7.根据权利要求1所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：所述拉索(2)与所在的圆环(5)位于同一水平面上，所述拉索(2)作为圆环(5)的弦；所述拉索(2)根据实际受力需要设置在每个圆环(5)上或交替间隔设置在部分圆环(5)上。
8.根据权利要求1所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：设置拉索(2)的所述圆环(5)中，其所有环杆节点(6)均对称拉结有所述拉索(2)，且同一圆环(5)上每根所述拉索(2)间隔的环杆节点(6)的数量以及长度均相等。
9.根据权利要求1所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：所述拉索(2)与拉索(2)之间采用双向拉索的U形夹具连接形式或搭接形式；所述拉索(2)与环杆节点(6)之间采用节点钢板连接形式。
10.根据权利要求9所述的一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构，其特征在于：当采用所述搭接形式时，交叉部位的所述拉索(2)上套设有塑料皮管用以减少拉索(2)的磨损。
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| CN202122077674.XU CN215888789U (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113802695A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-17 | 烟台大学 | 一种交叉索系加劲的球面网壳屋盖结构 |
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2021
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