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CN101302833A - 弦支筒壳结构体系 - Google Patents

弦支筒壳结构体系 Download PDF

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CN101302833A
CN101302833A CNA2008100537228A CN200810053722A CN101302833A CN 101302833 A CN101302833 A CN 101302833A CN A2008100537228 A CNA2008100537228 A CN A2008100537228A CN 200810053722 A CN200810053722 A CN 200810053722A CN 101302833 A CN101302833 A CN 101302833A
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陈志华
闫翔宇
乔文涛
刘锡良
孙志雄
李勤
孟君
唐晓云
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Tianjin University
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Tianjin University
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Abstract

本发明公开了一种弦支筒壳结构体系。弦支筒壳结构体系由筒壳、撑杆、拉索、锚固节点和转折节点组成。筒壳可采用单层柱面网壳结构，也可采用双层柱面网壳结构。拉索通过锚固节点连接至筒壳跨间节点处，也可连接至支座处。拉索通过转折节点与撑杆下端连接，撑杆上端连接至筒壳，从而形成弦支筒壳结构体系。本发明的有益效果是，充分利用筒壳结构的良好的受压性能和索体材料的高强受拉性能，克服单层筒壳或厚度较薄的双层网壳稳定性差，跨越能力不大的缺点，形成一种跨越能力大、稳定性好、经济性合理、施工方便的结构体系，可普遍适用于一般的工业与民用建筑，特别适用于会展中心、体育场馆等大跨度空间结构体系。

Description

弦支筒壳结构体系
技术领域
本发明涉及一种建筑结构中的新型结构体系，更具体地说，涉及一种建筑结构中的一种由筒壳、拉索和撑杆组成的弦支筒壳结构体系。
背景技术
柱面网壳是工程中常用的一种网壳结构，它具有网壳结构的建筑造型优美、结构受力合理、计算设计软件成熟、加工机械化程度高等优点。但是当建筑要求结构跨度较大时，单层柱面网壳或厚度较小的双层柱面网壳由于自身平面外稳定性差，因而难以实现较大的跨度，而采用厚度较大的双层或多层柱面网壳时，也存在以下几方面不足：
(1)网壳厚度较大，从而使得结构用钢量增加，结构造价提高；
(2)网壳矢高较小时，支座水平推力大，给下部结构设计造成负担。
(3)网壳节点处连接杆件多，节点构造复杂；
(4)由于网壳厚度大，杆件长，现场组装工作不易。
(5)由于层数多、节点复杂，得施工不方便；
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种弦支筒壳结构体系，它通过在柱面网壳的适当位置设置撑杆及拉索形成弦支筒壳结构体系，一方面由于拉索的设置，使得整体结构刚度增加，解决了单层柱面网壳或厚度较小的双层柱面网壳由于稳定性差而难以跨越较大跨度的问题；另一方面，由于筒壳部分采用单层或厚度较小的双层柱面网壳，降低了用钢量，结构施工难度也大大降低。同时由于拉索的设置，可以在拉索内设置预拉力，减小支座水平推力，降低下部结构设计负担。
本发明的技术方案如下：
一种弦支筒壳结构体系，包括筒壳、撑杆、拉索、锚固节点和转折节点。所述拉索通过锚固节点与筒壳连接、所述拉索通过转折节点与与撑杆下端连接，所述撑杆上端与筒壳连接。
所述筒壳可采用单层柱面网壳结构，也可采用厚度较小双层柱面网壳结构。
所述锚固节点可设置在筒壳跨间或筒壳支座节点处。
所述撑杆沿筒壳纵向可单排竖直布置，或呈V型布置。
所述撑杆沿筒壳跨度方向可单列布置，或呈V型布置。
本发明的有益效果是，充分利用筒壳结构的良好的受压性能和索体材料的高强受拉性能，克服单层筒壳或厚度较薄的双层网壳稳定性差，跨越能力不大的缺点，形成一种跨越能力大、稳定性好、经济性合理、施工方便的结构体系，可普遍适用于一般的工业与民用建筑，特别适用于会展中心、体育场馆等大跨度空间结构体系。
附图说明
图1为本发明的三维结构图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的侧视图；
图4(a)、图4(b)为本实用新型的剖面图；
图5(a)、图5(b)为图4(a)或图4(b)中的A-A剖面图。
具体实施方式
如图1所示，弦支筒壳结构包括筒壳1，拉索2，撑杆3，锚固节点4，转折节点5，支座节点6。拉索通过锚固节点与筒壳连接，通过转折节点与撑杆下端连接。撑杆上端与筒壳连接。
筒壳可采用单层柱面网壳或厚度较小的双层网壳，其跨度尺寸、横截面形状尺寸可根据建筑确定。本实施例采用单层柱面网壳，如图1、4所示。
筒壳网格尺寸大小可根据结构跨度确定，网格的形式可采用单向斜杆正交正方网格，交叉斜杆正交正方网格、联方网格、三向网格或其他网格布置方式，本实施例采用单向斜杆正交正方网格，如图1、2所示。
撑杆沿跨度方向设置的组数可根据跨度大小经计算优选确定，本实施例设置3组。每组撑杆沿跨度方向可单列布置，如图4(a)所示，也可呈V型布置，如图4(b)所示。
撑杆沿筒壳纵向可单排布置，如图5(a)所示，也可呈V型布置，如图5(b)所示。
拉索沿筒壳纵向可每隔两个和多个网格布置一道，本实施例每隔三个网格布置一道，如图1、2、3所示。
拉索与筒壳连接的锚固节点可设置在筒壳跨间位置，也可设置在筒壳支座位置处。本实施例设置在筒壳跨间位置，如图1、2、3、4所示。

Claims (5)

1、一种弦支筒壳结构体系，包括筒壳、撑杆、拉索、锚固节点和转折节点，其特征是，所述拉索或通过锚固节点与筒壳跨间连接，或直接连在支座节点处，所述拉索与撑杆下端通过转折节点连接，所述撑杆上端与筒壳连接。
2、根据权利要求1所述的弦支筒壳结构体系，其特征是，所述筒壳为单层柱面网壳。
3、根据权利要求1所述的弦支筒壳结构体系，其特征是，所述筒壳为双层柱面网壳。
4、根据权利要求1所述的弦支筒壳结构体系，其特征是，所述撑杆沿筒壳纵向呈单排布置或V型布置。
5、根据权利要求1所述的弦支筒壳结构体系，其特征是，所述撑杆沿筒壳跨度方向呈单列或V型布置。
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Assignor: Tianjin University

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Denomination of invention: Chord branch barrel shell structure system

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Open date: 20081112

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