[實用新型]一種大抽空正放四角錐網架結構

有效

• 申請號: 200820138326.0
• 申請日: 2008-09-16
• 公開（公告）號: CN201326244Y
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 王昌洪;高博青;張瑞;汪毅俊
• 申請（專利權）人: 晟元集團有限公司;浙江大學
• 主分類號: E04C3/02
• 分類號: E04C3/02;E04C3/11;E04C3/17
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及建筑領域，尤其涉及一種大抽空正放四角錐網架結構。

背景技術

網架結構在我國得到了廣泛應用，目前的網架結構形式分為三大類，分別是：由平面桁架系組成的兩向正交正放網架、兩向正交斜放網架、兩向斜交斜放網架、三向網架、單向折線形網架。由四角體錐體組成的正放四角錐網架、正放抽空四角錐網架、棋盤形四角錐網架、斜放四角錐網架、星形四角錐網架。由三角錐體組成的三角錐網架、抽空三角錐網架、蜂窩形三角錐網架。這三大類網架結構在實際工程中得到廣泛的應用，尤其是四角錐體系的網架結構，應用更多。在正放四角錐體系中的正放抽空四角錐網架，由于其組成簡潔，性能良好，在中小跨度的屋蓋中受到青睞。但正放抽空四角錐網架仍有以下不足：

1)桿件的抽空率仍過小，視角上桿件較多，而且顯得凌亂。

2)下弦桿件與上弦桿件長度一致，不能發揮鋼材等常用材料的強度，而大抽空正放四角錐網架結構，斜向下弦桿件比上弦桿件長，使受拉的下弦桿件能充分發揮出材料的強度。

3)計算結果表明，大抽空正放四角錐網架比正放抽空四角錐網架可節約用鋼量，同時能提高結構的剛度。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種大抽空正放四角錐網架結構。

大抽空正放四角錐網架結構包括上弦桿件、腹桿、下弦桿件、上弦節點、下弦節點，上弦桿件通過上弦節點組成平面為方形狀網格，腹桿在上弦桿件圍成的方形狀網格的四周滿布，在方形狀網格的內部為間隔布置，每一格布有四根腹桿，每根腹桿的兩端分別連于上弦節點和下弦節點，下弦桿件包括直向下弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網格的四周由直向下弦桿件圍成一圈，在方形狀網格的內部布置斜向下弦桿件，下弦桿件的兩端連于下弦節點。

所述的網架結構，其縱橫向的網格數均為奇數。桿件通過上弦節點、下弦節點的連接是鉸接連接。斜向下弦桿件的長度比上弦桿件長，直向下弦桿件的長度與上弦桿件的長度相同。當網架平面無限大時，網架桿件的抽空率接近50％。網架桿件和節點的材料采用型鋼或木材。

本實用新型受力簡單明確，建筑效果簡潔通透。由于這種大抽空正放四角錐網架結構的腹桿比目前的正放抽空四角錐網架抽空率提高一倍，桿件更加稀疏，視覺效果更好，同時由于下弦桿件長，使得受拉的下弦桿更加能發揮材料的強度。由于桿件和節點數量比相應的正放抽空四角錐網架少，故給網架的施工也帶來一定的便利。

附圖說明

圖1大抽空正放四角錐網架結構平面示意圖；

圖2本實用新型的上弦桿件及上弦節點平面布置圖；

圖3本實用新型腹桿及上下弦節點平面布置圖；

圖4本實用新型下弦桿件及下弦節點平面布置圖。

具體實施方式

大抽空正放四角錐網架結構包括上弦桿件1、腹桿2、下弦桿件3、上弦節點4、下弦節點5，上弦桿件1通過上弦節點4組成平面為方形狀網格，腹桿2在上弦桿件圍成的方形狀網格的四周滿布，在方形狀網格的內部為間隔布置，每一格布有四根腹桿2，每根腹桿的兩端分別連于上弦節點1和下弦節點2，下弦桿件3包括直向下弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網格的四周由直向下弦桿件圍成一圈，在方形狀網格的內部布置斜向下弦桿件，下弦桿件3的兩端連于下弦節點5。

所述的網架結構，其縱橫向的網格數均為奇數。桿件通過上弦節點4、下弦節點5的連接是鉸接連接。斜向下弦桿件的長度比上弦桿件1長，直向下弦桿件的長度與上弦桿件1的長度相同。當網架平面無限大時，網架桿件的抽空率接近50％。網架桿件和節點的材料采用型鋼或木材。

本實施例網架的平面尺寸為37.5m×37.5m，網格尺寸為2.5m×2.5m，網架高度為2.2m，上弦靜荷載0.5kN/m²，活荷載分別為1.0kN/m²和3.0kN/m²。周邊簡支，切向約束。分別采用大抽空正放四角錐網架和正放抽空四角錐網架。通過滿應力優化設計，結構的用鋼量，撓度如表1所示。從表中可見，采用大抽空正放四角錐網架，用鋼量降底5.5％以上，而剛度卻提高了5.4％。顯示了本專利提出的結構之優越性。

表1兩種網架結構計算結果比較