[發(fā)明專利]一種聯(lián)方網(wǎng)格型單層拱形網(wǎng)殼屋面結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110082275.0
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN102182270A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢志忠;顧曉付;甘國軍;狄春良;孫祥彬;華志強;胡海國;華建民
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇滬寧鋼機股份有限公司
• 主分類號: E04B7/08
• 分類號: E04B7/08;B23P17/00;B23K10/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種屋面鋼結(jié)構(gòu)，具體涉及一種聯(lián)方網(wǎng)格型單層拱形網(wǎng)殼屋面結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還涉及這種屋面結(jié)構(gòu)的制備方法。

背景技術(shù)

彎曲構(gòu)件在大型重點的工程中屢見不鮮，尤以本公司承擔(dān)的國家體育場和昆明新機場為代表，大、厚、扭的特征貫穿整個構(gòu)件，其截面均為箱形截面。整個拱形屋面網(wǎng)殼由多組兩個不同方向的箱型雙曲拱編織而成，因屋面采用單層結(jié)構(gòu)形式，各拱相互交叉形成聯(lián)方網(wǎng)格狀，另外由于拱形方向是斜向布置，同時要保證拱的上、下平面圓滑過渡(即兩個圓弧面)，因此各個單拱的箱形截面形成了不規(guī)則的菱形截面形式，且為變截面結(jié)構(gòu)；除此之外由于建筑的要求在拱形屋面的兩端中間部位的節(jié)點呈雙向的，因此給加工帶來更大的難題。屋面采用何種方式進行分段，分段后節(jié)點是否滿足工廠加工要求，節(jié)點形式如何制定，分段能否滿足運輸及現(xiàn)場施工吊裝要求，這些都是本工程的難點。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加工方便的聯(lián)方網(wǎng)格型單層拱形網(wǎng)殼屋面結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的另一目的在于提供這種聯(lián)方網(wǎng)格型單層拱形網(wǎng)殼屋面結(jié)構(gòu)的制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的聯(lián)方網(wǎng)格型單層拱形網(wǎng)殼屋面結(jié)構(gòu)，由多組兩個不同方向的箱型雙曲拱交叉相連，編織成網(wǎng)狀，所述屋面結(jié)構(gòu)由X形節(jié)點、Y形節(jié)點及箱型斜桿組裝而成。

所述X形節(jié)點、Y形節(jié)點及箱型斜桿的截面為不規(guī)則的菱形，截面采用口3000*1000*16(30)～口2000*1000*16(30)不等的變截面，且呈弧形。

本發(fā)明中，發(fā)明人根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)形式，在滿足規(guī)范要求的前提下，綜合考慮現(xiàn)場吊裝、構(gòu)件運輸、工廠組裝等因素的條件下，技術(shù)人員結(jié)合以往類似工程的經(jīng)驗進行綜合分析比較和專家論證，最后確定將該屋面分段采用X形節(jié)點、Y形節(jié)點及箱型斜桿，這樣分段既能夠滿足以上兩方面的要求，同時也能滿足結(jié)構(gòu)及建筑外觀等設(shè)計要求。

本發(fā)明所述的聯(lián)方網(wǎng)格型單層拱形網(wǎng)殼屋面結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

（1）采用電腦軟件對X形節(jié)點、Y形節(jié)點和箱型斜桿各個構(gòu)件分別進行放樣、采用數(shù)控等離子進行切割；

（2）對構(gòu)件樣品與鋼胎架結(jié)合的形式進行綜合檢查；

（3）從整體模型中將單根節(jié)點一一取出，進行二次深化，單獨重新繪制適于車間加工制作的胎架，這樣不僅提高了制作的精度，同時加工制作效率也得到了很大的提高；另外檢測時采用地樣法和全站儀綜合檢測，以保證構(gòu)件的制作精度；

（4）在保證單件精度的基礎(chǔ)上，采用電腦模擬拼裝方法，對整體屋面網(wǎng)格進行構(gòu)件的回歸分析和檢測，這樣大大提高了現(xiàn)場的吊裝精度，解決了實體預(yù)拼裝的場地等因素限制的局限性。

為避免拼接帶來的精度誤差，步驟（1）中，對各個構(gòu)件采取整體下料，端面的坡口之間下料時進行數(shù)控切割，以保證整體的加工精度。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：1、本發(fā)明產(chǎn)品在保證結(jié)構(gòu)要求的前提下，便于加工；2、本發(fā)明方法加工精度高，滿足整體建筑的使用和外觀要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明X形節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明Y形節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明箱型斜桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。

某火車站主站房主體結(jié)構(gòu)由下到上為軌道層結(jié)構(gòu)、高架層結(jié)構(gòu)、高架輔樓結(jié)構(gòu)及拱形屋面結(jié)構(gòu)，共五層。層高自下而上分別為9.5m、12.5m、5m、5m、37m，總高度69m。拱形屋面為聯(lián)方網(wǎng)格型單層網(wǎng)殼，高架輔樓鋼框架作為拱形屋面結(jié)構(gòu)的支座及主要的抗側(cè)力構(gòu)件。

其中屋面采用菱形截面鋼構(gòu)件編織而成，形成一曲形網(wǎng)格拱，此種結(jié)構(gòu)形式，各構(gòu)件環(huán)環(huán)相扣，相互間的關(guān)聯(lián)尺寸在加工制作時控制的精度要求特別高。

根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)形式，本發(fā)明聯(lián)方網(wǎng)格型單層拱形網(wǎng)殼屋面結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，由多組兩個不同方向的箱型雙曲拱交叉相連，編織成網(wǎng)狀，所述屋面結(jié)構(gòu)由X形節(jié)點1、Y形節(jié)點2及箱型斜桿3組裝而成，X形節(jié)點、Y形節(jié)點及箱型斜桿的截面為不規(guī)則的菱形。

本發(fā)明所述的聯(lián)方網(wǎng)格型單層拱形網(wǎng)殼屋面結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

（1）采用電腦軟件對X形節(jié)點、Y形節(jié)點和箱型斜桿各個構(gòu)件分別進行放樣；對各個構(gòu)件采取整體下料，端面的坡口之間下料時進行數(shù)控切割；

（2）對構(gòu)件樣品與鋼胎架結(jié)合的形式進行綜合檢查；