[發明專利]一種大跨度鋼-木-索混合結構體系

有效

• 申請號: 201710363538.2
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107165279B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 丁潔民;張月強;張崢;黃卓駒
• 申請（專利權）人: 同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司
• 主分類號: E04B1/342
• 分類號: E04B1/342;E04B1/58
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種大跨度鋼?木?索混合結構體系，其特征在于，所述的體系頂部為筒殼結構，沿筒殼結構延伸方向的中間區域為木網殼(1)，木網殼(1)兩側連接鋼網殼(2)，木網殼(1)的彎矩小于鋼網殼(2)的彎矩，木網殼(1)底部布置交叉索網支撐結構(3)。與現有技術相比，本發明符合現代化公共建筑的審美要求，又考慮了結構內力分布，在彎矩較大處采用鋼結構，保證了抗彎能力；木網殼底部布置交叉索網支撐結構，提高了整個結構的安全度，通過對拉索施加預應力，可以提高木結構的豎向剛度。

技術領域

本發明涉及一種建筑結構，尤其是涉及一種大跨度鋼-木-索混合結構體系。

背景技術

木材因其溫暖和自然的特性給人以積極向上、幸福安寧的感覺，同時木材綠色環保、耐久性好，因此在大型的公共建筑(比如游泳館、體育館、展覽館)采用木結構較合適。木材的抗拉壓能力好，但是抗彎能力差，現代的公共建筑的跨度越來越大，同時由于木材的強度與鋼材相比較小，當結構跨度較大時，木構件的截面往往比較大。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種充分結合木材和鋼材特點的大跨度鋼-木-索混合結構體系。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種大跨度鋼-木-索混合結構體系，所述的體系頂部為筒殼結構，沿筒殼結構延伸方向的中間區域為木網殼，木網殼兩側連接鋼網殼，木網殼的彎矩小于鋼網殼的彎矩，木網殼底部布置交叉索網支撐結構。

所述的體系頂部為交叉菱形單層筒殼結構。

所述的交叉索網支撐結構通過撐桿與木網殼連接。

所述的撐桿下端為梭子端頭，所述的梭子端頭伸出4個耳板與交叉索網支撐結構的索頭節點連接。

所述的筒殼結構下方設有V型支撐柱。

所述的木網殼、鋼網殼與交叉索網支撐結構三者之間的連接處為一體化連接。

所述的木網殼、鋼網殼與交叉索網支撐結構三者之間的連接處，交叉索網支撐結構通過銷軸與鋼網殼外壁連接，鋼網殼末端插入木網殼末端。

所述的鋼網殼末端為鍍鋅鑄鋼。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)沿筒殼結構延伸方向的中間區域為木網殼，木網殼兩側連接鋼網殼，木網殼的彎矩小于鋼網殼的彎矩，木結構改善了結構的質感，符合現代化公共建筑的審美要求，又考慮了結構內力分布，在彎矩較大處采用鋼結構，保證了抗彎能力；木網殼底部布置交叉索網支撐結構，提高了整個結構的安全度，通過對拉索施加預應力，可以提高木結構的豎向剛度。

(2)體系頂部為交叉菱形單層筒殼結構，交叉菱形單層筒殼具有較好的縱向和橫向剛度，使結構成為空間作用結構體系，同時交叉菱形單層筒殼更能適應建筑的外表皮紋理和內部空間效果。

(3)交叉索網支撐結構通過撐桿與木網殼連接，減少對單層網殼節點剛度的依賴，提高了結構的在極限荷載作用下的內力重分布能力。

(4)撐桿下端為梭子端頭，減小構件截面，將構件做成藝術化構件，梭子端頭伸出4個耳板與交叉索網支撐結構的索頭節點連接，整個節點不但受力合理，而且輕巧美觀。

(5)木網殼、鋼網殼與交叉索網支撐結構三者之間的連接處為一體化連接，既滿足受力要求，又通過結構細部表現建筑之美。

(6)木網殼、鋼網殼與交叉索網支撐結構三者之間的連接處，交叉索網支撐結構通過銷軸與鋼網殼外壁連接，鋼網殼末端插入木網殼末端，節點既具有的剛度和承載力，又使木結構與鋼結構在外觀上形成一個完整整體。

(7)筒殼結構具有較大的推力，在底部設置V型柱，可以抵抗筒殼結構產生的推力。