[發明專利]一種帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構

在審

• 申請號: 201810248638.5
• 申請日: 2018-03-24
• 公開（公告）號: CN110295701A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 楊大彬;韓慶華;柳峰;劉斌
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: E04B7/14
• 分類號: E04B7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構。該結構包括內部拉索、邊梁、外伸梁、邊拉索、平衡索，其中內部拉索兩端均和邊梁相連，外伸梁一端和相鄰邊梁的交點相連，另一端和相鄰邊拉索的交點相連，平衡索一端和邊梁相連，另一端和邊拉索相連。內部拉索和平衡索的拉力使邊梁產生的彎矩可部分抵消，從而減小邊梁截面。所述的平衡索并非錨固于地面，節省了用地面積并避免了拉索地面錨固的復雜性。該結構既繼承了傳統四邊形平面投影單層索網結構的優點，又彌補了其不足，是一種邊梁所需截面較小、形式新穎、節省地面空間的新型單層索網結構，適用于四邊形平面投影的體育、展覽等大跨度建筑，具有較好的應用前景。

技術領域

本專利涉及單層索網結構體系，屬于建筑鋼結構領域。

背景技術

作為張力結構的一種重要形式，單層索網結構受力合理，充分利用材料強度，耗鋼量少，且建筑形式美觀，造型富于變化，在國內外得到了廣泛應用。單層索網結構的曲面形式一般為馬鞍形，由外部受壓或受壓彎的邊梁和內部拉索組成，內部拉索需要施加一定的預拉力以保證必要的結構剛度，拉索預拉力由外部邊梁平衡。

單層索網結構按照其平面投影形式主要分為圓形投影單層索網結構、四邊形投影單層索網結構。其中，圓形投影單層索網結構的外環梁主要承受壓力，受力較合理，因此是單層索網結構中應用最多的形式。而四邊形投影單層索網結構的邊梁同時受到壓力和彎矩的作用，受力較為不利，往往需要很大的截面，導致結構材耗的增加；為了減小邊梁截面，以往的工程實踐中大多采用布置若干兩端分別連于邊梁和地面的拉索來部分平衡內部拉索拉力，但拉索的地面錨固不僅增加了設計和施工難度，而且占用了一定的地面空間。

發明內容

為了克服現有四邊形投影單層索網結構的不足，本專利提出一種帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構。該結構包括內部拉索、邊梁、外伸梁、邊拉索、平衡索，其中內部拉索兩端均和邊梁相連，外伸梁一端和相鄰邊梁的交點相連，另一端和相鄰邊拉索的交點相連，平衡索一端和邊梁相連，另一端和邊拉索相連。

本發明的目的是通過以下技術特征實現的。

帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構的特征在于邊梁同時受到內部拉索向內的拉力和外部平衡索向外的拉力，兩種拉力有相互抵消的效果，邊梁受到的彎矩可得到有效降低，從而減小邊梁所需截面。

帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構的特征在于平衡索的拉力傳遞至邊拉索和外伸梁，力的傳遞路徑簡單直接，設計和施工的難度大大降低。

帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構的特征在于平衡索并非錨固于地面，節省了用地面積。

該種四邊形平面投影單層索網結構既繼承了傳統四邊形平面投影單層索網結構的優點，又彌補了其不足。它是一種邊梁所需截面較小、形式新穎、節省地面空間的新型單層索網結構，適用于四邊形平面投影的體育、展覽等大跨度建筑，具有較好的應用前景。

附圖說明

圖1為帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構俯視圖。

圖2為帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構軸測圖。

圖中：1-內部拉索，2-邊梁，3-外伸梁，4-邊拉索，5-平衡索。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本專利所述的帶外部平衡索的四邊形平面投影單層索網結構包括內部拉索1、邊梁2、外伸梁3、邊拉索4、平衡索5，其中內部拉索1兩端均和邊梁2相連，外伸梁3一端和相鄰邊梁2的交點相連，另一端和相鄰邊拉索4的交點相連，平衡索5一端和邊梁2相連，另一端和邊拉索4相連。內部拉索1和平衡索5的拉力使邊梁2產生的彎矩可部分抵消，從而減小邊梁2截面。所述的平衡索5并非錨固于地面，節省了用地面積并避免了拉索地面錨固的復雜性。該結構既繼承了傳統四邊形平面投影單層索網結構的優點，又彌補了其不足，是一種邊梁所需截面較小、形式新穎、節省地面空間的新型單層索網結構，適用于四邊形平面投影的體育、展覽等大跨度建筑，具有較好的應用前景。