[發(fā)明專利]一種由三角桁架和單層網(wǎng)殼組合的空間鋼結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110260021.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112982655B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李遠(yuǎn)輝;譚農(nóng)超;邢琦;白楊;秦瀅淼;譚炘博;劉付興旺;劉偉文;梁圣杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾奕康設(shè)計(jì)與咨詢（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): E04B1/19
• 分類號(hào): E04B1/19;E04B1/34;E04B1/24
• 代理公司: 深圳市優(yōu)賽朝聞專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44454
• 代理人: 譚育華

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N由三角桁架和單層網(wǎng)殼組合的空間鋼結(jié)構(gòu)，包括塔樓主體外伸鋼梁、三角桁架的上弦桿和下弦桿、空間飄帶縱向主桿、空間飄帶橫向主桿、空間飄帶縱向單次桿、空間飄帶縱向雙次桿和局部斜拉桿；空間飄帶縱向主桿和均勻分布的空間飄帶橫向主桿縱橫交錯(cuò)剛性連接，形成具有一定剛度的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)；空間飄帶單次桿和空間飄帶雙次桿分別鉸接支承于空間飄帶橫向主桿上；空間飄帶下端的橫向主桿位于水平面上的起坡線處，直接與主體結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件剛接；空間飄帶上端的橫向主桿經(jīng)過(guò)扭曲和翻轉(zhuǎn)后變?yōu)樨Q直向，與樓層處的外伸構(gòu)件剛性連接。本申請(qǐng)為環(huán)繞塔樓并呈螺旋狀上升的異形空間飄帶狀結(jié)構(gòu)提供一套完整的結(jié)構(gòu)解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及建筑設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由三角桁架和單層網(wǎng)殼組合的空間鋼結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

高層建筑塔樓通常在首層沿周圈設(shè)置平面懸挑鋼雨棚，隨著建筑師對(duì)雨棚流線和動(dòng)感的不斷追求，當(dāng)他們通過(guò)扭曲和翻轉(zhuǎn)的變化設(shè)計(jì)將平面雨棚和塔樓立面的幕墻連系起來(lái)形成空間飄帶時(shí)，傳統(tǒng)的單層網(wǎng)殼在跨度較大時(shí)無(wú)法滿足玻璃面板對(duì)變形的要求，而采用雙層網(wǎng)殼時(shí)又不經(jīng)濟(jì)，為了彌補(bǔ)兩者存在的不足，結(jié)合塔樓可提供的約束邊界條件，提出了采用三角桁架和單層網(wǎng)殼共同受力的空間飄帶狀鋼結(jié)構(gòu)體系，解決了網(wǎng)殼面大跨度時(shí)變形較大的問(wèn)題，提高了飄帶狀結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，達(dá)到了結(jié)構(gòu)輕盈、建筑空間通透的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N由三角桁架和單層網(wǎng)殼組合的空間鋼結(jié)構(gòu)，為環(huán)繞塔樓并呈螺旋狀上升的異形空間飄帶狀結(jié)構(gòu)提供一套完整的結(jié)構(gòu)解決方案。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N由三角桁架和單層網(wǎng)殼組合的空間鋼結(jié)構(gòu)，包括塔樓主體外伸鋼梁、三角桁架的上弦桿和下弦桿、空間飄帶縱向主桿、空間飄帶橫向主桿、空間飄帶縱向單次桿、空間飄帶縱向雙次桿和局部斜拉桿；

空間飄帶縱向主桿和均勻分布的空間飄帶橫向主桿縱橫交錯(cuò)剛性連接，形成具有一定剛度的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)；空間飄帶單次桿和空間飄帶雙次桿分別鉸接支承于空間飄帶橫向主桿上；空間飄帶下端的橫向主桿位于水平面上的起坡線處，直接與主體結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件剛接，此時(shí)主體結(jié)構(gòu)的外伸鋼梁兼做空間飄帶橫向主桿；空間飄帶上端的橫向主桿經(jīng)過(guò)扭曲和翻轉(zhuǎn)后變?yōu)樨Q直向，與塔樓結(jié)構(gòu)在飄帶上端橫向主桿高度范圍內(nèi)的樓層處的外伸構(gòu)件剛性連接。

在一些實(shí)施例，所述三角桁架部分由連系塔樓主體和單層網(wǎng)殼飄帶的上弦桿和下弦桿組成，選取塔樓主體內(nèi)平面位置基本相同而標(biāo)高不同的兩處位置分別作為上弦桿的上連接點(diǎn)和下弦桿的上連接點(diǎn)，選取空間飄帶縱向主桿和橫向主桿相交點(diǎn)作為三角桁架上、下弦桿共有的下連接點(diǎn)。

在一些實(shí)施例，所述外伸構(gòu)件支承飄帶的部位，在塔樓主體外伸鋼梁上方加設(shè)局部斜拉桿，下端鉸接連接飄帶縱向主桿與橫向主桿的交點(diǎn)，上端鉸接連接塔樓豎向構(gòu)件或塔樓外伸構(gòu)件。

在一些實(shí)施例，所述三角桁架依附于塔樓主體，為飄帶大懸挑和大跨度段提供面外支承點(diǎn)。

在一些實(shí)施例，所述空間飄帶縱向主桿和空間飄帶橫向主桿在飄帶曲面上有規(guī)律的均勻布置并剛性連接，形成縱橫交錯(cuò)的有一定面外剛度的空間網(wǎng)格，并通過(guò)空間飄帶橫向主桿與塔樓主體剛性連接。

在一些實(shí)施例，三角桁架弦桿與主體和飄帶單層網(wǎng)殼面采用鉸接連接。

依據(jù)上述實(shí)施例，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明突破傳統(tǒng)的單層網(wǎng)殼加斜拉桿的設(shè)計(jì)思路，采用三角桁架與單層網(wǎng)殼共同受力的結(jié)構(gòu)體系，解決了單層網(wǎng)殼在大跨度情況下變形較大及吸風(fēng)整體穩(wěn)定性問(wèn)題，達(dá)到了結(jié)構(gòu)輕盈、建筑空間通透的效果；

本發(fā)明解決了復(fù)雜空間飄帶外挑較大時(shí)中部無(wú)支承點(diǎn)或弱支承點(diǎn)的結(jié)構(gòu)受力問(wèn)題，具有整體性好、結(jié)構(gòu)美觀輕盈等優(yōu)點(diǎn)；

本發(fā)明根據(jù)空間飄帶的受力特點(diǎn)，采用縱向主桿和縱向次桿相結(jié)合的方式，充分利用各類構(gòu)件的承載能力，降低結(jié)構(gòu)單位用鋼量，使結(jié)構(gòu)輕盈通透；