一种大跨悬索-系杆拱结构体系及房屋结构制造技术

本发明专利技术提供了一种大跨悬索‑系杆拱结构体系及房屋结构，悬索‑系杆拱结构体系包括：悬索结构，系杆拱结构以及立柱。其中系杆拱结构作为主承载系统横向支撑于立柱上，悬索结构作为次承载系统纵向支撑于系杆拱结构上。在所述悬索—系杆拱结构体系基础上添加檩条及屋面覆盖物后即为所述房屋结构。本发明专利技术的大跨悬索‑系杆拱结构体系及房屋结构，通过将悬索结构与系杆拱结构两种结构形式进行组合，充分利用了悬索结构质量轻、跨度大和可扩展的优点，也发挥了系杆拱结构净空高、自平衡和外形美观的优势，既能扩大屋盖结构的跨度范围，又能节省占地空间。本发明专利技术所提供的大跨悬索‑系杆拱结构体系及房屋结构可广泛应用于大跨度房屋、体育馆或机场航站楼等建筑当中。

A long-span suspension tied arch structure system and building structure

The invention provides a long-span suspension and tied arch structure system and a building structure. The suspension and tied arch structure system comprises a suspension structure, a tied arch structure and a column. The tied arch structure is transversely supported on the column as the main bearing system, and the suspension structure is longitudinally supported on the tied arch structure as the secondary bearing system. After purlin and roof covering are added on the basis of the suspension-tied arch structure system, the house structure is described. By combining the suspension structure with the tied arch structure, the large-span suspension structure has the advantages of light weight, large span and extensibility, as well as the advantages of high clearance, self-balance and beautiful appearance of the tied arch structure, which can be enlarged. The span of roof structure can save space for occupying space. The long-span suspension-tied arch structure system and the housing structure provided by the invention can be widely used in large-span buildings, gymnasiums or airport terminal buildings.

【技术实现步骤摘要】
一种大跨悬索-系杆拱结构体系及房屋结构
本专利技术涉及建筑结构领域，具体涉及一种大跨悬索—系杆拱体系及房屋结构。
技术介绍
在我国钢结构规范中，跨度超过60米的空间结构体系称为大跨度结构建筑，目前大跨度空间结构体系常用形式有网壳结构、悬挑桁架结构、张拉整体结构和悬索结构等；其中悬索结构有着跨度大、自重小、材料省、布置灵活且施工方便等优点。拱结构具有良好的力学性能且外形美观，在桥梁、展馆等大跨度建筑中有广泛应用，同时，拱结构作为自平衡系统，无需设置边拉索，节省了占地。但其在反对称荷载作用下受力性能较差，对下部支撑结构要求较高；因此，结合悬索结构与拱结构的结构体系，不仅提高拱结构的整体刚度和承载稳定性，减小了拱结构整体用钢量及支座对水平刚度的需求，还能获得更大结构跨度、更高的室内净空和更好的视觉效果。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用于大跨度屋盖结构的悬索-系杆拱结构体系，避免了网壳结构、悬挑桁架结构杆件较多的缺点，克服了拱结构截面较大、稳定性差、用钢量多等缺点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大跨悬索-系杆拱结构体系，其特征在于，所述悬索-系杆拱结构体系包括悬索结构、系杆拱结构以及立柱；系杆拱结构支撑于立柱之上，悬索结构支撑于系杆拱结构之上，系杆拱结构与悬索结构正交或斜交。如上所述的一种大跨悬索—系杆拱结构体系，其中，所述系杆拱结构包括拱肋、拱支杆以及系杆横梁；所述拱肋两端由所述系杆横梁相连；所述拱肋与所述系杆横梁之间由所述拱支杆相连；所述拱肋、拱支杆、系杆横梁支撑于所述立柱之上。如上所述的一种大跨悬索—系杆拱结构体系，其中，所述悬索结构包括承重索、稳定索、边索、索吊杆、索支杆及边柱；所述承重索与所述稳定索位于同一竖直平面，所述承重索位于所述稳定索上侧，所述承重索与所述稳定索由所述索吊杆及所述索支杆相连；所述承重索和所述稳定索均与所述边柱相接；所述边索与所述边柱相接，并锚固于地面。如上所述的一种大跨悬索—系杆拱结构体系，其中，所述系杆拱结构沿横向支撑于所述立柱上，所述悬索结构沿纵向支撑于所述系杆拱结构上。如上所述的一种大跨悬索—系杆拱结构体系，其中，所述拱肋的类型可为单管，多管或立体桁架。如上所述的一种大跨悬索—系杆拱结构体系，其中，所述悬索结构与所述系杆拱结构可有多种连接形式。如上所述的一种大跨悬索—系杆拱结构体系，其中，一种所述悬索结构与系杆拱结构连接形式可为：所述索支杆置于所述拱肋上侧，所述索支杆底端与所述拱肋相接。如上所述的一种大跨悬索—系杆拱结构体系，其中，一种所述悬索结构与系杆拱结构连接形式可为：所述索支杆置于所述拱肋与所述系杆横梁之间，所述索支杆顶端与所述拱肋相接，所述索支杆底端与所述系杆横梁相接，所述索支杆和所述拱支杆可为同一根杆件。如上所述的一种大跨悬索—系杆拱结构体系，其中，一种所述悬索结构与系杆拱结构连接形式可为：所述索支杆置于所述拱肋与所述系杆横梁之间，所述索支杆顶端与所述拱肋相接，所述索支杆底端不与所述系杆横梁相接，所述索支杆和所述拱支杆不为同一根杆件。本专利技术的另一个目的是提供一种房屋结构，所述房屋结构是一种以所述大跨悬索-系杆拱结构体系为基础，添加檩条及屋面覆盖物的房屋结构。本专利技术的大跨悬索-系杆拱结构体系及房屋结构的特点和优点是：本专利技术的大跨悬索-系杆拱结构体系及房屋结构，通过将悬索结构与系杆拱结构两种结构形式进行组合，既避免了网壳结构、悬挑桁架结构杆件较多的缺点，又克服了拱结构截面较大、稳定性差、用钢量多等缺点。同时对于悬索结构来说，系杆拱结构起到了飞柱的作用，可大幅提高悬索结构跨度，使其达到数百米级范畴。附图说明图1为本专利技术实施例的整体示意图。图2-1至图2-3分别为系杆拱结构示意图。图2-4为抗侧倾构件及拱肋类型示意图。图3为本专利技术所述悬索结构示意图。主要元件标号说明：101：系杆拱结构；102：悬索结构；103：立柱；201：拱肋；202：系杆横梁；203：拱支杆；204：抗侧倾构件；301：承重索；302：稳定索；303：索支杆；304：索吊杆；305：边柱；306：边索。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术提供一种大跨悬索-系杆拱结构体系及房屋结构，其中包括系杆拱结构101，悬索结构102以及立柱103，系杆拱结构101横向支撑于立柱103之上，主要提供横向刚度；多榀悬索结构102纵向支撑于系杆拱结构101之上，主要提供纵向刚度，系杆拱结构101与悬索结构102可正交或斜交；将两种结构相组合可以保证整体结构刚度及稳定性。进一步，如图1所示，竖向荷载可由承重索301传递给拱肋201与边柱305，由拱肋201传递给立柱103，再由立柱103及边柱305传至地面；拱肋的受压形变可由系杆横梁202以及拱支杆203约束，拱支杆203为受压杆。进一步，如图2-1所示，系杆拱结构101与悬索结构102的连接形式可为：索支杆303设置于拱肋201上侧，索支杆303底端与拱肋201相接进一步，如图2-2所示，系杆拱结构1与悬索结构2的连接形式可为：索支杆303设置于拱肋201与系杆横梁202之间，索支杆303顶端与拱肋201相接，索支杆303底端与系杆横梁202相接，索支杆303和拱支杆203可为同一根杆件。进一步，如图2-3所示，系杆拱结构101与悬索结构102的连接形式可为：索支杆303设置于拱肋201与系杆横梁202之间，索支杆303顶端与拱肋201相接，索支杆303底端不与系杆横梁202相接，索支杆303和拱支杆203不为同一根杆件。进一步，如图2-1至图2-3所示，可对系杆拱结构1设置一种抗侧倾构件204，以保证系杆拱结构抗侧倾刚度。进一步，如图2-4所示，抗侧倾构件204可为三角形桁架，也可按需设计。进一步，如图2-4所示，拱肋201的截面类型可为单管、多管或立体桁架等。如图3所示，承重索301与稳定索302位于同一竖直平面，承重索301位于上侧，承重索301与稳定索302间由索支杆303和索吊杆304相连，索支杆303受压，索吊杆304受拉；可对稳定索302施加预张力，使稳定索302与承重索301一起承受竖向荷载，提高悬索结构102的整体刚度。本说明书的附图为示意图，辅助说明本专利技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本专利技术实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨悬索‑系杆拱结构体系，其特征在于，所述悬索‑系杆拱结构体系包括悬索结构、系杆拱结构以及立柱；系杆拱结构支撑于立柱之上，悬索结构支撑于系杆拱结构之上，系杆拱结构与悬索结构正交或斜交。

【技术特征摘要】
1.一种大跨悬索-系杆拱结构体系，其特征在于，所述悬索-系杆拱结构体系包括悬索结构、系杆拱结构以及立柱；系杆拱结构支撑于立柱之上，悬索结构支撑于系杆拱结构之上，系杆拱结构与悬索结构正交或斜交。2.根据权利要求1所述的一种大跨悬索-系杆拱结构体系，其特征在于，所述系杆拱结构包括拱肋、拱支杆以及系杆横梁；所述拱肋两端由所述系杆横梁相连；所述拱肋与所述系杆横梁之间由所述拱支杆相连；所述拱肋、拱支杆、系杆横梁支撑于所述立柱之上。3.根据权利要求1所述的一种大跨悬索-系杆拱结构体系，其特征在于，所述悬索结构包括承重索、稳定索、边索、索吊杆、索支杆及边柱；所述承重索与所述稳定索位于同一竖直平面，所述承重索位于所述稳定索上侧，所述承重索与所述稳定索由所述索吊杆及所述索支杆相连；所述承重索和所述稳定索均与所述边柱相接；所述边索与所述边柱相接，并锚固于地面。4.根据权利要求1所述的一种大跨悬索-系杆拱结构体系，其特征在于，所述系杆拱结构沿横向支撑于所述立柱上，所述悬索结构沿纵向支撑于所述系杆拱结构上。5.根据权利要求1所述的一种大跨悬索-系杆拱结构体系，其特征在于，所述悬索结构与所述系杆拱结构有多种连接方式。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：段元锋，董晟昊，董石麟，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33