一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构，上弦节点的相邻节点，其在水平和竖向方向连有杆件，同时，上弦节点编号的11与16，16与21，21与26之间连有上弦杆，形成四道与水平成45度角的上弦杆。下弦节点与相邻上弦节点连有腹杆，上弦节点编号的8与下弦节点编号的B，上弦节点编号的8与下弦节点编号的D之间连有腹杆。布有十四道斜向下弦杆，连成“回”字形，同时布有16道水平和竖向下弦杆。总杆件数明显少于目前规程提供的网架形式的杆件数。本实用新型专利技术与同类型规程提供的网架结构形式相比，结构的承载力相当或者更高，而用钢量可节约15％以上，具有明显的社会和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑工程空间结构的形式，尤其涉及一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构。
技术介绍
网架结构是最典型的铰接杆系空间结构，其设计计算、制作安装都比较方便，造价也较为低廉，在大中跨度建筑中应用广泛。我国自1964年建成第一幢网架结构——上海师范学院球类房屋盖以来，网架结构应用得到飞速发展，并在二十世纪末成为网架大国。现有网架结构的基本拓扑形式主要由正放四角锥网架、正交正放桁架型网架、抽空四角锥网架、棋盘四角锥网架等。在网架结构的传统设计过程中，结构设计师通常会根据以往的工程经验事先确定结构的基本拓扑形式，然后根据基本拓扑形式满铺完成网架结构的杆件布置，形成拟建网架结构的整体结构拓扑，并根据该结构拓扑进行各杆件的受力分析，最后确定结构的杆件规格。目前，我国空间网格结构规程种推荐了十三种网架结构形式，这些网架结构形式是否为最有优，还无人回答。因此，为了寻找比目前规程中更好的网架结构形式，是值得研究的。本专利技术通过渐进式拓扑优化，获得了比规程提供的更为优越的网架结构形式。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种网架结构的杆件布置方法。一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构，上弦节点与其水平和竖向相邻节点连有杆件，下弦节点与最近的相邻四个上弦节点连有腹杆。作为优选，编号11的上弦节点与编号16的上弦节点，编号16的上弦节点与编号21的上弦节点，编号21的上弦节点与编号26的上弦节点之间连有上弦杆。作为优选，编号8的上弦节点与编号为B的下弦节点、编号8的上弦节点与编号为D的下弦节点之间连有腹杆。作为优选，编号A的下弦节点与编号B的下弦节点、编号B的下弦节点与编号C的下弦节点、编号C的下弦节点与编号D的下弦节点、编号D的 下弦节点与编号E的下弦节点、编号A的下弦节点与编号H的下弦节点、编号H的下弦节点与编号G的下弦节点、编号G的下弦节点与编号F的下弦节点、编号F的下弦节点与编号E的下弦节点、编号F的下弦节点与编号I的下弦节点、编号H的下弦节点与编号J的下弦节点、编号I的下弦节点与编号M的下弦节点、编号J的下弦节点与编号N的下弦节点、编号I的下弦节点与编号K的下弦节点、编号J的下弦节点与编号K的下弦节点、编号K的下弦节点与编号L的下弦节点之间连有下弦杆。作为优选，网架结构杆件布置，以编号分别为5和6的上弦节点相连的中垂线为竖向对称轴镜像布置，再以编号分别为25和31的上弦节点相连的中垂线为水平对称轴镜像布置。本专利技术与
技术介绍
相比具有的有益效果是：1)本专利技术能适应正方形平面周边支承的网架，杆件数量比现有网架形式少，加工更省时。2)本专利技术的网架下弦杆件布置比正交正方类网架丰富，有艺术感。3)本专利技术的网架结构用钢量是现有网架形式中最省的。附图说明图1是网架上弦节点编号图；图2是网架下弦节点编号图；图3是网架上弦杆件布置图；图4是网架腹杆杆件布置图；图5是网架下弦杆件布置图；图6是网架整体杆件布置图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步阐述。如图1～6所示，一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构，上弦节点与其水平和竖向相邻节点连有杆件，下弦节点与最近的相邻四个上弦节点连有腹杆。编号11的上弦节点与编号16的上弦节点，编号16的上弦节点与编号21的上弦节点，编号21的上弦节点与编号26的上弦节点之间连有上弦杆。编号8的上弦节点与编号为B的下弦节点、编号8的上弦节点与编号为D的下弦节点之间连有腹杆。编号A的下弦节点与编号B的下弦节点、编号B的下弦节点与编号C的下弦节点、编号C的下弦节点与编号D的下弦节点、编号D的下弦节点与编号E的下弦节点、编号A的下弦节点与编号H的下弦节点、编号H的下弦节点与编号G的下弦节点、编号G的下弦节点与编号F的下弦节点、编号F的下弦节点与编号E的下弦节点、编号F的下弦节点与编号I的下弦节点、编号H的下弦节点与编号J的下弦节点、编号I的下弦节点与编号M的下弦节点、编号J的下弦节点与编号N的下弦节点、编号I的下弦节点与编号K的下弦节点、编号J的下弦节点与编号K的下弦节点、编号K的下弦节点与编号L的下弦节点之间连有下弦杆。网架结构杆件布置，以编号分别为5和6的上弦节点相连的中垂线为竖向对称轴镜像布置，再以编号分别为25和31的上弦节点相连的中垂线为水平对称轴镜像布置。实施例算例：设计平面尺寸24m×24m，网架高度2m，周边简支网架，所用杆件截面分别为60.0×3.50、75.5×3.75、88.5×4.00、114.0×4.00、140.0×4.00(直径×壁厚，单位：mm)，杆件材料为Q235钢材。现分别采用本专利技术的网架形式，和现有规程中推荐的正放四角锥、正交正放桁架型、抽空四角锥、棋盘四角锥网格。进行满应力优化设计，获得结构的杆件用钢量、鲁棒性(数值越小，鲁棒性越好)、极限承载力如表1。从表中可见，本专利技术的网架具有节约钢材，同时具有良好的力学性能。表1用钢量、鲁棒性指标及极限承载力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构，其特征在于，上弦节点与其水平和竖向相邻节点连有杆件，下弦节点与最近的相邻四个上弦节点连有腹杆；编号11的上弦节点与编号16的上弦节点，编号16的上弦节点与编号21的上弦节点，编号21的上弦节点与编号26的上弦节点之间连有上弦杆。

【技术特征摘要】
1.一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构，其特征在于，上弦节点与其水平和竖向相邻节点连有杆件，下弦节点与最近的相邻四个上弦节点连有腹杆；编号11的上弦节点与编号16的上弦节点，编号16的上弦节点与编号21的上弦节点，编号21的上弦节点与编号26的上弦节点之间连有上弦杆。2.根据权利要求1所述的一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构，其特征在于，编号8的上弦节点与编号为B的下弦节点、编号8的上弦节点与编号为D的下弦节点之间连有腹杆。3.根据权利要求1所述的一种9×9网格正方形平面周边简支网架结构，其特征在于，编号A的下弦节点与编号B的下弦节点、编号B的下弦节点与编号C的下弦节点、编号C的下弦节点与编号D的下弦节点、编号D的下弦节点与编号...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴慧，马田清，李春雨，马洪步，
申请(专利权)人：浙江财经大学，青岛福晓建筑设计有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33