一种多曲率交叉式屋盖结构制造技术

本发明专利技术公开了一种多曲率交叉式屋盖结构，屋盖网架为含有圆形缺口的四边形状，四边形的四边均双曲率弧形，四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；屋盖网架下方间隔设置有支撑柱；在屋盖网架长中部和短向中部均设置有分叉柱，分叉柱下方连接有摇摆柱，摇摆柱下方连接有支撑柱。本发明专利技术通过屋盖网架的设置，其内环架、上弦杆架、下弦钢架以及腹杆架的网架式设置，既保证了屋盖网架的造型和整体受力传递；本发明专利技术通过分叉柱的设置，可在支撑柱体外，进一步加强节点且对集中荷载点进行分力承担；通过摇摆柱的设置，在大跨度钢架处可进一步保证对上部荷载集中的地方进行受力缓冲和避免刚架失稳。刚架失稳。刚架失稳。

【技术实现步骤摘要】
一种多曲率交叉式屋盖结构


[0001]本专利技术属于钢结构安装
，特别涉及一种多曲率交叉式屋盖结构。

技术介绍

[0002]随着钢结构应用的普遍，越来越多形式各异钢结构建筑被设计安装。在钢结构施工中，屋盖结构不仅彰显着建筑的美感，其合理的受力和分布也是保证其功能得以实现的重要基石。一般的屋盖结构由单一的屋盖桁架或者网壳制作而成，其自身连接通过联系杆连接而成，而与下部结构通过支撑柱连接；但当屋盖由大跨度、多种曲度设置，网架本身有多个子网架连接而成时，其网架自身的连接以及与下方的安装均需要进行针对性设置。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种多曲率交叉式屋盖结构，用以解决屋盖钢结构中屋盖网架自身的连接、分叉柱设置以及和摇摆柱的连接等技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种多曲率交叉式屋盖结构，屋盖网架为含有圆形缺口的四边形状，四边形的四边均双曲率弧形，四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；所述屋盖网架下方间隔设置有支撑柱；在屋盖网架长中部和短向中部均设置有分叉柱，分叉柱下方连接有摇摆柱，摇摆柱下方连接有支撑柱；屋盖网架下方设置有看台和空中步道，空中步道外侧还设置有幕墙柱；所述看台对应场地呈椭圆形布置且在屋盖网架短跨一侧设置有拱形桁架；空中步道对应看台设置；大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，具体步骤如下：进一步的，屋盖网架包含内环架、连接于内环架上且位于上方的上弦杆架、连接于内环架架且位于下方的下弦杆架以及连接于上弦杆架和下弦杆架之间的腹杆架；所述上弦杆架包含一组呈环形布置的上弦环杆和间隔连接于上弦环杆上且内端朝向内环架布置的上弦径杆，上弦环杆由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；上弦径杆架为弧线型杆，上弦径杆适应上弦环杆的曲率设置；所述下弦杆架包含一组呈环形布置的下弦环杆和间隔连接于下弦环杆上且内端朝向内环架布置的下弦径杆，下弦环杆由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；下弦径杆架为弧线型杆，下弦径杆水平向两端翘起与上弦径杆水平向两端端部连接呈月牙状。
[0005]进一步的，所述内环架为环形桁架，环形桁架横截面为变截面沿径向往中心处变窄；内环桁架远离中心一侧设置有上下环弦杆分别对应连接上弦径杆和下弦径杆。
[0006]进一步的，所述腹杆架为水平向的多级V形杆和竖向的多级V形斜杆，多级V形杆连接于相邻上弦环杆之间；多级V形斜杆连接于上弦环杆和下弦环杆之间；所述腹杆架沿着上
弦环杆和/或下弦环杆的曲率变化而对应变化。
[0007]进一步的，所述分叉柱包含分叉柱体和分叉连节点，所述分叉柱体呈向上扩张的爪状顶部与下弦杆架连接，连接处为下弦杆架与腹杆架连接交点处；所述分叉连节点为铸钢节点，铸钢节点下部为圆柱状与摇摆柱顶端的摇摆骨节点连接，铸钢节点顶部对应分叉柱体设置。
[0008]进一步的，所述摇摆柱包含摇摆主柱、连接于摇摆主柱顶部的摇摆骨节点、连接于摇摆主柱和摇摆骨节点之间的销立杆组件以及连接于摇摆主柱底部的柱脚支座；所述摇摆骨节点和柱脚支座均可转动连接设置。
[0009]进一步的，所述销立杆组件包含销立主杆、连接于销立主杆上的杆封板以及连接于杆封板和销立主杆之间的杆加劲肋板；所述销立主杆连接于摇摆主柱顶部中心处，销立主杆直径小于摇摆主柱直径，销立主杆顶部穿出杆封板而后穿接于摇摆骨节点内；杆加劲肋板连接于摇摆主柱柱顶、销立主杆以及杆封板之间。
[0010]进一步的，所述摇摆骨节点包含由两个横截面为L形的半环形件拼接且为环形的底座、连接于底座内中部的销轴、连接于底座内角部的推力关节轴承、连接于底座底部和顶部的封板和盖板以及连接于封板与底座之间的垫片；所述盖板对应与分叉连节点或钢杆连接节点设置；所述底座底部设置有斜坡式缺口，斜坡式缺口对应垫片设置；封板挤压垫片通过螺钉与底座底部连接；底座顶部与封板焊接，封板顶部对应与分叉连节点固定连接。
[0011]进一步的，所述销轴穿接销立杆，销轴卡接连接于推力关节轴承上；销立杆连接于摇摆柱顶部并通过柱加劲肋板和柱封板固定连接；所述推力关节轴承包含设置于底座顶部和底部的角环件，角环件外伸端设置有弧形内凹缺口，弧形内凹缺口分别对应滑动连接转动连件，所述转动连件分别对应角环件设置且为顶部设置有外凸面环形件，内设置有环形缺口插接摇摆主柱顶部段；顶部和底部的转动连件均连接于销轴与摇摆主柱顶部段的连接阴角处。
[0012]进一步的，所述柱脚支座连接于结构顶板中，柱脚支座周边与结构顶板通过钢环封边；所述柱脚支座包含上支座板、下支座板、从上向下依次连接于上支座板和下支座板之间的不锈钢板、平面滑板、中间球冠板和球面滑板；所述球面滑板为向下凸球面设置，下支座板顶部设置有凹形球面与球面滑板对应滑动设置。
[0013]本专利技术的有益效果体现在：1）本专利技术通过屋盖网架的设置，其内环架、上弦杆架、下弦钢架以及腹杆架的网架式设置，通过内环架保证可对屋盖网架内部的固定，上弦杆架和下弦钢架的多曲率设置，既保证了屋盖网架的造型，又保证了屋盖网架的整体受力传递；2）本专利技术通过分叉柱的设置，可在支撑柱体外，进一步加强节点且对集中荷载点进行分力承担；3）本专利技术通过摇摆柱的设置，在大跨度钢架处可进一步保证对上部荷载集中的地方进行受力缓冲和避免刚架失稳；其中摇摆骨节点和柱脚支座的联合作用，保证了摇摆柱的有效交接，增加稳定整体结构的稳定性。
[0014]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解；本专利技术的主要目的和其它优点可通过在说明书中
所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
[0015]图1是屋盖网架立体结构示意图；图2是内环架结构示意图；图3是上弦杆架结构示意图一；图4是上弦杆架结构示意图二；图5是腹杆架结构示意图；图6是下弦杆架结构示意图一；图7是下弦杆架结构示意图二；图8是变曲率屋盖及其连接结构示意图；图9是分叉柱和摇摆柱连接示意图；图10是摇摆柱底部连接示意图；图11是摇摆骨节点结构示意图；图12是摇摆骨节点剖面示意图；图13是柱脚支座结构示意图。
[0016]附图标记：1
‑
屋盖网架、11
‑
内环架、12
‑
上弦杆架、121
‑
上弦环杆、122
‑
上弦径杆、13
‑
腹杆架、14
‑
下弦杆架、141
‑
下弦环杆、142
‑
下弦径杆、2
‑
分叉柱、21
‑
分叉柱体、22
‑
分叉连节点、3
‑
摇摆柱、31
‑
摇摆主柱、32
‑
摇摆骨节点、321
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多曲率交叉式屋盖结构，其特征在于，屋盖网架（1）为含有圆形缺口的四边形状，四边形的四边均双曲率弧形，四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；所述屋盖网架（1）下方间隔设置有支撑柱（8）；在屋盖网架（1）长中部和短向中部均设置有分叉柱（2），分叉柱（2）下方连接有摇摆柱（3），摇摆柱（3）下方连接有支撑柱（8）；屋盖网架（1）下方设置有看台（6）和空中步道（4），空中步道（4）外侧还设置有幕墙柱（5）；所述看台（6）对应场地呈椭圆形布置且在屋盖网架（1）短跨一侧设置有拱形桁架；空中步道（4）对应看台（6）设置；屋盖网架（1）包含内环架（11）、连接于内环架（11）上且位于上方的上弦杆架（12）、连接于内环架（11）架且位于下方的下弦杆架（14）以及连接于上弦杆架（12）和下弦杆架（14）之间的腹杆架（13）；所述上弦杆架（12）包含一组呈环形布置的上弦环杆（121）和间隔连接于上弦环杆（121）上且内端朝向内环架（11）布置的上弦径杆（122），上弦环杆（121）由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；上弦径杆（122）架为弧线型杆，上弦径杆（122）适应上弦环杆（121）的曲率设置；所述下弦杆架（14）包含一组呈环形布置的下弦环杆（141）和间隔连接于下弦环杆（141）上且内端朝向内环架（11）布置的下弦径杆（142），下弦环杆（141）由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；下弦径杆（142）架为弧线型杆，下弦径杆（142）水平向两端翘起与上弦径杆（122）水平向两端端部连接呈月牙状；所述内环架（11）为环形桁架，环形桁架横截面为变截面沿径向往中心处变窄；内环桁架远离中心一侧设置有上下环弦杆分别对应连接上弦径杆（122）和下弦径杆（142）；所述腹杆架（13）为水平向的多级V形杆和竖向的多级V形斜杆，多级V形杆连接于相邻上弦环杆（121）之间；多级V形斜杆连接于上弦环杆（121）和下弦环杆（141）之间；所述腹杆架（13）沿着上弦环杆（121）和/或下弦环杆（141）的曲率变化而对应变化。2.如权利要求1所述的一种多曲率交叉式屋盖结构，其特征在于，所述分叉柱（2）包含分叉柱体（21）和分叉 连节点（22），所述分叉柱体（21）呈向上扩张的爪状顶部与下弦杆架（14）连接，连接处为下弦杆架（14）与腹杆架（13）连接交点处；所述分叉连节点（22）为铸钢节点，铸钢节点下部为圆柱状与摇摆柱（3）顶端的摇摆骨节点（32）连接，铸钢节点顶部对应分叉柱体（21）设置。3.如权利要求2所述的一种多曲率交叉式屋盖结构，其特征在于，所述摇摆柱（3）包含摇摆主柱（31）、连接于摇摆主柱（31）顶部的摇摆骨节点（32）、连接于摇摆主柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗惠平，欧阳海婴，王念念，胡文瑾，刘云飞，廖一铭，刘佳伟，马忠玉，赵娟，王靖，谢飙，王锦，吴文平，崔强，
申请(专利权)人：北京城建集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：