【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间网壳的，特别是涉及一种大跨度空间曲面网壳结构及施工方法。
技术介绍
1、钢结构以其强度高、形式灵活等特点越来越受到设计者们的青睐，大型钢结构多以大跨度桁架或网架等形式出现，通过钢结构造型的不断变换以满足建筑师对外观的需求。
2、单层网壳结构以其结构形式新颖、自重轻、结构传力体系合理的优点逐渐在现代建筑中推广开来，网壳结构的结构跨度大，支撑点反力较大，通常情况下，反力支点需要设置铰接约束，以避免较大的弯矩对下部结构产生影响，铰接支座目前可以选用的结构形式主要包括销轴节点、向心关节轴承节点。
3、申请号为cn201510367982.2中国专利技术专利公开了一种网壳节点，包括空心的结构主体，所述结构主体的内腔设置有衬管，所述衬管与结构主体同心设置，且衬管的长度与结构主体的长度相同，所述结构主体的两端均焊接有端盖，所述端盖、衬管外壁与结构主体内壁之间形成密封空腔，所述衬管内灌注有混凝土，所述衬管的外壁与结构主体的内壁之间灌注有混凝土，所述结构主体的外壁上固定连接有多根连接管，可知，各方向的杆件分别与圆柱形结构主体连接，节点构成后需要与下方的支撑柱通过铰接支座进行连接，现有的安装方式为，在网壳节点构成后，再与铰接支座的中耳板进行焊接，进而再与外耳板和销轴进行组装，上述方法存在以下问题：
4、1.节点与支座焊接连接，需严格保证焊缝的质量才能确保力的有效传递，结构安全系数降低；
5、2.中耳板与节点的连接需要在现场进行焊接连接，而大跨度空间结构根据受力需求通常需要设置较多的支
6、3.大跨空间网壳结构的支座处反力往往较大，导致耳板尺寸会较大，因此网壳节点中间的圆筒截面需要做的很大才能满足支座耳板的连接需求，这样会导致节点区域的圆筒外露较多，整个节点显得笨重，对建筑整体效果影响较大。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种大跨度空间曲面网壳结构及施工方法，中耳板代替圆筒与各方向杆件连接，强度得以保证，加工和施工难度更小，更利于现场施工。
2、解决的技术问题是：1.节点与支座焊接连接，需严格保证焊缝的质量才能确保力的有效传递，结构安全系数降低；2、中耳板与节点的连接需要在现场进行焊接连接，而大跨度空间结构根据受力需求通常需要设置较多的支座，这样势必会带来很大的焊接工作量，而受到现场环境的影响，焊接的稳定性和精度以及施工周期难以保证；3、大跨空间网壳结构的支座处反力往往较大，导致耳板尺寸会较大，因此网壳节点中间的圆筒截面需要做的很大才能满足支座耳板的连接需求，这样会导致节点区域的圆筒外露较多，整个节点显得笨重，对建筑整体效果影响较大。
3、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
4、本专利技术一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：包括网壳结构和沿着网壳结构外围与网壳结构连接的支撑柱，所述网壳结构包括多根相互连接的纵向杆件、横向杆件以及斜向杆件，所述纵向杆件、横向杆件以及斜向杆件相交形成三角形单元；
5、所述纵向杆件、横向杆件以及斜向杆件于支撑柱位置的节点处设有中耳板，所述中耳板的两端分别与纵向杆件端部固定连接，所述横向杆件以及斜向杆件分别与中耳板两侧板面连接固定；所述支撑柱上设有两道外耳板，所述中耳板下部插入外耳板之间通过销轴连接。
6、本专利技术一种大跨度空间曲面网壳结构，进一步的，所述中耳板沿着纵向杆件的轴线方向设置，其截面厚度与纵向杆件的最大截面厚度一致。
7、本专利技术一种大跨度空间曲面网壳结构，进一步的，所述中耳板的板面上固设有牛腿，所述横向杆件和斜向杆件与牛腿固定连接。
8、本专利技术一种大跨度空间曲面网壳结构，进一步的，所述牛腿包括分别沿着横向杆件和斜向杆件方向设置的上翼缘板和下翼缘板，所述上翼缘板和下翼缘板之间连接有腹板，所述上翼缘板、下翼缘板和腹板的一端固定连接在中耳板上。
9、本专利技术一种大跨度空间曲面网壳结构，进一步的，所述纵向杆件、横向杆件以及斜向杆件于非支撑柱位置的节点处设有圆筒，所述圆筒上固设有牛腿，所述纵向杆件、横向杆件以及斜向杆件分别与对应位置处的牛腿固定连接。
10、本专利技术一种大跨度空间曲面网壳结构，进一步的，所述网壳结构的外边缘处设有封边环梁，靠近所述封边环梁的纵向杆件、横向杆件以及斜向杆件端部与封边环梁焊接固定。
11、本专利技术一种大跨度空间曲面网壳结构，进一步的，所述支撑柱上于外耳板的两侧固设有罩壳。
12、本专利技术一种施工方法，包括以下步骤：定位出支撑柱的位置，并进行支撑柱安装，支撑柱安装完成后，在支撑柱柱端焊接外耳板，地面进行纵向杆件、横向杆件以及斜向杆件和中耳板的焊接，节点焊接完成后，吊装至支撑柱柱顶将中耳板与外耳板通过销轴连接，之后依次进行纵向杆件、横向杆件以及斜向杆件与圆筒连接并吊装与带有中耳板的节点连接。
13、本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
14、1.本申请对中耳板进行加高和调整设计，将各方向杆件与中耳板连接，节点构成后中耳板再与外耳板和销轴进行组装，即可完成网壳结构与支座的连接，取消了传统的网壳结构杆件间的连接构件，简化了节点构造，减少了中耳板与节点的大量焊接工作，施工更加便利，提高了施工效率；
15、2.中耳板与网壳结构直接连接，中耳板既是网壳节点构成的一部分，也是支座组成的一部分，可以保证力的有效直接传递，避免通过焊缝进行间接传递，提高了结构的安全度；
16、3.节点区由中耳板代替圆筒，减小了节点区凸出构件的部分，对连接节点进行简化和缩小，使整个节点干净、轻盈，极大的提升了建筑的美观性；
17、4.中耳板代替圆筒与各方向杆件连接，强度得以保证，加工和施工难度更小，更利于现场施工；
18、5.本申请中耳板代替圆筒与各方向杆件在地面进行连接后，节点整体进行吊装然后与外耳板销轴连接，相比于传统的圆筒节点而言，直接利用销轴进行连接即可，减少了高空焊接工作，安全性更高，施工难度更小。
19、下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
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1.一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：包括网壳结构(1)和沿着网壳结构(1)外围与网壳结构(1)连接的支撑柱(2)，所述网壳结构(1)包括多根相互连接的纵向杆件(1.1)、横向杆件(1.2)以及斜向杆件(1.3)，所述纵向杆件(1.1)、横向杆件(1.2)以及斜向杆件(1.3)相交形成三角形单元；
2.根据权利要求1所述的一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：所述中耳板(3)沿着纵向杆件(1.1)的轴线方向设置，其截面厚度与纵向杆件(1.1)的最大截面厚度一致。
3.根据权利要求1所述的一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：所述中耳板(3)的板面上固设有牛腿(6)，所述横向杆件(1.2)和斜向杆件(1.3)与牛腿(6)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：所述牛腿(6)包括分别沿着横向杆件(1.2)和斜向杆件(1.3)方向设置的上翼缘板和下翼缘板，所述上翼缘板和下翼缘板之间连接有腹板，所述上翼缘板、下翼缘板和腹板的一端固定连接在中耳板(3)上。
5.根据权利要求1所述的一种大跨度空间曲
6.根据权利要求1所述的一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：所述网壳结构(1)的外边缘处设有封边环梁(1.4)，靠近所述封边环梁(1.4)的纵向杆件(1.1)、横向杆件(1.2)以及斜向杆件(1.3)端部与封边环梁(1.4)焊接固定。
7.根据权利要求1所述的一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：所述支撑柱(2)上于外耳板(4)的两侧固设有罩壳(8)。
8.一种施工权利要求1-7任一所述网壳结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：包括网壳结构(1)和沿着网壳结构(1)外围与网壳结构(1)连接的支撑柱(2)，所述网壳结构(1)包括多根相互连接的纵向杆件(1.1)、横向杆件(1.2)以及斜向杆件(1.3)，所述纵向杆件(1.1)、横向杆件(1.2)以及斜向杆件(1.3)相交形成三角形单元；
2.根据权利要求1所述的一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：所述中耳板(3)沿着纵向杆件(1.1)的轴线方向设置，其截面厚度与纵向杆件(1.1)的最大截面厚度一致。
3.根据权利要求1所述的一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：所述中耳板(3)的板面上固设有牛腿(6)，所述横向杆件(1.2)和斜向杆件(1.3)与牛腿(6)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种大跨度空间曲面网壳结构，其特征在于：所述牛腿(6)包括分别沿着横向杆件(1.2)和斜向杆件(1.3)方向设置的上翼缘板和下翼缘板，所述上翼缘板和下翼缘板之间连...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢帅，
申请(专利权)人：北京市建筑设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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