多层次多曲面单层焊接球钢结构网架制造技术

一种多层次多曲面单层焊接球钢结构网架，包括多层单层多曲面单层焊接球钢结构网架和支撑单层多曲面单层焊接球钢结构网架的钢筋混凝土结构的立柱，它的每一层单层多曲面单层焊接球钢结构网架由分离结构的杆件、空心球件通过焊接方式连成一体构成；位于钢筋混凝土立柱上的弹性支座通过网架支撑杆与单层多曲面单层焊接球钢结构网架连接；所述弹性支座是可以在某个方向或任意方向微动的弹性支座，所述的网架还包括由弦支结构支座、弦支球，拉索和弦支球撑杆组成的弦支结构；该网架造型独特；设计合理、结构简单、安装、调节方便，经济实用；适合作为对建筑物外形要求高，造型独特；需要展示弧形、线形、壳形、层次错落形的建筑物钢结构支架。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多层次多曲面单层焊接空间钢结构网架，特别涉及一种用于大跨度、多曲面、多层次、单层壳型空间网架的多层次多曲面单层焊接球钢结构网架。
技术介绍
近年来，随着社会的发展和人民生活水平的提高，为了满足社会发展的需求及丰富人民的文体生活，城市加大对体育馆、剧院、展览馆、科技馆等大型钢结构场馆的建设力度；这些大跨度建筑屋面多采用钢网壳结构，特别是采用多层次多曲面的空间异型多曲面 全性的同时，钢材用量较少，具有较好的经济性，并对大跨度建筑屋面的各类造型有独特的适应性，但是传统的钢结构网架已经不能满足任意曲面、多个层次、外形多样性，以及大型建筑的规划对空间使用、合理分配钢结构各个部件的受力以及建筑外形的艺术效果的要求，因此，创新一种多层次多曲面单层壳型空间网架结构是摆在建设者面前的一个难题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、施工方便的一种多层次多曲面单层焊接球钢结构网架，以解决已有技术存在的上述问题。解决上述问题的技术方案是一种多层次多曲面单层焊接球钢结构网架，包括多层单层多曲面单层焊接球钢结构网架和支撑单层多曲面单层焊接球钢结构网架的钢筋混凝土结构的立柱，它的每一层单层多曲面单层焊接球钢结构网架由分离结构的杆件、空心球件通过焊接方式连成一体构成；位于钢筋混凝土立柱上的弹性支座通过网架支撑杆与单层多曲面单层焊接球钢结构网架连接；作为单层多曲面单层焊接球钢结构网架主体的杆件采用不同规格的钢管制成；作为杆件与杆件连接装置的空心球件为一空心钢球，每个空心球件在空间的坐标位置不同，各个空心球件之间在三维方向上的任意方向连接有至少2-6条杆件，形成单层多曲面单层焊接球钢结构网架；所述的弹性支座包括支座球、肋板、钢管支托、螺栓、伞齿轮、簧圈垫板、簧圈、底板、过渡板、加劲肋和预埋板；所述支座球为一空心钢球，作为弹性支座通过网架支撑杆与单层多曲面单层焊接球钢结构网架连接的连接体；所述底板是边长为正方形的钢板，在正方形两条对角线上分别开有4个用于安装螺栓的安装孔所述过渡板是四边具有边框的方形钢板，其边长比底板边长长8%-25% ；所述的预埋板亦是正方形的钢板，其边长比过渡板最长边的边长长10% 20% ；在工作状态下，用于支撑支座球的钢管支托和肋板固定在底板上，支座球固定在钢管支托和肋板上；套装有簧圈、簧圈垫板、伞齿轮的螺栓穿过底板，固定在过渡板上；底板底面与过渡板之间滑动连接；过渡板通过加劲肋安装在预埋板上，预埋板事先预埋在钢筋混凝土结构的立柱顶面，其反面预装有抗剪键和预埋板锚筋；各个层次的单层多曲面单层焊接球钢结构网架之间，通过杆件III连成整体多层次多曲面单层焊接球钢结构网架。其进一步技术方案是所述底板A上用于安装螺栓的安装孔是直径与螺栓直径相当的圆孔，所述过渡板是四边具有边框的正方形平板，其边长比底板边长8%-12%。或是所述底板B上用于安装螺栓的安装孔是直径与比螺栓直径大2 5倍的圆孔，所述过渡板是四边具有边框的正方形平板，其边长比底板边长15%-25%。或是其底板C上用于安装螺栓的安装孔是一个方向的宽度与螺栓直径相当、而另一方向上长度比螺栓直径大几倍的条形孔，所述过渡板是四边具有边框的长方形平板，其一组边边长比过渡板边长8%-12%;另一组为在沿条形孔边边长方向比过渡板长边长 5%-25%。其更进一步技术方案是所述的网架是带弦支结构的多层次多曲面单层焊接球钢结构网架；每个弦支结构包括弦支结构支座、弦支球，拉索和弦支球撑杆；所述弦支结构支座包括一个弦支结构支座球和一个套板，所述的弦支结构支座球是多层次多曲面单层焊接球钢结构网架上的某一位置的空心球件；所述套板的一端有一与弦支结构支座球外径相同的孔，套板套在弦支结构支座球上并与之固定连接，所述套板的另一端用于固定或锚固安装拉索；所述拉索为预应力拉索，由多股钢绞线或钢丝绳构成；所述弦支球为一由通过连接螺栓连接两半实心球构成的实心球，实心球内开有用于穿拉索、贯通实心球的圆孔，该圆孔在弦支球内的走向与拉索的走向相同； 组装状态下，拉索穿过各个弦支球，两端分别固定或锚固在位于多层次多曲面单层焊接球钢结构网架两侧的弦支结构支座的套板上，成V字形布置的两弦支球撑杆的一端与弦支球固定连接，另一端分别与多层次多曲面单层焊接球钢结构网架的两空心球件连接形成V字形的两边。本技术之多层次多曲面单层焊接球钢结构网架及其施工方法具有以下有益效果I.本技术之多层次多曲面单层焊接球网架与单层次同曲面焊接网架相比，具有层次在不同空间的错落迭起，不同曲面在特定空间展开的艺术效果；能有效合理地使用空间，随意组合外形；适应了日益发展的公共场馆、大型会议和体育设施等建筑结构在高、大、难及多向变化方面的要求。2.本技术之多层次多曲面单层焊接球网架网架设计合理、结构简单、安装、调节方便，经济实用本技术之多层次多曲面焊接空间钢结构网架的每一层单层多曲面单层焊接球钢结构网架都由分离结构的杆件III、空心球件II、弹性支座I和网架支撑杆IV连接成一体构成，除杆件III和网架支撑杆IV须在现场切割、下料、加工外，焊接空心球件II可以委托相关工厂根据模型进行生产，构成弹性支座I的零部件也可以预先预制或定制，在施工现场组装。3.构成本技术之多层次多曲面单层焊接球钢网架的重要部件一弹性支座I结构合理，根据不同地方的使用需要，具有3种不同的底板以及过渡板结构，在施工过程中，过渡板与预埋板之间抹油，活动连接；待全部网架安装完毕、恒载施加完毕校正后拆除空心球件临时支撑杆，将过渡板与预埋板之间通过焊接固定，但底板底面与过渡板之间仍然滑动连接；既能满足施工过程中，对多层次多曲面焊接空间钢结构网架在安装过程中构件的空间坐标及其位置的精度调整的需要，又能在多层次多曲面焊接空间钢结构网架安装完成后，还能根据需要微动，以保证网架结构的稳定性。4.带有弦支结构的多层多曲面单层焊接球钢结构网架其结构稳定性更高，适合大跨度、大开间的大型展览馆或公共场所的门厅等使用。6.应用范围广本技术之多层次多曲面单层焊接球钢结构网架不仅可以作为体育馆、剧院、展览馆、科技馆等大型钢结构场馆的钢网壳结构屋面；还可以作为对建筑物外形要求高，造型独特；需要展示弧形、线形、壳形、层次错落形的建筑物钢结构支架；例如外墙立面、假山或其他地方的外装饰面的支承结构。以下结合附图和实施例对本技术之多层次多曲面单层焊接球钢结构网架的 技术特征作进一步说明。附图说明图I 图4 :一种多层次多曲面单层焊接球钢结构网架的结构示意图图I :具有3层的多曲面单层焊接球钢结构网架整体结构示意图(主视图，混凝土支柱未画出)，图2 :3层多曲面单层焊接球钢结构网架杆件布置示意图，图3 3层多曲面单层焊接球钢结构网架空心球件布置示意图，图4 3层多曲面单层焊接球钢结构网架弹性支座布置示意图；图5 图6 :构成本技术多层次多曲面单层焊接球钢结构网架的弹性支座结构示意图图5 :主视图，图6 :俯视图；图7-1 图7-3 :弹性支座底板结构示意图图7-1 :适用于边缘连接的弹性支座底板，图7-2 图7-3 :适用于中间连接的弹性支座底板；图8-1 图8-3 :弹性支座的过渡板结构示意图；图8-1 :适用于边缘连接的弹性支座过渡板，图8-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层次多曲面单层焊接球钢结构网架，包括多层单层多曲面单层焊接球钢结构网架和支撑单层多曲面单层焊接球钢结构网架的钢筋混凝土结构的立柱，其特征在于：它的每一层单层多曲面单层焊接球钢结构网架由分离结构的杆件(Ⅲ)、空心球件(Ⅱ)通过焊接方式连成一体构成；位于钢筋混凝土立柱上的弹性支座(Ⅰ)通过网架支撑杆(Ⅳ)与单层多曲面单层焊接球钢结构网架连接；作为单层多曲面单层焊接球钢结构网架主体的杆件(Ⅲ)采用不同规格的钢管制成；作为杆件(Ⅲ)与杆件(Ⅲ)连接装置的空心球件(Ⅱ)为一空心钢球，每个空心球件(Ⅱ)在空间的坐标位置不同，各个空心球件(Ⅱ)之间在三维方向上的任意方向连接有至少2？6条杆件(Ⅲ)，形成单层多曲面单层焊接球钢结构网架；所述的弹性支座(Ⅰ)包括：支座球(10)、肋板(11)、钢管支托(18)、螺栓(19)、伞齿轮(12)、簧圈垫板(13)、簧圈(14)、底板(15)、过渡板(16)、加劲肋(17)和预埋板(20)；所述支座球(10)为一空心钢球，作为弹性支座(Ⅰ)通过网架支撑杆(Ⅳ)与单层多曲面单层焊接球钢结构网架连接的连接体；所述底板(15)是边长为正方形的钢板，在正方形两条对角线上分别开有4个用于安装螺栓(19)的安装孔；所述过渡板(16)是四边具有边框的方形钢板，其边长比底板边长长8%？25%；所述的预埋板(20)亦是正方形的钢板，其边长比过渡板(16)最长边的边长长10%～20%；在工作状态下，用于支撑支座球(10)的钢管支托(18)和肋板(11)固定在底板(15)上，支座球(10)固定在钢管支托(18)和肋板(11)上；套装有簧圈(14)、簧圈垫板(13)、伞齿轮(12)的螺栓(19)穿过底板(15)，固定在过渡板(16)上；底板(15)底面与过渡板(16)之间滑动连接；过渡板(16)通过加劲肋(17)安装在预埋板(20)上，预埋板(20)事先预埋在钢筋混凝土结构的立柱顶面，其反面预装有抗剪键(21)和预埋板锚筋(22)；各个层次的单层多曲面单层焊接球钢结构网架之间，通过杆件(Ⅲ)连成整体多层次多曲面单层焊接球钢结构网架。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何显文，白洁俊，赖泳，张媛媛，谢广玉，
申请(专利权)人：广西建工集团第五建筑工程有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：