[实用新型]多层次多曲面单层焊接球钢结构网架

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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网壳；这些多层次多曲面的空间异型多曲面网壳不仅具有结构新颖等特点，在满足结构安全性的同时，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。

发明内容

本实用新型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；