[发明专利]六边形网格筒体

说明书

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种六边形网格筒体。

背景技术

作为具有较好的抗侧刚度和抗侧承载能力，并且具有较好的竖向刚度和竖向承载能力的六边形网格结构，已应用于部分建筑物。

但是在现有的六边形网格结构中，六边形网格结构中，筒体包括筒体中部和连接各筒体中部的筒体角部。当六边形网格结构受到竖向荷载作用时，因为斜柱的弯曲、剪切变形，会产生较大的下沉变形和一定的侧向变形，可以看出六边形网格结构的竖向刚度相对较差。在水平荷载的作用下，筒体角部比筒体中部所承担更大的弯矩、剪力和轴力，从而导致在竖向荷载作用下筒体中部向筒体角部转移，筒体角部的六边形受力更加不利，降低了六边形网格筒体的竖向荷载承担能力和抗下沉的性能。

发明内容

本发明的实施例提供一种抗下沉的六边形网格筒体。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种六边形网格筒体，包括：筒体中部和连接各筒体中部的筒体角部，所述筒体由若干六边形单元组成；所述若干六边形单元中相邻的两个六边形单元共用一根横梁或一根斜柱；所述筒体角部的六边形单元的斜柱与垂直方向所呈的倾角为小于30度的锐角，并且所述斜柱的长度小于所述横梁。

本发明实施例提供的一种六边形网格筒体，通过对筒体角部的六边形单元的斜柱进行扶直，控制斜柱与垂直方向的倾角，并且减小斜柱的长度，提高角部筒体中斜柱的刚度，以提高角部筒体的斜柱的竖向荷载承担能力，提高了六边形网格筒体的抗下沉的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的六边形网格筒体的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的六边形网格筒体中筒体角部的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的六边形单元的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的六边形网格筒体中筒体角部的斜柱的倾角与轴力的关系图；

图5为本发明实施例所述的六边形网格筒体中筒体角部的斜柱的倾角与剪力的关系图；

图6为本发明实施例所述的六边形网格筒体中筒体角部的斜柱的倾角与竖向变形的关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例一种六边形网格筒体进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种六边形网格筒体，如图1所示，包括：筒体中部1和连接各筒体中部1的筒体角部2，如图2所示，所述筒体由若干六边形单元3组成；所述若干六边形单元3中相邻的两个六边形单元30、31共用一根横梁4或一根斜柱5；所述筒体角部2的六边形单元3的斜柱5与垂直方向所呈的倾角为小于30度的锐角，并且所述斜柱5的长度小于所述横梁4。

在进行建筑的过程中，可分别设置两种长度的斜柱，一种是用于筒体角部2的，长度比横梁小的斜柱，并且使斜柱与垂直方向所形成的倾角为小于30度的锐角；另一种是用于筒体中部1的，与横梁长度相同的斜柱，以使斜柱与垂直方向所形成的倾角为30度。

斜柱与斜柱之间，以及斜柱与横梁之间通过节点6连接。

下面参照图3对六边形单元的形变情况进行分析，

柱顶总竖向变形Δ＝Δ_m+Δ_n+Δ_v，其中弯曲引起的竖向变形轴力引起的竖向变形剪力引起的竖向变形其中P为斜柱顶端所施加的垂直荷载，EI为斜柱的弯曲刚度，EA为斜柱的轴向刚度，GA为斜柱的剪切刚度，L为杆长且L＝h/2/cosα，h为六边形单元的高度，α为倾角。

单对一个六边形单元进行分析可知：

如图4、5、6所示，筒体角部斜柱的轴力随倾角的增大而逐渐减小，剪力随倾角的增大而逐渐增大。

在竖向荷载的作用下，弯曲引起的竖向变形减小，轴力引起的竖向变形增大，但是轴力所引起的竖向变形增加的幅度小于弯曲引起的竖向变形减小的幅度，所以总竖向变形减小，斜柱弯曲变形及其对总竖向变形的贡献减小，结构竖向刚度提高。