[实用新型]一种在子区域内拱形布置构件的两边支承单层柱面网壳

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单层柱面网壳，特别涉及一种在子区域内拱形布置构 件的两边支承单层柱面网壳。

背景技术

目前，网壳结构是建筑中常见的结构形式，一般支座分布在结构周边，利 用曲面受力特性跨越较大的空间。网壳曲面依据曲面曲率可以分为正高斯曲面、 负高斯曲面、零高斯曲面柱面曲面属于零高斯曲面，单层柱面网壳属于零高斯 曲面；依据网格形式可划分为不同的网壳结构，如单层柱面网壳形式因网格形 式不同主要有联方网格型、弗普尔型、三向网格型、单斜杆型、双斜杆型等。 但是目前的网壳结构中的普遍存在着结构荷载不能够直接传递到支座，承载效 率较低的问题。

发明内容

本实用新型的目的为了解决现有的网壳结构中的普遍存在着结构荷载不能 够直接传递到支座、承载效率较低的问题，而提供的一种在子区域内拱形布置 构件的两边支承单层柱面网壳。

本实用新型提供的在子区域内拱形布置构件的两边支承单层柱面网壳是在 沿柱面长度方向划分数个等长度的子区域，子区域的两侧对称设有弧形拱，相 邻子区域之间形成受力主肋，相邻子区域之间通过连接拱进行连接。

弧形拱之间、弧形拱与受力主肋之间、弧形拱与连接拱之间以及连接拱与 受力主肋之间呈三角形或四边形用杆件连接，杆件的截面具有相同的截面形状 与尺寸或具有不同的截面形状和尺寸，杆件之间的节点为焊接节点或机械连接 节点或刚性节点或半刚性节点。

弧形拱和连接拱为圆形弧或抛物线弧形式，弧形拱和连接拱位于子区域1/2 矢高以下的范围。

受力主肋由单杆件顺序连接形成或由多杆件构成构件后再顺序连接形成。

本实用新型的设置原理：

沿柱面长度方向划分数个等长度适宜(与柱面半径长度相近或更长)的子 区域，在子区域的两侧对称设置弧形拱，弧形拱位于子区域1/2矢高以下的范 围，拱与拱的间距可以按照设计需要确定，可等间距，也可不等间距；在子区 域之间，再以连接拱连接，其形成方式与弧形拱形成方式一致。抛物线型的确 定采用三点确定的方式，即选取柱面底边的两个支座点和柱面上一点的水平投 影点，三点在平面上得到抛物线，再投影到柱面上。底边上的两点应为子区域 内的两个对称点，抛物线顶点应按照设计意图，适当选取。在与柱面壳垂直的 方向上，即沿着柱面长度方向等间距设置与柱面形状一致的拱肋。在柱面的中 上部，适当设置沿柱面长度方向的水平构件将受力主肋联系起来，弧形拱之间 以及弧形拱与受力主肋之间呈三角形或四边形，用杆件连接以保证结构的稳定 性，将柱壳曲面底部两对边节点设为支座。杆件可以具有相同的截面形状与尺 寸，也可以具有不同截面形状和尺寸；杆件之间的节点连接方式可以是焊接节 点(如焊接球节点)，也可以是机械连接节点(如螺栓球节点)或者其他刚性或 半刚性节点的构造方式。将柱壳曲面底部周边节点设为支座。受力主肋可由单 杆件顺序连接形成，也可先由多杆件构成构件，再顺序连接形成。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的在柱面子区域内拱形布置构件的单层柱面网壳，使柱面 网壳结构的网格形式新颖，采用将结构分区的方式，在每个子区域内都形成受 力的面内拱，能够将各子区域的荷载直接传递给支座，缩短荷载传递到支座的 距离，提高环向主肋拱的侧向稳定性，提高结构承载效率和承载能力，节省材 料用量。这种柱面网壳网格形式不仅可用于单层柱面网壳结构，也可以用于弦 支穹顶结构的上部刚性结构部分，还可用于双层柱网壳结构的网格形式构建， 可预期在大跨度空间结构中具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型子区域平面布置示意图。

图2为本实用新型立体布置示意图。

1、子区域2、弧形拱3、受力主肋4、连接拱。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示：

本实用新型提供的在子区域内拱形布置构件的两边支承单层柱面网壳是在 沿柱面长度方向划分数个等长度的子区域1，子区域1的两侧对称设有弧形拱2， 相邻子区域1之间形成受力主肋3，相邻子区域1之间通过连接拱4进行连接。