[实用新型]钢筋混凝土腔室壁板格构旋转曲面穹顶结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑物构造中的穹顶结构，特别是一种钢筋混凝土腔室壁板格构旋转曲面穹顶结构。

背景技术

建筑形体是由两条以上平行曲线（含二曲线）在空间沿一轴旋转而成的三维空间穹顶体，母线可为圆弧线、双曲线、椭圆线或抛物线等，将上述穹顶体截切可以形成各种截面，多为圆弧形，但随着社会发展，现有的钢筋混凝土穹顶建筑结构只能满足直径略大的大棚建设，却不能满足超大跨度如体育场馆、大跨度机库、机场航站楼、候车厅、博物馆、展览馆及若干有特殊要求的建筑，比如秦始皇陵考古所需用中间不设柱子直径500米以上超大跨度大棚；为此提供了这种钢筋混凝土腔室壁板旋转曲面穹顶结构，以适用于各种跨度及超大跨度公共建筑应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以实现超大跨度建筑的结构，以适用于中间不设柱子超大跨度建筑的应用，例如用此种设计可以建造秦始皇陵考古所需用中间不设柱子跨径500米以上超大跨度大棚。

本实用新型的技术方案为：一种钢筋混凝土腔室壁板格构旋转曲面穹顶结构，包括外环梁、内环梁，其技术要点是：外环梁的相对两端连接有嵌固外环梁的竖向拱形壁板，设有内环梁时，竖向拱形壁板的中部与内环梁连接嵌固，竖向拱形壁板采用对称设置方式，与竖向拱形壁板相交叉的位置设置有法向环形壁板，法向环形壁板与竖向拱形壁板交叉分割嵌固形成似楔形的板式格构空间，曲面壳板按上中下层分别与法向环形壁板、竖向拱形壁板连接嵌固，形成板式格构封闭腔室，曲面壳板与法向环形壁板、竖向拱形壁板相交处设有暗梁，曲面壳板在法向环形壁板内设暗梁中通过，法向环形壁板暗梁在竖向拱形壁板内设暗梁中通过，所有壳板、暗梁均通过暗柱连成一个整体，外环梁边界处设置有加强结构。

本实用新型的优点及技术效果是该空间旋转曲面穹顶抗力体系的刚度、整体性、稳定性极好，抗震能力强，适用于各种中间不设柱子各种跨度及超大跨度建筑，在荷载作用下具有三维受力特性的结构可满足钢筋混凝土结构超大跨度空间强度、刚度、稳定协调统一要求。旋转曲面穹顶结构由于采用两层以上（含两层）现浇高性能钢筋混凝土曲面壳板结构设计，高性能高强度混凝土可以减轻结构自重的荷载效应，可模性好、耐火性好并具有极好的气密性、耐久性，可满足不同需求，例如可满足对于气密性、耐久性有特殊要求的秦始皇陵考古需密闭汞气、其建筑大棚需长寿命的要求。旋转曲面穹顶特点是具有三维受力特性的空间结构，这种结构具有良好的空间力学性能，这种板式格构封闭腔室旋转曲面穹顶结构体其曲面壳板内力以薄膜内力或轴力为主，具有明确的立体力学特点，其主要内力是沿着中曲面方向传递的拉力、压力、顺剪力，竖向拱形壁板、法向环形壁板的存在极大增强了穹顶体抗弯刚度和整体定性及安全冗余度，增强了抗过载荷能力并具有较好的抗连续坍塌能力。此种空间结构仅在外环梁附近小范围内存在中曲面外弯矩、竖向剪力，需要按设计要求加强。旋转曲面穹顶是以整个结构形体来抵抗外部荷载的，其结构由于传力结构与承重结构合二为一体，内力传递途径简洁明确，整体性好、刚度大，可覆盖大跨度空间而中间不用设支柱，具有极好的结构整体性能、良好的力学性能和可观的经济效益。每一种旋转曲面穹顶造型均具有特有曲面、弧线特点，因此每栋建筑设计均可形成独特的建筑风格。

附图说明

图1是本实用新型总体结构俯视示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是本实用新型中曲面壳板断面图；

图4是图2中B-B处的剖面图；

图5是本实用新型中法向环形壁板单件平面图；

图6是图2中D-D处的断面图；

图7是本实用新型中竖向拱形壁板单件图；

图8是本实用新型中法向环形壁板单件断面图；

附图标记如下：1、外环梁2、法向环形壁板3、竖向拱形壁板4、暗柱5、曲面壳板（1）6、内环梁7、曲面壳板（2）8、加强结构9、曲面壳板（3）10、腔室11、竖向拱形壁板内设暗梁。12、法向环形壁板内设暗梁。

具体实施方式