[发明专利]一种互承式张弦网壳结构

说明书

一种互承式张弦网壳结构，它涉及一种空间结构体系。本发明为解决现有张弦网壳结构网格形式单一、撑杆稳定性差以及现有互承式网壳结构材料利用率低的问题。本发明包括上弦互承网格组件、多个树状撑杆组件和多个下弦索，多个树状撑杆组件沿圆周方向均布设置在上弦互承网格组件的下端，相邻两个树状撑杆组件的下端通过下弦索连接，每个树状撑杆组件的下端分别通过下弦索与上弦互承网格组件边缘的最近端连接。本发明用于建设空间结构体系。

技术领域

本发明涉及一种网壳结构，具体涉及一种互承式张弦网壳结构。

背景技术

张弦网壳结构体系是一种目前常见空间结构体系，其由上弦刚性网壳结构、撑杆、下弦索组成，是一种较为高效的结构体系。互承式网壳结构体系是一种构件之间相互支承，在几何和结构上均无明显层次的空间结构体系。其杆件拓扑关系多变，具有视觉美感，受到建筑师喜爱。虽然上述两种结构体系都在空间结构中存在了一定的应用，但是仍然存在以下几点问题：

1、现有张弦网壳结构的上弦网格多为传统形式单层网壳结构，结构形式单一，缺乏建筑韵律与美感。

2、现有张弦网壳结构中，连接上弦网壳与下弦索的撑杆均为单根竖向杆件，杆件内力较大且容易发生失稳问题。

3、互承式网壳结构主要通过弯矩传力，材料利用效率不高，结构冗余度偏低。

发明内容

本发明为了解决现有张弦网壳结构网格形式单一、撑杆稳定性差以及现有互承式网壳结构材料利用率低的问题，进而提出一种互承式张弦网壳结构。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种互承式张弦网壳结构包括上弦互承网格组件、多个树状撑杆组件和多个下弦索，多个树状撑杆组件沿圆周方向均布设置在上弦互承网格组件的下端，相邻两个树状撑杆组件的下端通过下弦索连接，每个树状撑杆组件的下端分别通过下弦索与上弦互承网格组件边缘的最近端连接。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

1、本发明较一般互承式网壳结构，力学性能大幅改善，使该种结构可以满足设计要求。

2、本发明较传统张弦结构及其他空间结构，互承式张弦结构网格样式更为美观，且网格形式灵活多变，富有韵律美感。

3、本发明上弦节点由杆件两两搭接而成，节点构造简单，传力方式直接，尤其适用于竹结构与木结构连接；同时上弦节点由杆件两两搭接构成，材料利用率高。

4、本发明中树状撑杆可有效减小单根杆件内力，避免结构因撑杆失稳而失效，撑杆的稳定性可增强70％。

附图说明

图1是本发明中上弦互承网格组件1为三角形网格上弦互承网格组件时的轴测图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1中上弦互承网格组件1的轴测图；

图5是图1中树状支撑组件2的轴测图；

图6是图1中下弦索3的轴测图；

图7是本发明中上弦互承网格组件1为四边形网格上弦互承网格组件时的轴测图；

图8是图7的主视图；

图9是图7的俯视图；

图10是图7中上弦互承网格组件1的轴测图；

图11是图7中树状支撑组件2的轴测图；

图12是图7中下弦索3的轴测图；