[发明专利]一种大跨度钢结构花瓣形空间桁架屋盖结构体系

说明书

本发明公开了一种大跨度钢结构花瓣形空间桁架屋盖结构体系，包括多个在屋盖顶部通过压力环连成一体的花瓣结构，每个花瓣结构设有一主桁架和多个次桁架，主桁架和次桁架均为平面桁架，主桁架竖向设置，并且沿屋盖径向布置，多个次桁架沿主桁架的跨度方向间隔布置，每个次桁架结构对称地与主桁架固接，径向相邻的两个次桁架的悬挑端通过一径向连接梁连接，位于花瓣结构一侧的所有径向连接梁连接在一起并与主桁架在屋盖顶部和屋盖底部连接构成花瓣结构边界弧形梁；相邻的两个花瓣结构之间通过交叉斜撑连接，环向相邻的两个次桁架之间通过环向连接梁连接。本发明构造简单、形状规则、便于加工制作和施工安装。

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种大跨度钢结构花瓣形空间桁架屋盖结构体系。

背景技术

随着我国空间结构技术的不断发展，大跨度空间结构被广泛应用于体育馆、会展中心、机场等公共场所，建筑造型也愈加丰富。大跨度屋盖结构采用钢结构时具有自重轻、承载性能好、节省材料的特点，同时钢结构屋盖对建筑造型适应性较好，结构布置灵活，容易满足建筑外观效果和使用功能要求。其中花瓣形屋盖结构具有造型优美、与自然环境相协调的特点，在大跨度屋盖结构中越来越受欢迎。但是，花瓣形屋盖结构复杂、形状不规则，对加工制作及施工安装精度要求高。因此有必要提出一种受力合理、传力路径简单、承载力高、刚度大、便于施工的屋盖结构体系。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大跨度钢结构花瓣形空间桁架屋盖结构体系，该体系构造简单、形状规则、便于加工制作和施工安装。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种大跨度钢结构花瓣形空间桁架屋盖结构体系，包括多个在屋盖顶部通过压力环连成一体的花瓣结构，每个所述花瓣结构设有一主桁架和多个次桁架，所述主桁架和所述次桁架均为平面桁架，所述主桁架竖向设置，并且沿屋盖径向布置，多个所述次桁架沿所述主桁架的跨度方向间隔布置，每个所述次桁架结构对称地与所述主桁架固接，径向相邻的两个所述次桁架的悬挑端通过一径向连接梁连接，位于所述花瓣结构一侧的所有所述径向连接梁连接在一起并与所述主桁架在屋盖顶部和屋盖底部连接构成花瓣结构边界弧形梁；在径向相邻的两个所述次桁架之间设有下弦水平支撑；相邻的两个花瓣结构之间通过交叉斜撑连接，环向相邻的两个所述次桁架之间通过环向连接梁连接，在屋盖的周向上构成多个半径不等的、与所述压力环同心的环形结构，每个所述环形结构均是由多个所述环向连接梁和多个所述次桁架连接而成的。

所述花瓣结构是径向成对设置的，径向相对的两个所述花瓣结构的主桁架是由一个拱形桁架构成的。

所述次桁架采用三角形结构。

所述压力环采用平面桁架结构，所述压力环与所述主桁架在相交处的高度相等。

所述花瓣结构边界弧形梁与所述主桁架的上弦杆在屋盖顶部连接。

本发明具有的优点和积极效果是：采用花瓣结构，构造简单，安装、施工方便，能够缩短工期。具有良好的空间受力性能，在正常使用状态下结构变形小、稳定性高；采用主、次桁架，具有传力明确、承载能力高的优点。并且本发明具有广泛的应用范围。

附图说明

图1为本发明的空间结构示意图；

图2为本发明的平面示意图；

图3为图2的1-1剖面图；

图4为本发明的一个结构单元示意图；

图5为本发明的径向相对的两个花瓣结构所采用的拱形桁架的平面图；

图6为本发明的次桁架平面图；

图7为本发明的压力环空间示意图；

图8为本发明的效果图。