專利名稱：一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑領域，尤其涉及一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構。
背景技術：
網(wǎng)架結構在我國得到了廣泛應用，目前的網(wǎng)架結構形式分為三大類，分別 是由平面桁架系組成的兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、兩向斜交斜 放網(wǎng)架、三向網(wǎng)架、單向折線形網(wǎng)架。由四角體錐體組成的正放四角錐網(wǎng)架、 正放抽空四角錐網(wǎng)架、棋盤形四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、星形四角錐網(wǎng)架。 由三角錐體組成的三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架、蜂窩形三角錐網(wǎng)架。這三大 類網(wǎng)架結構在實際工程中得到廣泛的應用，尤其是四角錐體系的網(wǎng)架結構，應 用更多。在正放四角錐體系中的正放抽空四角錐網(wǎng)架，由于其組成簡潔，性能 良好，在中小跨度的屋蓋中受到青睞。但正放抽空四角錐網(wǎng)架仍有以下不足
1) 桿件的抽空率仍過小，視角上桿件較多，而且顯得凌亂。
2) 下弦桿件與上弦桿件長度一致，不能發(fā)揮鋼材等常用材料的強度，而大 抽空正放四角錐網(wǎng)架結構，斜向下弦桿件比上弦桿件長，使受拉的下弦桿件能 充分發(fā)揮出材料的強度。
3) 計算結果表明，大抽空正放四角錐網(wǎng)架比正放抽空四角錐網(wǎng)架可節(jié)約用 鋼量，同時能提高結構的剛度。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種大抽空正放四角錐網(wǎng) 架結構。
大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構包括上弦桿件、腹桿、下弦桿件、上弦節(jié)點、 下弦節(jié)點，上弦桿件通過上弦節(jié)點組成平面為方形狀網(wǎng)格，腹桿在上弦桿件圍 成的方形狀網(wǎng)格的四周滿布，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部為間隔布置，每一格布有四 根腹桿，每根腹桿的兩端分別連于上弦節(jié)點和下弦節(jié)點，下弦桿件包括直向下 弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網(wǎng)格的四周由直向下弦桿件圍成一圈，在方 形狀網(wǎng)格的內(nèi)部布置斜向下弦桿件，下弦桿件的兩端連于下弦節(jié)點。
所述的網(wǎng)架結構，其縱橫向的網(wǎng)格數(shù)均為奇數(shù)。桿件通過上弦節(jié)點、下弦節(jié) 點的連接是鉸接連接。斜向下弦桿件的長度比上弦桿件長，直向下弦桿件的長
度與上弦桿件的長度相同。當網(wǎng)架平面無限大時，網(wǎng)架桿件的抽空率接近50%。 網(wǎng)架桿件和節(jié)點的材料采用型鋼或木材。
本實用新型受力簡單明確，建筑效果簡潔通透。由于這種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構的腹桿比目前的正放抽空四角錐網(wǎng)架抽空率提高一倍，桿件更加稀 疏，視覺效果更好，同時由于下弦桿件長，使得受拉的下弦桿更加能發(fā)揮材料 的強度。由于桿件和節(jié)點數(shù)量比相應的正放抽空四角錐網(wǎng)架少，故給網(wǎng)架的施 工也帶來一定的便利。

圖1大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構平面示意圖； 圖2本實用新型的上弦桿件及上弦節(jié)點平面布置圖； 圖3本實用新型腹桿及上下弦節(jié)點平面布置圖； 圖4本實用新型下弦桿件及下弦節(jié)點平面布置圖。
具體實施方式

大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構包括上弦桿件1、腹桿2、下弦桿件3、上弦節(jié) 點4、下弦節(jié)點5，上弦桿件1通過上弦節(jié)點4組成平面為方形狀網(wǎng)格，腹桿2 在上弦桿件圍成的方形狀網(wǎng)格的四周滿布，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部為間隔布置， 每一格布有四根腹桿2，每根腹桿的兩端分別連于上弦節(jié)點1和下弦節(jié)點2，下 弦桿件3包括直向下弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網(wǎng)格的四周由直向下弦 桿件圍成一圈，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部布置斜向下弦桿件，下弦桿件3的兩端連 于下弦節(jié)點5。
所述的網(wǎng)架結構，其縱橫向的網(wǎng)格數(shù)均為奇數(shù)。桿件通過上弦節(jié)點4、下弦節(jié) 點5的連接是鉸接連接。斜向下弦桿件的長度比上弦桿件1長，直向下弦桿件 的長度與上弦桿件1的長度相同。當網(wǎng)架平面無限大時，網(wǎng)架桿件的抽空率接 近50%。網(wǎng)架桿件和節(jié)點的材料采用型鋼或木材。
本實施例網(wǎng)架的平面尺寸為37.5mx37.5m，網(wǎng)格尺寸為2.5 mx2.5m,網(wǎng)架高度 為2.2 m，上弦靜荷載0.5kN/m 活荷載分別為1.0 kN/m"和3.0 kN/m2 。周邊簡 支，切向約束。分別采用大抽空正放四角錐網(wǎng)架和正放抽空四角錐網(wǎng)架。通過 滿應力優(yōu)化設計，結構的用鋼量，撓度如表1所示。從表中可見，采用大抽空 正放四角錐網(wǎng)架，用鋼量降底5.5%以上，而剛度卻提高了5.4%。顯示了本專利 提出的結構之優(yōu)越性。
表l兩種網(wǎng)架結構計算結果比較
網(wǎng)架形式桿件數(shù)量節(jié)點數(shù)量活荷載1.0kN/m2活荷載3.0 kN/m2撓度(mm)用鋼量(kg)用鋼量(kg)撓度(mm)
大抽空正放四 角錐網(wǎng)架724224138.13229257317158.9
正放抽空四角 錐網(wǎng)架768240143.53407360645177.8
權利要求1、一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構，其特征在于包括上弦桿件(1)、腹桿(2)、下弦桿件(3)、上弦節(jié)點(4)、下弦節(jié)點(5)，上弦桿件(1)通過上弦節(jié)點(4)組成平面為方形狀網(wǎng)格，腹桿(2)在上弦桿件圍成的方形狀網(wǎng)格的四周滿布，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部為間隔布置，每一格布有四根腹桿(2)，每根腹桿的兩端分別連于上弦節(jié)點(1)和下弦節(jié)點(2)，下弦桿件(3)包括直向下弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網(wǎng)格的四周由直向下弦桿件圍成一圈，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部布置斜向下弦桿件，下弦桿件(3)的兩端連于下弦節(jié)點(5)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構，其特征在于 所述的網(wǎng)架結構，其縱橫向的網(wǎng)格數(shù)均為奇數(shù)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構，其特征在于 所述的桿件通過上弦節(jié)點(4)、下弦節(jié)點(5)的連接是鉸接連接。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構，其特征在于 所述的斜向下弦桿件的長度比上弦桿件(l)長，直向下弦桿件的長度與上弦桿件 (l)的長度相同。
5、 根據(jù)權利要求l所述的一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構，其特征在于網(wǎng)架桿件和節(jié)點的材料采用型鋼或木材。
專利摘要本實用新型公開了一種大抽空正放四角錐網(wǎng)架結構。包括上弦桿件、腹桿、下弦桿件、上弦節(jié)點、下弦節(jié)點，上弦桿件通過上弦節(jié)點組成平面為方形狀網(wǎng)格，腹桿在上弦桿件圍成的方形狀網(wǎng)格的四周滿布，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部為間隔布置，每一格布有四根腹桿，每根腹桿的兩端分別連于上弦節(jié)點和下弦節(jié)點，下弦桿件包括直向下弦桿件和斜向下弦桿件，在方形狀網(wǎng)格的四周由直向下弦桿件圍成一圈，在方形狀網(wǎng)格的內(nèi)部布置斜向下弦桿件，下弦桿件的兩端連于下弦節(jié)點。本實用新型結構體系，受力簡單而明確，建筑效果簡潔而通透，與目前《網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)程》所推薦的正放抽空四角錐網(wǎng)架相比，具有用鋼量省，剛度大的優(yōu)點。
文檔編號E04C3/17GK201326244SQ20082013832
公開日2009年10月14日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權日2008年9月16日
發(fā)明者瑞 張, 汪毅俊, 王昌洪, 高博青 申請人:晟元集團有限公司;浙江大學