鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，它涉及一種拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的大跨度鋼結(jié)構(gòu)一般采用網(wǎng)架、桁架結(jié)構(gòu)存在用鋼大、耗費成本高的問題。每個拱形桁架(7)包括上弦桿(1)、兩根下弦桿(2)和若干根腹桿(3)，上弦桿(1)和兩根下弦桿(2)通過若干根腹桿(3)構(gòu)成橫截面呈三角形的拱形桁架，上弦桿(1)與下弦桿(2)之間布置有腹桿(3)，多個拱形桁架(7)與多根連桿(4)連接形成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，拱形桁架(7)還包括支座(5)，拱形桁架(7)的兩端分別設(shè)置有支座(5)，支座(5)與基礎(chǔ)連接。本發(fā)明用于大跨度空間結(jié)構(gòu)。
【專利說明】
鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，屬于土木工程建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平提高，對環(huán)境的要求也量越來越高，對大跨度空間結(jié)構(gòu)需求越來越大。
[0003]現(xiàn)有的大跨度鋼結(jié)構(gòu)一般采用網(wǎng)架、桁架等結(jié)構(gòu)，其最主要的缺點是用鋼大、耗費成本高;采用現(xiàn)有的大跨度鋼結(jié)構(gòu)無法減少用鋼量，用鋼量與強度是成正比的，減少用鋼量強度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]綜上，現(xiàn)有的大跨度鋼結(jié)構(gòu)一般采用網(wǎng)架、桁架結(jié)構(gòu)存在用鋼大、耗費成本高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決現(xiàn)有的大跨度鋼結(jié)構(gòu)一般采用網(wǎng)架、桁架結(jié)構(gòu)存在用鋼大、耗費成本高的問題，進(jìn)而提供一種鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括多個拱形桁架7和多根連桿4，每個拱形桁架7包括上弦桿1、兩根下弦桿2和若干根腹桿3，上弦桿I和兩根下弦桿2通過若干根腹桿3構(gòu)成橫截面呈三角形的拱形桁架，上弦桿I與下弦桿2之間布置有腹桿3，多個拱形桁架7與多根連桿4連接形成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，拱形桁架7還包括支座5，拱形桁架7的兩端分別設(shè)置有支座5，支座5與基礎(chǔ)連接。
[0008]每個拱形桁架7的上弦桿I和下弦桿2之間灌有混凝土，混凝土的強度等級為C30以上自密實混凝土。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0010]本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的上弦桿、下弦桿主要承受軸向壓力，于是將一部分的軸向壓力由鋼管內(nèi)混凝土來承受，充分利用了混凝土的抗壓性能及成本低的優(yōu)勢，使整個工程的施工成本降低，大大減少了用鋼量；
[0011]本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)跨度大、用鋼量小以及施工成本低的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實施例1的軸測圖；
[0013]圖2是本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實施例1的俯視圖；
[0014]圖3是本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實施例1的主視圖；
[0015]圖4是本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實施例1的側(cè)視圖；
[0016]圖5是本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實施例2的軸測圖；
[0017]圖6是本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實施例2的俯視圖；
[0018]圖7是本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實施例3的軸測圖；
[0019]圖8是本發(fā)明的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實施例3的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0020]【具體實施方式】一:如圖1?8所示，本實施方式的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括多個拱形桁架7和多根連桿4，每個拱形桁架7包括上弦桿1、兩根下弦桿2和若干根腹桿3，上弦桿I和兩根下弦桿2通過若干根腹桿3構(gòu)成橫截面呈三角形的拱形桁架，上弦桿I與下弦桿2之間布置有腹桿3，多個拱形桁架7與多根連桿4連接形成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，拱形桁架7還包括支座5，拱形桁架7的兩端分別設(shè)置有支座5，支座5與基礎(chǔ)連接。
[0021]所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的上弦桿1、下弦桿2或腹桿3可以全部或部分灌注混凝土。
[0022]所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包含JGJ7《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的各種空間網(wǎng)格型式，即按照角錐型式劃分的四角錐拱形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系體系，包括由四角錐體系組成的正放四角錐、正放抽空四角錐、棋盤形四角錐、斜放四角錐、心形四角錐拱形網(wǎng)架結(jié)構(gòu);按照角錐型式劃分的三角錐拱形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，包括三角錐拱形網(wǎng)架、抽空三角錐拱形網(wǎng)架、蜂窩三角形拱形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；按照外形劃分的圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、三心圓網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或其他非典型拱形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；按照桿件連接形式劃分的聯(lián)方網(wǎng)格、肋環(huán)形網(wǎng)格、肋環(huán)斜桿型網(wǎng)格、三向網(wǎng)格及其組合拱形網(wǎng)格體系；按照網(wǎng)格層數(shù)劃分的單層、雙層或多層拱形網(wǎng)格；由交叉桁架體系組成的兩向正交正放拱形網(wǎng)架、兩向正交斜放拱形網(wǎng)架、兩向斜交斜放拱形拱形網(wǎng)架、三向拱形網(wǎng)架、三向拱形網(wǎng)架、單向折線形拱形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
[0023]所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是上弦支座型式、下弦支座型式或其二者組合型式;所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支座為全部設(shè)置或部分設(shè)置。
[0024]【具體實施方式】二:如圖1?8所示，本實施方式鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的上下弦桿為連續(xù)的弧形或折線型，其上弦桿I和下弦桿2均為連續(xù)的弧形鋼管或非連續(xù)的直鋼管構(gòu)成折線形鋼管，腹桿3和連桿4均為直鋼管。如此設(shè)計，上弦桿I和下弦桿2可以承受軸向壓力。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0025]【具體實施方式】三:如圖6所示，本實施方式所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)相鄰的拱形桁架7和多根連桿4之間呈抽空網(wǎng)架型式。如此設(shè)計，可以進(jìn)一步減小用鋼量。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一或二相同。
[0026]【具體實施方式】四:如圖1?8所示，本實施方式每個拱形桁架7的上弦桿I和下弦桿2之間灌有混凝土，混凝土的強度等級為C30以上自密實混凝土。如此設(shè)計，可以將一部分軸向壓力由鋼管之間的混凝土來承受，充分利用了混凝土的抗壓性能。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】三相同。
[0027]【具體實施方式】五:如圖1?8所示，本實施方式多個拱形桁架7與多根連桿4垂直焊接形成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。如此設(shè)計，可以增強空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的整體強度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一、二或四相同。
[0028]【具體實施方式】六:如圖7?8所示，本實施方式所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)還包括拉索8，每個拱形桁架7的中部水平設(shè)置有一根拉索8。如此設(shè)計，水平拉索可以抵消掉拱形桁架7的一部分水平推力，使得結(jié)構(gòu)成本更低。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】五相同。
[0029]實施例1:
[0030]如圖1?4所示，本實施方式的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括多個拱形桁架7和多根連桿4，每個拱形桁架7包括上弦桿1、兩根下弦桿2和若干根腹桿3，上弦桿I和兩根下弦桿2通過若干根腹桿3構(gòu)成橫截面呈三角形的拱形桁架，上弦桿I與下弦桿2之間、兩根下弦桿2之間均布置有腹桿3，多個拱形桁架7與多根連桿4垂直固接形成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，每個拱形桁架7還包括兩個支座5，每個拱形桁架7的兩端分別設(shè)置有一個支座5，支座5與基礎(chǔ)連接。在灌裝混凝土之前，需在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的跨度方向設(shè)臨時支撐，待混凝土強度值達(dá)到70-90%后，即可將臨時支撐拆除，混凝土為自密實混凝土，混凝土的強度等級為C30，施工方法采用頂升法、滿堂式施工方法。
[0031]實施例2:
[0032]如圖5?6所示，將實施例1中的網(wǎng)格抽空一部分桿件，形成一個抽空的拱形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的用鋼量更小，其它與實施例1相同。
[0033]實施例3:
[0034]如圖7?8所示，將實施例2中的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)一步抽空，演變成單榀的拱形桁架7，在拱形桁架7之間用直線桁架相連，在每個拱形桁架7的下弦桿2上水平設(shè)置拉索8，拉索8抵消掉拱形桁架7的一部分水平推力，使結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟。其它與實施例1相同。
【主權(quán)項】
1.一種鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括多個拱形桁架(7)和多根連桿(4)，其特征在于:每個拱形桁架(7)包括上弦桿(I)、兩根下弦桿(2)和若干根腹桿(3)，上弦桿(I)和兩根下弦桿(2)通過若干根腹桿(3)構(gòu)成橫截面呈三角形的拱形桁架，上弦桿(I)與下弦桿(2)之間布置有腹桿(3)，多個拱形桁架(7)與多根連桿(4)連接形成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，拱形桁架(7)還包括支座(5)，拱形桁架(7)的兩端分別設(shè)置有支座(5)，支座(5)與基礎(chǔ)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的上下弦桿為連續(xù)的弧形或折線型，其上弦桿(I)和下弦桿(2)均為連續(xù)的弧形鋼管或非連續(xù)的直鋼管構(gòu)成折線形鋼管，腹桿(3)和連桿(4)均為直鋼管。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)相鄰的拱形桁架(7)和多根連桿(4)之間呈抽空網(wǎng)架型式。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:每個拱形桁架(7)的上弦桿(I)和下弦桿(2)之間灌有混凝土，混凝土的強度等級為C30以上自密實混凝土。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:多個拱形桁架(7)與多根連桿(4)垂直焊接形成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)還包括拉索(8)，每個拱形桁架(7)的中部水平設(shè)置有一根拉索(8)。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)為四角錐體系，四角錐體系包括正放四角錐、正放抽空四角錐、棋盤形四角錐、斜放四角錐、心形四角錐拱形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)為三角錐拱形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，三角錐拱形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系包括三角錐拱形網(wǎng)架、抽空三角錐拱形網(wǎng)架、蜂窩三角形拱形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)按照外形劃分為圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、三心圓網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或非典型拱形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；按照桿件連接形式劃分為聯(lián)方網(wǎng)格、肋環(huán)形網(wǎng)格、肋環(huán)斜桿型網(wǎng)格、三向網(wǎng)格及其組合的拱形網(wǎng)格體系。10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的鋼管混凝土拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)按照網(wǎng)格層數(shù)劃分為單層、雙層或多層拱形網(wǎng)格;所述拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是由交叉桁架體系組成的兩向正交正放拱形網(wǎng)架、兩向正交斜放拱形網(wǎng)架、兩向斜交斜放拱形拱形網(wǎng)架、三向拱形網(wǎng)架、三向拱形網(wǎng)架、單向折線形拱形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E04B1/32GK106013447SQ201610480042
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】陳月明
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)空間鋼結(jié)構(gòu)幕墻有限公司