一种轮辐式张拉结构体系的制作方法

本实用新型涉及建筑领域，尤其是涉及一种轮辐式张拉结构体系。

背景技术：

轮辐式张拉结构是在张拉结构的基础上根据自行车车轮辐条结构概念提出来的，这种结构体系具有张拉结构的受力特点，同时克服了一般张拉结构体系复杂、传力不直接和容易形成机构的缺点。这种结构轻巧美观，能够与建筑造型和建筑美学很好的融合。

不对称造型设计以其独特的外观越来越多地运用在大型建筑上。

近年来体育建筑设计中结构与建筑的融合度要求越要越高。结构体系既要受力合理、经济安全，同时又要与建筑造型和建筑室内空间协调。目前存在不对称造型设计没有相对应的受力结构设计的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轮辐式张拉结构体系。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种轮辐式张拉结构体系，包括内拉环、外压环和径向索桁架，所述内拉环和外压环通过径向索桁架连接，所述内拉环包括通过飞柱连接的上拉环和下拉环，所述上拉环和下拉环之间连接斜索，所述斜索用于平衡受力，使内拉环、外压环和径向索桁架形成不对称空间造型。

所述的斜索交叉连接于相邻飞柱与上拉环和下拉环形成的四边形内。

所述的径向索桁架包括上弦杆和径向拉索，所述上弦杆和径向拉索通过撑杆连接。

体系还包括屋面环梁，所述屋面环梁与上弦杆连接。

所述的屋面环梁为四层屋面环梁。

体系还包括立面结构，所述立面结构与上弦杆和径向拉索交汇处连接。

所述的立面结构包括相互连接的支撑杆和拉杆，所述拉杆呈n形，所述支撑杆呈l形并与拉杆形成两个锐角三角形。

体系还包括钢柱，所述钢柱一端连接于立面结构、上弦杆和径向拉索交汇处，另一端连接于地面。

所述的内拉环、外压环和径向索桁架形成不对称马鞍形。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)上拉环和下拉环之间连接斜索，使轮辐式张拉结构有合理的受力，从而可以形成不对称空间造型。

(2)斜索交叉连接于相邻飞柱与上拉环和下拉环形成的四边形内，可以形成更强的支撑力。

(3)径向索桁架的上弦为上弦杆，可增强竖向承重。

(4)包括屋面环梁，屋面环梁的可以使整个体系受力均匀、稳固。

(5)立面结构的支撑杆将竖向力传递至地面，拉杆可以抵抗水平力。

(6)包括钢柱，钢柱一端连接于立面结构、上弦杆和径向拉索交汇处，另一端连接地面，可以将将竖向力传递至地面。

(7)内拉环、外压环和径向索桁架形成不对称马鞍形，结构美观。

附图说明

图1为本实用新型内拉环和外压环示意图；

图2为本实用新型上弦杆、径向拉索和撑杆示意图；

图3为本实用新型不对称马鞍形轮辐式张拉结构示意图；

图4为本实用新型屋面环梁示意图；

图5为本实用新型立面结构示意图；

图6为本实用新型的结构示意图；

图7为本实用新型的俯视图；

图8为本实用新型单榀结构示意图；

附图标记：

1为上拉环；2为下拉环；3为外压环；4为斜索；5为径向索桁架；6为支撑杆；7为拉杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1-3所示，本实用新型提供一种轮辐式张拉结构，包括内拉环、外压环3和径向索桁架5，内拉环和外压环3通过径向索桁架5连接，内拉环包括通过飞柱连接的上拉环1和下拉环2，上拉环1和下拉环2之间连接斜索4，斜索4交叉连接于相邻飞柱与上拉环1和下拉环2形成的四边形内，使轮辐式张拉结构有合理的受力，从而可以形成不对称空间造型。

如图2和图8所示，径向索桁架5包括上弦杆和径向拉索，上弦杆和径向拉索通过撑杆连接，上弦杆可增强竖向承重。

如图4所示，整个轮辐式张拉结构体系包括屋面环梁，所述屋面环梁与上弦杆连接，屋面环梁为四层屋面环梁，屋面环梁的可以使整个体系受力均匀、稳固。

如图5所示，整个轮辐式张拉结构体系还包括立面结构，立面结构与上弦杆和径向拉索交汇处连接，立面结构包括相互连接的支撑杆6和拉杆7，拉杆7呈n形，支撑杆6呈l形并与拉杆7形成两个锐角三角形，支撑杆6将竖向力传递至地面，拉杆7可以抵抗水平力。

整个轮辐式张拉结构体系还包括钢柱，钢柱一端连接于立面结构、上弦杆和径向拉索交汇处，另一端连接于地面，钢柱可以将将竖向力传递至地面。

如图6-7所示，整个轮辐式张拉结构体系内拉环、外压环3和径向索桁架5形成不对称马鞍形。

本实施例提出一种新型的体育场不对称马鞍形轮辐式张拉结构体系，通过外压环3、68榀径向索和内拉环形成张拉结构体系，通过飞柱和撑杆支撑上部上弦杆和压环，提高屋盖结构竖向刚度。

本实施例的轮辐式张拉结构体系还包括屋面支撑，可以支撑屋面。

体育场东西看台不对称，西看台为主看台，屋面结构43m，东看台为次看台，屋面结构高30m；南北屋面结构高24m。

体育场屋面造型为一个不对称马鞍形，平面为近似圆形造型，长轴265m，短轴253m。屋盖最高标高约为42m，屋盖东看台最大悬挑长度44m，西看台最大悬挑长度44m，屋盖南北看台最小悬挑长度18m。体育场屋盖钢结构通过钢柱与下部混凝土地面形成一个完整的受力整体，为上部屋盖钢结构提供足够的支撑刚度和抗倾覆力矩。

体育场屋盖钢结构的竖向力通过上弦杆传递到混凝土看台后的钢柱上，并通过钢柱传递到下部基础。看台后面的屋面钢结构和立面幕墙通过拉杆7和支撑杆6形成一体化的受力体系。拉杆7和支撑杆6可以抵抗幕墙竖向荷载，同时可以承受幕墙的水平荷载。拉杆7在拉住幕墙竖向荷载和竖向变形的同时可以抵消一部分看台内部张拉屋盖径向力和径向变形。

水平风荷载及地震作用由钢柱和屋面环梁以及幕墙结构形成的环箍作用共同抵抗，整个环箍作用将水平力传递给下部混凝土看台和基础。

技术特征：

1.一种轮辐式张拉结构体系，包括内拉环、外压环(3)和径向索桁架(5)，所述内拉环和外压环(3)通过径向索桁架(5)连接，所述内拉环包括通过飞柱连接的上拉环(1)和下拉环(2)，其特征在于，所述上拉环(1)和下拉环(2)之间连接斜索(4)，所述斜索(4)用于平衡受力，使内拉环、外压环(3)和径向索桁架(5)形成不对称空间造型。

2.根据权利要求1所述的一种轮辐式张拉结构体系，其特征在于，所述的斜索(4)交叉连接于相邻飞柱与上拉环(1)和下拉环(2)形成的四边形内。

3.根据权利要求1所述的一种轮辐式张拉结构体系，其特征在于，所述的径向索桁架(5)包括上弦杆和径向拉索，所述上弦杆和径向拉索通过撑杆连接。

4.根据权利要求3所述的一种轮辐式张拉结构体系，其特征在于，还包括屋面环梁，所述屋面环梁与上弦杆连接。

5.根据权利要求4所述的一种轮辐式张拉结构体系，其特征在于，所述的屋面环梁为四层屋面环梁。

6.根据权利要求3所述的一种轮辐式张拉结构体系，其特征在于，还包括立面结构，所述立面结构与上弦杆和径向拉索交汇处连接。

7.根据权利要求6所述的一种轮辐式张拉结构体系，其特征在于，所述的立面结构包括相互连接的支撑杆(6)和拉杆(7)，所述拉杆(7)呈n形，所述支撑杆(6)呈l形并与拉杆(7)形成两个锐角三角形。

8.根据权利要求6所述的一种轮辐式张拉结构体系，其特征在于，还包括钢柱，所述钢柱一端连接于立面结构、上弦杆和径向拉索交汇处，另一端连接于地面。

9.根据权利要求1所述的一种轮辐式张拉结构体系，其特征在于，所述的内拉环、外压环(3)和径向索桁架(5)形成不对称马鞍形。

技术总结
本实用新型涉及一种轮辐式张拉结构体系，包括内拉环、外压环(3)和径向索桁架(5)，所述内拉环和外压环(3)通过径向索桁架(5)连接，所述内拉环包括通过飞柱连接的上拉环(1)和下拉环(2)，所述上拉环(1)和下拉环(2)之间连接斜索(4)，所述斜索(4)用于平衡受力，使内拉环、外压环(3)和径向索桁架(5)形成不对称空间造型，与现有技术相比，可以使轮辐式张拉结构形成不对称空间造型。

技术研发人员：张月强;张峥;王哲睿
受保护的技术使用者：同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司
技术研发日：2019.07.08
技术公布日：2020.04.28