一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构的制作方法

本技术涉及结构工程，具体涉及一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构。

背景技术：

1、随着经济水平的快速发展，人民的生活水平不断提高，对于建筑物所带来的生活空间的要求也不断改变，大空间生活环境越来越被人们所接受和向往，这就为大跨度建筑结构的出现以及推广提供了前提条件。

2、目前大跨度建筑结构主要用于公共建筑及工业建筑，例如大型商场、体育馆、展览馆、航站楼、火车站、机库、生产车间、电厂储煤料场等。在这过程中许多传统的结构形式，如:网架结构、薄壳结构、网壳结构、悬索结构等被采用，这其中网架、网壳这类网格结构以重量轻、经济性好、适用性被广泛应用。

3、近几十年来，随着人们在体育、展览、文娱等方面活动的日益增长和新材料、新技术的不断涌现，人们对空间结构的要求也越来越高。常规的以单一网架结构构成的网格结构已难以满足人民对美观的要求，网架杂乱的杆件，通透性效果差的劣势被逐渐放大。设计师们又提出通透性更好、造价也比较合理的正交平面桁架、斜交平面桁架等刚性结构。其中斜交平面桁架韵律强，美感度佳，已被运用于不同大跨度结构，如鸟巢，瑞金体育中心等。斜交平面桁架在外圈支承点处需设置联系桁架将各个支撑点串联一起形成整体，一旦支承点距离加大，联系桁架自身稳定难以保证，也难以实现较大跨度的跨越(如图6所示)；同时当在支承点外还存在较大悬挑时，斜交平面桁架悬挑伸出的网格不均匀，给幕墙设计、及吊顶设计带来较多困难(如图7所示)。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是目前的空间网格结构一旦支承点距离加大，联系桁架自身稳定难以保证，也难以实现较大跨度的跨越，而且在支承点外还存在较大悬挑时，斜交平面桁架悬挑伸出的网格不均匀，给幕墙设计、及吊顶设计带来较多困难的问题，目的在于提供一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，解决了目前的空间网格结构一旦支承点距离加大，联系桁架自身稳定难以保证，也难以实现较大跨度的跨越，而且在支承点外还存在较大悬挑时，斜交平面桁架悬挑伸出的网格不均匀，给幕墙设计、及吊顶设计带来较多困难的问题。

2、本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，包括内部斜交平面桁架，还包括外圈弧形网架，所述内部斜交平面桁架的上弦杆与外圈弧形网架的上弦节点连接，所述内部斜交平面桁架的下弦杆与所述外圈弧形网架的下弦节点连接。

4、该空间网格结构内部采用平面交叉的桁架，具有通透、轻盈的优点，平面交叉的桁架杆件少，方便管线和马道的布置和穿越；在内部斜交平面桁架的外圈连接的外圈弧形网架，具有抗扭性能好，减少平面交叉的桁架变形的优点；连接的外圈弧形网架还可以减少平面交叉桁架的支座使用量，使得平面交叉桁架直接支撑于外圈弧形网架上，同时也可以使平面交叉桁架斜交角度不再受到支点的控制，具有更多的效果变化；外圈弧形网架的刚度大，不仅能为内部斜交平面桁架提供支座刚度，而且还能适用于更大跨度的支点，斜交平面桁架悬挑伸出的网格也很均匀；整个空间网格结构的经济型好。

5、进一步的，所述内部斜交平面桁架的外圈支撑点处设置有联系桁架，所述联系桁架上连接有支撑柱。

6、进一步的，当内部斜交平面桁架的弦杆面外计算长度太大时，在内部斜交平面桁架的交点处增设联系杆。

7、在内部斜交平面桁架的弦杆面外计算长度太大时，在斜交平面桁架交点处增设联系杆，减小计算长度，从而降低弦杆截面尺寸。

8、进一步的，所述内部斜交平面桁架由上弦杆、下弦杆和用于连接上弦杆和下弦杆的弦杆腹杆组成。

9、进一步的，所述上弦杆、下弦杆和腹杆之间采用相贯的连接结构焊接。

10、进一步的，所述内部斜交平面桁架与外圈弧形网架之间采用焊接球连接或直接通过桁架环梁焊接。

11、本领域技术人员可以根据实际情况选择连接的方式，不局限于上述例举的两种。

12、进一步的，所述内部斜交平面桁架与外圈弧形网架之间设置有桁架环梁，采用相贯焊缝连接。

13、进一步的，所述桁架环梁上连接有焊接板，所述斜交平面桁架的弦杆、弦杆腹杆、外圈弧形网架的网架腹杆采用相贯焊缝的方式连接在由桁架环梁和焊接板形成的连接体上。

14、进一步的，所述外圈弧形网架部位采用正放四角锥网架或正方抽空四角锥网架。

15、本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，不局限于上述例举的两种。

16、进一步的，所述内部斜交平面桁架由一榀平面桁架斜向交叉而成，交点也刚好作为桁架网格的分割点。

17、本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

18、(1)该空间网格结构内部采用平面交叉的桁架，具有通透、轻盈的优点，平面交叉的桁架杆件少，方便管线和马道的布置和穿越；在内部斜交平面桁架的外圈连接的外圈弧形网架，具有抗扭性能好，减少平面交叉的桁架变形的优点；

19、(2)连接的外圈弧形网架还可以减少平面交叉桁架的支座使用量，使得平面交叉桁架直接支撑于外圈弧形网架上，同时也可以使平面交叉桁架斜交角度不再受到支点的控制，具有更多的效果变化；

20、(3)外圈弧形网架的刚度大，不仅能为内部斜交平面桁架提供支座刚度，而且还能适用于更大跨度的支点，斜交平面桁架悬挑伸出的网格也很均匀；整个空间网格结构的经济型好；

21、(4)在内部斜交平面桁架的弦杆面外计算长度太大时，在斜交平面桁架交点处增设联系杆，减小计算长度，从而降低弦杆截面尺寸。

技术特征：

1.一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，包括内部斜交平面桁架(01)，其特征在于，还包括外圈弧形网架(02)，所述内部斜交平面桁架(01)的上弦杆(06)与外圈弧形网架(02)的上弦节点连接，所述内部斜交平面桁架(01)的下弦杆(07)与所述外圈弧形网架(02)的下弦节点连接。

2.根据权利要求1所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，所述内部斜交平面桁架(01)的外圈支撑点处设置有联系桁架(04)，所述联系桁架(04)上连接有支撑柱(03)。

3.根据权利要求1所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，当内部斜交平面桁架(01)的弦杆面外计算长度太大时，在内部斜交平面桁架(01)的交点(09)处增设联系杆(10)。

4.根据权利要求1所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，所述内部斜交平面桁架(01)由上弦杆(06)、下弦杆(07)和用于连接上弦杆(06)和下弦杆(07)的弦杆腹杆(08)组成。

5.根据权利要求4所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，所述上弦杆(06)、下弦杆(07)和腹杆之间采用相贯的连接结构焊接。

6.根据权利要求1所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，所述内部斜交平面桁架(01)与外圈弧形网架(02)之间采用焊接球连接或直接通过桁架环梁焊接。

7.根据权利要求1所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，所述内部斜交平面桁架(01)与外圈弧形网架(02)之间设置有桁架环梁，采用相贯焊缝连接。

8.根据权利要求7所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，所述桁架环梁上连接有焊接板(11)，所述斜交平面桁架的弦杆(12)、弦杆腹杆(08)、外圈弧形网架(02)的网架腹杆(13)采用相贯焊缝的方式连接在由桁架环梁和焊接板(11)形成的连接体上。

9.根据权利要求1所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，所述外圈弧形网架(02)部位采用正放四角锥网架或正方抽空四角锥网架。

10.根据权利要求1所述的一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，其特征在于，所述内部斜交平面桁架(01)由一榀平面桁架(05)斜向交叉而成，交点(09)也刚好作为桁架网格的分割点。

技术总结
本技术公开了一种斜交平面桁架与外圈网架组合的空间网格结构，涉及结构工程技术领域，包括内部斜交平面桁架，还包括外圈弧形网架，所述内部斜交平面桁架的上弦杆与外圈弧形网架的上弦节点连接，所述内部斜交平面桁架的下弦杆与所述外圈弧形网架的下弦节点连接。该空间网格结构内部采用平面交叉的桁架，平面交叉的桁架杆件少，方便管线和马道的布置和穿越；在内部斜交平面桁架的外圈连接的外圈弧形网架，具有抗扭性能好，减少平面交叉的桁架变形的优点；连接的外圈弧形网架还可以减少平面交叉桁架的支座使用量，使得平面交叉桁架直接支撑于外圈弧形网架上，同时也可以使平面交叉桁架斜交角度不再受到支点的控制，具有更多的效果变化。

技术研发人员：张旭东,周佳,刘宜丰,李常虹,潘宇,鲁瑛
受保护的技术使用者：中国建筑西南设计研究院有限公司
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/1/15