专利名称：一种同单元立方体空间桁架结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空间桁架结构，尤其是涉及一种同单元立方体空间桁架结构。
背景技术：
常规的空间桁架结构由柱子、主梁、次梁等桁架构件，以及连接桁架构件的接头等辅助材料组成。不同桁架构件的长短、类型、规格不一，构件制造种类多，安装搭设繁琐、速度慢。此外，在结构安装或使用过程中，如果发生某些桁架构件损坏，若要更换则需到工厂再制作相同类型的构件，十分麻烦。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种同单元立方体空间桁架结构，采用柱、梁均由相同平面桁架单元组成的空间桁架结构。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:本实用新型由8榀构造、尺寸、型号完全相同的桁架构件单元和8个构造、尺寸、型号完全相同的桁架接头单元组成；每一榀桁架构件单元包括在同一平面内的一根上弦杆、一根下弦杆和连接上弦杆与下弦杆的多根腹杆，上弦杆长度大于下弦杆；每一个桁架接头单元由一根杆件和连接杆件两端的相同接头组成w X7-Yy为桁架接头单元，分别连接各榀桁架构件单元的两端，其中与上弦杆接头一端为X1、另一端为X；，与下弦杆接头一端为Y,.、另一端为Yy ;8榀桁架构件单元为第1、2、3、4、5、6、7、8榀，其中第1、2、3、4榀为柱，第5、
6、7、8 榀为梁，8 个桁架接头单元代号为 X1-Y1J2-Y2' X3-Y3> X4-Y4> U、X6_Y6、W X8-Y8 ;与地面相连的上弦杆接头一端X1、X2、X3、X4在同一平面上，不与地面相连的下弦杆接头一端Y1^ Y2> Y3> Y4也在另外同一平 面上；不与地面相连的上弦杆接头一端X5、X6、X7> X8在同一平面上，不与地面相连的上弦杆接头一端Y5、\、Y7' Y8也在另外同一平面上；同单元立方体空间桁架结构中，任何相邻两榀桁架构件单元的两根上弦杆的轴线夹角均为90°，任何相邻两榀桁架构件单元的两根下弦杆的轴线夹角也均为90°。任何两个相邻上弦杆正方形的面夹角均为90°，任何两个相邻下弦杆正方形的面夹角也均为90°。所述的桁架接头单元X1-Yp X2-Y2、X3-Y3、X4-Y4分别对应连接第I榀、第2榀、第3榀、第4榀桁架构件单元的接地端，桁架接头单元X5-Y5分别连接第I榀、第5榀与第8榀桁架构件单元、桁架接头单元X6-Y6分别连接第2榀、第6榀与第5榀桁架构件单元、桁架接头单元X7-Y7分别连接第3榀、第7榀与第6榀桁架构件单元、桁架接头单元X8-Y8分别连接第4榀、第8与第7榀桁架构件单元。所述的桁架构件单元与桁架接头单元的连接方式是焊接或螺栓连接。本实用新型与背景技术相比具有的有益效果是:1.生产成本低。同单元立方体空间桁架结构的桁架构件单元全部相同、桁架接头单元全部相同，方便了生产制作，有利于工厂批量生产、包装、运输，从而降低了生产成本。2.安装方便。同单元立方体空间桁架结构的桁架构件单元、桁架接头单元全部相同，杆件与接头的连接方式相同，方便了结构的安装。3.更换方便。同单元立方体空间桁架结构的桁架构件单元、桁架接头单元全部相同，任何一个单元在安装或使用中损坏，可用标准件单元替代即可，方便了更换工作。4.结构安全性好。桁架构件单元结构承载力大、稳定性好、抗震性好。
图1是一榀桁架构件单元和两个桁架接头单元的平面图。图中4为桁架构件单元的编号HX-Yj为桁架接头单元，分别连接第k榀桁架构件单元的两端。图2是同单元立方体空间桁架结构的三维透视图。图中:1、2、3、4、5、6、7、8分别为八榀桁架构件单元的编号。X1-Y^ X2-Y2> X3-Y3、X4-Y4> X5-Y5> X6-Y6> X7-Y7> X8-Y8分别为八个桁架接头单元的编号。[0016]图3a、3b是同单元立方体空间祐1架结构的安装步骤流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1、图2所示，本实用新型由8榀构造、尺寸、型号完全相同的桁架构件单元和8个构造、尺寸、型号完全相同的桁架接头单元组成；每一榀桁架构件单元包括在同一平面内的一根上弦杆、一根下弦杆和连接上弦杆与下弦杆的多根腹杆，上弦杆长度大于下弦杆；每一个桁架接头单元由一根杆件和连接杆件两端的相同接头组成H X7-Y7-为桁架接头单元，分别连接各榀桁架构件单元的两端，其中与上弦杆接头一端为X1、另一端为Xy，与下弦杆接头一端为Y,.、另一端为Yy ;8榀桁架构件单元为第1、2、3、4、5、6、7、8榀，其中第1、2、
3、4榀为柱，第5、6、7、8榀为梁，8个桁架接头单元代号为X1-Y1' X2-Y2, X3-Y3> X4-Y4> WX6-Y6、X7-Y7、X8-Y8 ;与地面相连的上弦杆接头一端ΧρΧ2、Χ3、Χ4在同一平面上，不与地面相连的下弦杆接头一端\、\、Y3、Y4也在另外同一平面上；不与地面相连的上弦杆接头一端Χ5、Χ6、Χ7、Χ8在同一平面上，不与地面相连的上弦杆接头一端Υ5、Υ6、Υ7、Υ8也在另外同一平面上，其中&、\、&、&所在平面高于￥5、￥6、￥7、￥8所在平面；同单元立方体空间桁架结构中，任何相邻两榀桁架构件单元的两根上弦杆的轴线夹角均为90°，任何相邻两榀桁架构件单元的两根下弦杆的轴线夹角也均为90°。任何两个相邻上弦杆正方形的面夹角均为90°，任何两个相邻下弦杆正方形的面夹角也均为90°。所述的桁架接头单元X1-Yp X2-Y2、X3-Y3、X4-Y4分别对应连接第I榀、第2榀、第3榀、第4榀桁架构件单元的接地端，桁架接头单元X5-Y5分别连接第I榀、第5榀与第8榀桁架构件单元、桁架接头单元X6-Y6分别连接第2榀、第6榀与第5榀桁架构件单元、桁架接头单元X7-Y7分别连接第3榀、第7榀与第6榀桁架构件单元、桁架接头单元X8-Y8分别连接第4榀、第8与第7榀桁架构件单元。同单元立方体空间桁架结构中桁架构件单元与桁架接头单元的连接方式是焊接或螺栓连接。如图3a、3b所示，假定一个桁架单元是由一个桁架构件单元和其所对应的桁架接头单元组成，则同单元立方体空间桁架结构的安装步骤:首先安装4榀立柱桁架单元，然后安装4榀屋盖桁架单元，最终连接形成一个完整的同单元立方体空间桁架结构。因为每个桁架接头单元为相同的标准件、每榀桁架构件单元为相同的标准件、接头与杆件的连接方式也完全相同，所以同单元立方体空间桁架结构安装时不存在对杆件和接头的选择对应问题，非常简单方便。同理，如果结构在安装或使用过程中出现了杆件或接头损坏等情况，更换时只要换上备用标准件即可，不存在对杆件和接头型号等的选择问题，非常简单方便。
权利要求1.一种同单元立方体空间桁架结构，其特征在于:由8榀构造、尺寸、型号完全相同的桁架构件单元和8个构造、尺寸、型号完全相同的桁架接头单元组成；每一榀桁架构件单元包括在同一平面内的一根上弦杆、一根下弦杆和连接上弦杆与下弦杆的多根腹杆，上弦杆长度大于下弦杆；每一个桁架接头单元由一根杆件和连接杆件两端的相同接头组成； X1-Yp Xj-Yj-为祐1架接头单兀，分别连接各棍!祐1架构件单兀的两纟而，其中与上弦杆接头一端为X1、另一端为X/，与下弦杆接头一端为Y,.、另一端为Yy ；8榀桁架构件单元为第1、2、3、4、5、6、7、8榀，其中第1、2、3、4榀为柱，第5、6、7、8榀为梁，8个桁架接头单元代号为X1-Y1'X2-Y2> X3-Y3> X4-Y4> X5-Y5> X6-Y6> X7-Y7> X8-Y8 ;与地面相连的上弦杆接头一端 X1、X2> X3> X4 在同一平面上，不与地面相连的下弦杆接头一端Yp\、Y3、Y4也在另外同一平面上；不与地面相连的上弦杆接头一端Χ5、Χ6、Χ7、Χ8在同一平面上，不与地面相连的上弦杆接头一端Υ5、Υ6、Y7、Y8也在另外同一平面上；同单元立方体空间桁架结构中，任何相邻两榀桁架构件单元的两根上弦杆的轴线夹角均为90°，任何相邻两榀桁架构件单元的两根下弦杆的轴线夹角也均为90°，任何两个相邻上弦杆正方形的面夹角均为90°，任何两个相邻下弦杆正方形的面夹角也均为90°。
2.根据权利要求1所述的一种同 单元立方体空间桁架结构，其特征在于:所述的桁架接头单元X1-WmX4-Y4分别对应连接第I榀、第2榀、第3榀、第4榀桁架构件单元的接地端，桁架接头单元X5-Y5分别连接第I榀、第5榀与第8榀桁架构件单元、桁架接头单元X6-Y6分别连接第2榀、第6榀与第5榀桁架构件单元、桁架接头单元X7-Y7分别连接第3榀、第7榀与第6榀桁架构件单元、桁架接头单元X8-Y8分别连接第4榀、第8与第7榀桁架构件单兀。
3.根据权利要求1所述的一种同单元立方体空间桁架结构，其特征在于:所述的桁架构件单元与桁架接头单元的连接方式是焊接或螺栓连接。
专利摘要本实用新型公开了一种同单元立方体空间桁架结构。由8榀构造、尺寸、型号完全相同的桁架构件单元和8个构造、尺寸、型号完全相同的桁架接头单元组成；每一榀桁架构件单元包括在同一平面内的一根上弦杆、一根下弦杆和连接上弦杆与下弦杆的多根腹杆，上弦杆长度大于下弦杆；每一个桁架接头单元由一根杆件和连接杆件两端的相同接头组成。空间桁架结构的桁架构件单元和桁架接头单元相同，有利于工厂批量生产、包装、运输，从而降低了生产成本；方便了结构的安装；任何一个单元在安装或使用中损坏，可用标准件单元替代；结构的桁架构件单元结构承载力大、稳定性好、抗震性好。
文档编号E04B1/19GK203049778SQ201220731740
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者卓新, 王建林, 朱平淼, 张 成, 汪炎胜 申请人:浙江大学, 建桥建设集团有限公司