一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳，本实用新型提供的在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳是在壳体的曲面上对称等分成数个子区域，相邻的子区域之间形成受力主肋，子区域的曲面内设有弧形拱，弧形拱与弧形拱之间以及弧形拱与受力主肋之间呈三角形或四边形用杆件连接，将壳体的曲面底部周边节点设为支座。本实用新型的有益效果：这种曲面网壳网格形式不仅可用于单层曲面网壳结构，也可以用于弦支穹顶结构的上部刚性结构部分，还可用于双层网壳结构的网格形式构建以及在自由曲面中具有正高斯曲率的曲面部分，可预期在大跨度空间结构中具有良好的应用前景。
【专利说明】一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种单层球面网壳，特别涉及一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳。
【背景技术】
[0002]目前，网壳结构是建筑中常见的结构形式，一般支座分布在结构周边，利用曲面受力特性跨越较大的空间。网壳曲面依据曲面曲率可以分为正高斯曲面、负高斯曲面、零高斯曲面；依据网格形式可划分为不同的网壳结构，如单层球面网壳形式因网格形式不同有凯威特6、凯威特8、三向网格，短程线等。但是目前的网壳结构中的普遍存在着结构荷载不能够直接传递到支座，承载效率较低的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的为了解决现有的网壳结构中普遍存在着结构荷载不能够直接传递到支座，导致承载效率较低的问题而提供的一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳。
[0004]本实用新型提供的在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳是在壳体的曲面上对称等分成数个子区域，相邻的子区域之间形成受力主肋，子区域的曲面内设有弧形拱，弧形拱与弧形拱之间以及弧形拱与受力主肋之间呈三角形或四边形用杆件连接，将壳体的曲面底部周边节点设为支座。
[0005]杆件之间的节点为焊接节点或机械连接节点或刚性节点或半刚性节点。
[0006]支座为连续布置或间断布置。
[0007]弧形拱为圆形弧或抛物线弧形式。
[0008]受力主肋由单杆件顺序连接形成或由多杆件构成构件后再顺序连接形成。
[0009]杆件的截面具有相同的截面形状与尺寸或具有不同的截面形状和尺寸。
[0010]本实用新型的设置原理:
[0011]在壳体的曲面内对称等分数个子区域，子区域之间形成受力主肋，在子区域内的曲面内设置弧形拱，弧形拱与弧形拱之间以及弧形拱与受力主肋之间采用杆件呈三角形或四边形的形式连接起来。杆件可以具有相同的截面形状与尺寸，也可以具有不同截面形状和尺寸；杆件之间的节点连接方式可以是焊接节点(如焊接球节点)，也可以是机械连接节点(如螺栓球节点)或者其他刚性或半刚性节点的构造方式。将壳体的曲面底部周边节点设为支座。受力主肋由单杆件顺序连接形成，也可先由多杆件构成构件，再顺序连接形成。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]本实用新型提供的在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳，使曲面网壳结构的网格形式新颖，采用将结构分区的方式，在每个子区域内都形成受力的面内拱，能够将各子区域的荷载直接传递给支座，缩短荷载传递到支座的距离，提高结构承载效率和承载能力，节省材料用量。这种曲面网壳网格形式不仅可用于单层曲面网壳结构，也可以用于弦支穹顶结构的上部刚性结构部分，还可用于双层网壳结构的网格形式构建以及在自由曲面中具有正高斯曲率的曲面部分，可预期在大跨度空间结构中具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型平面总体布置示意图。
[0015]图2为本实用新型子区域平面布置示意图。
[0016]图3为本实用新型立体布置示意图。
[0017]1、子区域2、受力主肋3、弧形拱4、杆件5、支座。
【具体实施方式】
[0018]请参阅图1、图2和图3所示:
[0019]本实用新型提供的在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳是在壳体的曲面上对称等分成数个子区域1，相邻的子区域I之间形成受力主肋2，子区域I的曲面内设有弧形拱3，弧形拱3与弧形拱3之间以及弧形拱3与受力主肋2之间呈三角形或四边形用杆件4连接，将壳体的曲面底部周边节点设为支座5。
[0020]杆件4之间的节点为焊接节点或机械连接节点或刚性节点或半刚性节点。
[0021]支座5为连续布置或间断布置。
[0022]弧形拱3为圆形弧或抛物线弧形式。
[0023]受力主肋2由单杆件4顺序连接形成或由多杆件4构成构件后再顺序连接形成。
[0024]杆件4的截面具有相同的截面形状与尺寸或具有不同的截面形状和尺寸。
[0025]本实用新型的设置原理:
[0026]在壳体的曲面内对称等分数个子区域1，子区域I之间形成受力主肋2，在子区域I内的曲面内设置弧形拱3，弧形拱3与弧形拱3之间以及弧形拱3与受力主肋2之间采用杆件4呈三角形或四边形的形式连接起来。杆件4可以具有相同的截面形状与尺寸，也可以具有不同截面形状和尺寸；杆件4之间的节点连接方式可以是焊接节点(如焊接球节点)，也可以是机械连接节点(如螺栓球节点)或者其他刚性或半刚性节点的构造方式。将壳体的曲面底部周边节点设为支座5。受力主肋2由单杆件4顺序连接形成，也可先由多杆件4构成构件，再顺序连接形成。
【权利要求】
1.一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳，其特征在于:是在壳体的曲面上对称等分成数个子区域，相邻子区域之间形成受力主肋，子区域的曲面内设有弧形拱，弧形拱与弧形拱之间以及弧形拱与受力主肋之间呈三角形或四边形用杆件连接，将壳体的曲面底部周边节点设为支座。
2.根据权利要求1所述的一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳，其特征在于:所述的杆件之间的节点为焊接节点或机械连接节点或刚性节点或半刚性节点。
3.根据权利要求1所述的一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳，其特征在于:所述的支座为连续布置或间断布置。
4.根据权利要求1所述的一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳，其特征在于:所述的弧形拱为圆形弧或抛物线弧形式。
5.根据权利要求1所述的一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳，其特征在于:所述的受力主肋由单杆件顺序连接形成或由多杆件构成构件后再顺序连接形成。
6.根据权利要求1所述的一种在球面子区域内拱形布置构件的单层球面网壳，其特征在于:所述的杆件的截面具有相同的截面形状与尺寸或具有不同的截面形状和尺寸。
【文档编号】E04B1/32GK204252275SQ201420724252
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】姜宝石, 崔昌禹 申请人:海南大学