车辐式单、双层混合索网结构的制作方法

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种适用于体育场屋盖的车辐式单、双层混合索网结构。

背景技术：

车辐式索网结构是一种较为新型的结构形式，其主要由受拉内环、受压外环及连接内、外环的径向拉索组成，构成一个整体的自平衡体系，拉索不需额外的基础锚固，传力直接、高效。此类结构屋面常覆盖膜材，具有自重轻，跨越能力强，现场施工迅速、外观简洁优美等特点。

车辐式索网结构按照径向索层数，可分为单层索网、双层索网两类。车辐式单层索网一般外环高低起伏，整体结构形成马鞍形的空间曲面造型，从而为整体结构提供较大的竖向刚度。车辐式双层索网可进一步分为双层内环和双层外环两类。具有双层内环的车辐式索网由上内环索、下内环索、上径向索、下径向索、受压外环组成。上、下内环索通过内环撑杆连接，上、下径向索通过撑杆或吊索连接。具有双层外环的车辐式索网由受拉内环、上径向索、下径向索、上外环、下外环组成。上、下外环通过刚性杆连接，下径向索同样通过撑杆或吊索连接。

车辐式单层索网和双层索网均已广泛应用于体育场建筑，其中具有代表性的有苏州工业园区体育场(车辐式单层索网，跨度260m)、深圳宝安体育场(车辐式双层索网，双层内环，跨度230m)、佛山世纪莲体育场(车辐式双层索网，双层外环，跨度275m)。

车辐式单层索网结构简洁，外观通透美观，但竖向刚度较差，承载能力较弱。车辐式双层索网竖向刚度、承载能力强于单层索网，但结构通透性不及单层索网。同时，单层索网、双层索网为满足自身内力平衡，结构体型单一，无法广泛适应于复杂多变的建筑方案。目前已建成的车辐式索网结构，均为单纯的单层或双层索网，尚无将两者结合，形成一种单、双层索网优点兼具，具有独特外形的索网结构。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提出了一种应用于体育场屋盖，且兼具单、双层索网优点的车辐式单、双层混合索网结构。

本发明技术的技术方案是这样实现的：车辐式单、双层混合索网结构，其特征在于：包括车辐式单层索网、车辐式双层索网以及受压外环桁架；

所述车辐式单层索网包括单层索网环索和单层索网径向索，所述单层索网径向索的一端与单层索网环索相连，其另一端锚固于受压外环桁架；

所述车辐式双层索网包括双层索网上环索、双层索网下环索、双层索网上径向索、双层索网下径向索以及设置在上、下环索及径向索之间的撑杆组件，所述双层索网上径向索和双层索网下径向索的一端分别与双层索网上环索和双层索网下环索相连，其另一端均锚固于受压外环桁架；

所述车辐式单层索网、车辐式双层索网以及受压外环桁架共同组成自平衡体系。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其所述单层索网环索包括若干根钢索，其中一部分钢索在单、双层索网环索交界点处向上偏折而转换为双层索网上环索，其余部分的钢索在单、双层索网环索交界点处向下偏折而转换为双层索网下环索，所述单、双层混合索网结构的内环索保持连续不间断。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其所述单层索网环索的若干根钢索分为上下两排对称布置，所述若干根钢索中转换为双层索网上环索的钢索与转换为双层索网下环索的钢索交错布置，构成内环索的若干钢索的合力始终位于索网结构的索体中心点。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其所述撑杆组件由布置在双层索网上环索和双层索网下环索之间的双层索网内环撑杆以及布置在双层索网上径向索和双层索网下径向索之间的双层索网径向索间撑杆组成。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其所述车辐式双层索网的双层索网上环索和双层索网下环索之间的竖向距离逐渐增大，且相应的双层索网内环撑杆长度逐渐增加，形成单层变双层且几何外形连续变化的索网内环。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其所述单层索网环索的若干根钢索在每个连接节点装夹在同一个单层索网环索索夹内，所述单层索网径向索一端与单层索网环索索夹相连；

所述双层索网上环索和双层索网下环索的若干根钢索分别装夹在双层索网上环索索夹和双层索网下环索索夹内，所述双层索网上径向索和双层索网下径向索的一端分别与双层索网上环索索夹和双层索网下环索索夹相连。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其在所述双层索网上环索和双层索网下环索刚刚分离处，在对应的双层索网上环索索夹和双层索网下环索索夹上设置有环索索夹连接耳板，所述双层索网上环索索夹和双层索网下环索索夹通过环索索夹连接耳板用销轴进行连接。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其特当所述双层索网上环索和双层索网下环索之间间距足够大后，所述双层索网上环索和双层索网下环索通过双层索网内环撑杆相连。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其所述双层索网上径向索和双层索网下径向索之间的双层索网径向索间撑杆沿径向间距布置且长度由内向外逐渐减小，使上、下径向索共同承受屋盖荷载，同时使双层索网上径向索上凸。

本发明所述的车辐式单、双层混合索网结构，其所述受压外环桁架与屋盖支承柱相连，所述屋盖支承柱用于支承索网及受压外环桁架，以承受整体结构重力荷载和水平荷载，所述屋盖支承柱连接有附属结构。

本发明通过将单层索网与双层索网进行结合而形成单、双层混合索网结构，该结构实现了不对称的建筑外形，具有单层索网结构简洁，外观通透美观的特点，同时兼具双层索网承载能力强的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖面示意图。

图3为本发明中单层索网环索索夹结构示意图。

图4为本发明中双层索网上、下环索距离较小时的双层索网上、下环索索夹连接结构示意图。

图5为本发明中双层索网上、下环索距离较大时的双层索网上、下环索索夹连接结构示意图。

图中标记：1为单层索网环索，2为单层索网径向索，3为单、双层索网环索交界点，4为双层索网上环索，5为双层索网下环索，6为双层索网上径向索，7为双层索网下径向索，8为双层索网内环撑杆，9为双层索网径向索间撑杆，10为受压外环桁架，11为屋盖支承柱，12为附属结构，13为环索索夹连接耳板，14为销轴，15为单层索网环索索夹，16为双层索网上环索索夹，17为双层索网下环索索夹。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

如图1和2所示，一种车辐式单、双层混合索网结构，包括车辐式单层索网、车辐式双层索网以及受压外环桁架10，所述车辐式单层索网、车辐式双层索网以及受压外环桁架10共同组成自平衡体系，所述受压外环桁架10与屋盖支承柱11相连，所述屋盖支承柱11用于支承索网及受压外环桁架10，以承受整体结构重力荷载和水平荷载，另外可根据建筑方案，所述屋盖支承柱11可设置附属结构12。

在本实施例中，所述车辐式单层索网包括单层索网环索1和单层索网径向索2，所述单层索网径向索2的一端与单层索网环索1相连，其另一端锚固于受压外环桁架10；所述车辐式双层索网包括双层索网上环索4、双层索网下环索5、双层索网上径向索6、双层索网下径向索7以及设置在上、下环索及径向索之间的撑杆组件，所述双层索网上径向索6和双层索网下径向索7的一端分别与双层索网上环索4和双层索网下环索5相连，其另一端均锚固于受压外环桁架10。

所述撑杆组件由布置在双层索网上环索4和双层索网下环索5之间的双层索网内环撑杆8以及布置在双层索网上径向索6和双层索网下径向索7之间的双层索网径向索间撑杆9组成，所述车辐式双层索网的双层索网上环索4和双层索网下环索5之间的竖向距离逐渐增大，且相应的双层索网内环撑杆8长度逐渐增加，形成单层变双层且几何外形连续变化的索网内环；所述双层索网上径向索6和双层索网下径向索7之间的双层索网径向索间撑杆9沿径向间距布置且长度由内向外逐渐减小，使上、下径向索共同承受屋盖荷载，同时使双层索网上径向索6上凸，便于屋面排水。

其中，所述单层索网环索1包括十根钢索，其中四根钢索在单、双层索网环索交界点3处向上偏折而转换为双层索网上环索4，余下的六根钢索在单、双层索网环索交界点3处向下偏折而转换为双层索网下环索5，所述单、双层混合索网结构的内环索保持连续不间断。

如图3所示，所述单层索网环索1的十根钢索在每个连接节点装夹在同一个单层索网环索索夹15内，所述单层索网径向索2一端与单层索网环索索夹15相连，所述单层索网环索1的十根钢索分为上下两排对称布置，所述十根钢索中转换为双层索网上环索4的四根钢索与转换为双层索网下环索5的六根钢索交错布置，构成内环索的十根钢索的合力始终位于索网结构的索体中心点。

如图4所示，所述双层索网上环索4和双层索网下环索5的若干根钢索分别装夹在双层索网上环索索夹16和双层索网下环索索夹17内，所述双层索网上径向索6和双层索网下径向索7的一端分别与双层索网上环索索夹16和双层索网下环索索夹17相连；在所述双层索网上环索4和双层索网下环索5刚刚分离处，即双层索网上环索4和双层索网下环索5之间距离较短而无法用撑杆进行连接时，在对应的双层索网上环索索夹16和双层索网下环索索夹17上设置有环索索夹连接耳板13，所述双层索网上环索索夹16和双层索网下环索索夹17通过环索索夹连接耳板13用销轴14进行连接。

如图5所示，当所述双层索网上环索4和双层索网下环索5之间间距足够大后，所述双层索网上环索4和双层索网下环索5通过双层索网内环撑杆8相连。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。