专利名称：拉索穹顶大跨屋盖结构的制作方法
技术领域：
拉索穹顶大跨屋盖结构属于建筑结构领域大跨结构是建筑结构发展的两大方向之一。公知的大跨结构形式主要有平面梁式结构、悬索结构和网架结构，梁式结构因受弯矩作用，没有很好的发挥材料的强度性能，只用于较小跨度的建筑，我国跨度最大的梁式结构是59年建成的北京人民大会堂，跨度为60米。悬索结构具有自重轻、受力性能好的优点，但刚性差，在我国应用不多，典型建筑有61年建成的北京工人体育馆，平面为圆形，直径是94米。网架结构是目前国内使用较多的结构形式，具有刚性好，抗震性能优等特点，但随着跨度增大，其自重也迅速增加，国内目前建成的网架结构中，跨度最大的仍然是73年建成的上海体育馆，平面为圆形，直径是110米。由上可见我国大跨结构的发展趋势和发展速度，可以说，从73年至今的25年间，我国的大跨结构技术水平一直徘徊不前。随着社会经济的发展和人民文化生活的不断提高，对大跨结构的需要也日益增加，鉴于我国大跨结构所处的落后状态，研究开发和推广应用拉索穹顶大跨屋盖结构，无疑具有重要的社会效益和经济效益。
本实用新型的目的是设计一种跨度大，自重轻，刚性强，满足建筑屋面功能要求的拉索穹顶大跨屋盖结构。
本实用新型的内容是通过下面的技术方案来实现的。
图1是本实用新型的组成结构剖面图，图2是本实用新型的结构平面图，主要由径向索1，环索2，竖向压杆3，内拉环4，外压环5，径向短拉索6等部分组成。他们之间相互连接关系是首先将内拉环与外压环通过径向索连接，构成放射状索网，再把各环索与相应的径向短拉索连接，同时将各竖向压杆的两端分别与上部的径向索和下部的环索相连，逐一收紧各环索，即可将索网逐步向上托起，形成向上拱的穹顶结构。本实用新型的最大跨度可达240米。
图1是本实用新型的组成结构剖面图，图中1为径向索，2为环索，3为竖向压杆，4为内拉环，5为外压环，6为径向短拉索。图2是结构平面图。图3是径向短拉索与环索的连接示意图，图中9为连杆。图4是竖向压杆与径向索和环索的连接图。图5是环索连接图，图中10为环索连接螺扣，7、8为正反螺纹。
与公知技术相比本实用新型所具有的优点及积极效果1.拉索穹顶大跨屋盖结构把悬索结构和网架结构有机地结合起来，因此具有自重轻、受力性能好、刚性强的优点。
2.其最大跨度可达240米，与同跨度的梁式结构和网架结构相比，可节约钢材60％～70％左右，大幅度地降低了工程造价，既节约了材料，又节省了资金。
3.穹顶造型美观、大方，独具特色，可根据建筑功能要求及地形设计成各种平面形状，其应用范围十分广阔，不仅适用于体育建筑、展馆、旅游建筑，而且更适用于存放粮、棉、烟叶、工业原料、燃料的大型仓库，汽车、农贸、花卉交易市场等中间无梁柱大面积空间建筑。
实施例本设计为一个直径60m，由十六根径向索、三个索环构成的圆形穹顶屋盖。内拉环直径2m，高1.3m。径向索钢索直径15.5mm，破断力152kn。环索钢索直径26mm，破断力439.5kn。竖向压杆采用φ50×6钢管，杆长由外向内分别取5.2m，3.8m，2.5m。各节点均设计为由连杆连接的铰结点。连杆与钢索采用冷压锚固如图3所示，连杆另一端加工成可穿过径向索的环形。竖向压杆与上部的径向索和下部的环索连接如图4，竖向压杆的上部也加工成环状，下部加工成可穿过环索的叉形构件。环索自身的连接如图5，连接时穿过竖向压杆的下端圆孔，再由正反向螺扣将各段环索连成环形，并可通过螺扣调节环索的张紧程度。
权利要求1.本实用新型涉及一种拉索穹顶大跨屋盖结构，其特征在于结构由径向索1，环索2，竖向压杆3，内拉环4，外压环5，径向短拉索6组成，其连接关系是先将内拉环与外压环通过径向索连接，再把各环索与相应的径向短拉索连接，各竖向压杆的两端分别与上部的径向索和下部的环索相连，用可调节长短的连接方式将各段环索连成环状。
2.根据权利要求1所述的拉索穹顶大跨屋盖结构，其特征在于各连接点均为连杆连接的铰接点。
3.根据权利要求1所述的拉索穹顶大跨屋盖结构，其特征在于径向索与连杆采用冷锚固定。
4.根据权利要求1、2所述的拉索穹顶大跨屋盖结构，其特征在于连杆一端加工成可穿过径向索的环形，另一端钻孔后与径向索冷锚固定。
5.根据权利要求1所述的拉索穹顶大跨屋盖结构，其特征在于竖向压杆的上部加工成环状，下部加工成可穿过环索的叉形构件。
6.根据权利要求1所述的拉索穹顶大跨屋盖结构，其特征在于环索自身连接用正反向螺扣将各段环索连成环状。
专利摘要拉索穹顶大跨屋盖结构由径向索、环索、竖向压杆、内拉环、外压环、径向短拉索等部分组成。其连接关系是:先将内拉环与外压环通过径向索连接,构成放射状索网,再把各环索与相应的径向短拉索连接,同时将各竖向压杆的两端分别与上部的径向索和下部的环索相连,逐一收紧各环索,即可将索网逐步向上托起,形成向上拱的穹顶结构。最大跨度可达240米。本实用新型自重轻,刚性强,造价低,造型美观,受力性能好,适用于各种大跨建筑。
文档编号E04B7/08GK2361703SQ9825059
公开日2000年2月2日 申请日期1998年12月11日 优先权日1998年12月11日
发明者黄呈伟 申请人:昆明理工大学