一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构的制作方法

本实用新型涉及建筑结构技术领域，特别是涉及一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构。

背景技术：

在悬索结构、斜拉结构等以受拉杆件承担外荷载的大跨度屋盖结构体系中，作为受拉杆件的钢索连接于桅杆上端或锚固于基础，在桅杆上端或基础处产生水平力和向上的竖向力。

在建筑工程中，桁架、网架或网壳等屋盖结构与钢索结合可以形成悬索吊挂的屋盖结构，如图1所示。图1悬索内力由桅杆和背索平衡，悬索内力的水平分力由背索传至基础。为了平衡悬索对桅杆施加的向内水平力，通常要在桅杆上端设置一根或多根向外牵拉的背索，平衡桅杆所受的向内水平力。然而，由于背索基础受拔力和水平力，造成背索基础造价高，增加工程造价；另一方面，由于增加背索，要占用额外的空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，通过结构内部各构件间力的相互作用实现平衡。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型公开了一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，包括：

屋盖；

框架梁，所述框架梁与所述屋盖固定相连；

多个框架柱，所述框架柱的上端与所述框架梁固定连接，所述框架柱包括上端固定于所述屋盖角部的框架角柱与上端固定于所述屋盖边部的框架边柱，所述框架柱用以支承所述屋盖；

多对桅杆，每个所述桅杆的下端与其中一个所述框架角柱的上端铰接；

悬索，每对所述桅杆的上端通过所述悬索相连；

吊杆，所述吊杆的上端固定于所述悬索上，所述吊杆的下端与所述屋盖固定连接；

斜撑杆，所述斜撑杆的一端与所述框架梁固定相连，所述斜撑杆的另一端与所述桅杆的上端固定相连；

柱间支撑，所述柱间支撑用以连接相邻的两个所述框架边柱。

优选地，所述屋盖为方形网架结构，所述框架角柱为四个，四个所述框架角柱的上端分别固定于所述屋盖的四个角处，所述桅杆为四个，四个所述桅杆的下端分别铰接于四个所述角柱的上端，所述边柱固定于所述框架梁上。

优选地，所述斜撑杆为格构式。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型通过斜撑杆与下部结构连接，将悬索产生的水平力传递到下部结构，水平力在下部结构内形成自平衡状态。本实用新型可以取消平衡悬索水平力的背索及其锚固基础，可以降低工程造价、节约空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的悬索吊挂屋盖结构；

图2为本实用新型水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构的示意图；

图3为图2的结构力流传递图；

附图标记说明：1屋盖；2桅杆；3斜撑杆；4框架梁；5框架角柱；6框架边柱；7柱间支撑；8悬索；9吊杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，通过结构内部各部件间力的相互作用实现平衡。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图2-3示，本实施例提供一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，包括屋盖1、框架梁4、框架柱、多对桅杆2、悬索8、吊杆9、斜撑杆3和柱间支撑7，框架柱包括上端固定于屋盖1角部的框架角柱5与上端固定于屋盖1边部的框架边柱6。其中，框架梁4、框架角柱5、框架边柱6和柱间支撑7组成的框架—支撑结构作为下部结构。

框架梁4与屋盖1固定相连；支撑柱的上端与屋盖1的边缘固定连接，框架柱用以支承屋盖1；每个桅杆2的下端与一个框架角柱的上端铰接；每对桅杆2的上端通过悬索8相连；吊杆9的上端固定于悬索8上，吊杆9的下端与屋盖1固定连接；斜撑杆3的一端与框架梁4固定相连，斜撑杆3的另一端与桅杆2的上端固定相连；柱间支撑7用以连接相邻的两个框架边柱。本实施例中，桅杆2和斜撑杆3优选为梭形格构柱或者梭形实腹柱。

使用时，屋盖1的边缘由框架柱进行支承，屋盖1的中部由吊杆9提拉，以减小屋盖1的设计跨度。悬索8会对桅杆2施加向内的水平分力，该水平分力由斜撑杆3对桅杆2的支撑力的水平分力抵消，从而将悬索8产生的水平力传递到下部结构，水平力在下部结构内形成自平衡状态。柱间支撑7能够提高结构稳定性、侧向刚度以及便于力的传递。

需要说明的是，屋盖1的形状可以是圆形网架、方形网架、正多变形网架等等，本领域技术人员可根据实际需要选择。本实施例中，屋盖1优选为方形网架结构，框架柱包括框架边柱6和四个框架角柱5，四个框架角柱5分别固定于屋盖1的四个角上，四个桅杆2的下端分别铰接于四个框架角柱5的上端，边柱6固定于屋盖1的四道框架梁4上。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，其特征在于，包括：

屋盖；

框架梁，所述框架梁与所述屋盖固定相连；

多个框架柱，所述框架柱的上端与所述框架梁固定连接，所述框架柱包括上端固定于所述屋盖角部的框架角柱与上端固定于所述屋盖边部的框架边柱，所述框架柱用以支承所述屋盖；

多对桅杆，每个所述桅杆的下端与其中一个所述框架角柱的上端铰接；

悬索，每对所述桅杆的上端通过所述悬索相连；

吊杆，所述吊杆的上端固定于所述悬索上，所述吊杆的下端与所述屋盖固定连接；

斜撑杆，所述斜撑杆的一端与所述框架梁固定相连，所述斜撑杆的另一端与所述桅杆的上端固定相连；

柱间支撑，所述柱间支撑用以连接相邻的两个所述框架边柱。

2.根据权利要求1所述的水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，其特征在于，所述屋盖为方形网架结构，所述框架角柱为四个，四个所述框架角柱的上端分别固定于所述屋盖的四个角处，所述桅杆为四个，四个所述桅杆的下端分别铰接于四个所述角柱的上端，所述边柱固定于所述框架梁上。

3.根据权利要求1所述的一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，其特征在于，所述斜撑杆为格构式。

技术总结
本实用新型公开了一种水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，包括屋盖、框架梁、多个框架柱、多对桅杆、悬索、吊杆、斜撑杆和柱间支撑。与现有技术相比，本实用新型将斜撑杆的下端与框架梁相连，斜撑杆的上端与桅杆上端相连，从而通过斜撑杆将悬索施加给桅杆上端水平分力传递给下部结构，通过下部结构构件自平衡，形成了水平力自平衡的悬索吊挂屋盖结构，这样，就不必在外部另行设置平衡悬索水平力的附加结构及其基础，降低了造价，节省了空间。

技术研发人员：朱忠义;陈一;白光波;王毅;周忠发;王玮;梁宸宇
受保护的技术使用者：北京市建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2020.04.24
技术公布日：2020.12.04