一种隧道形折叠网架构形方法

本发明涉及建筑结构，具体涉及一种隧道形折叠网架构形方法。

背景技术：

1、折叠网架建筑结构在军事和民用领域均有广泛应用，具有重要的应用价值。可在灾难来临时，为流离失所的人们提供临时性居所，进一步减少财产损失，该类结构也可作为消费级产品使用，比如室外露营场景。此类结构的优点在于搭建过程简单方便，因骨架和篷布可预先连接好，在需要展开使用时无需繁琐的先搭建骨架再罩覆上篷布或者需要索膜张拉的过程，时效性也更高，另外，这类结构属于双层结构体系，因此受力性能更好，刚度较强，保温性能优良，可经受住恶劣天气的考验。

2、然而，横截面上看，目前多数成熟应用的隧道形折叠网架结构的准线曲率基本是常曲率的，即半圆柱构形甚至平板构形，即使有一些外形较为复杂的折叠网架结构，但其构造也往往比较简单，容易进行构形设计，格构单元较难设计为对称的形式，容易造成杆件和部件的种类多从而导致工人安装出现错误，不利于组装生产过程，同时非对称设计不利于网架顺利展开和展开后的合理受力，综上，缺乏相应的构形设计方法无法满足多样化的应用需求，阻碍了这类结构的进一步推广应用。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种隧道形折叠网架构形方法以解决上述问题。

2、一种隧道形折叠网架构形方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

3、s1:将两根杆件相互交叉，并通过杆中间的交叉连接点，形成枢轴点连接成一个剪式单元，将四个剪式单元围成一个格构单元；

4、s2:将横向和竖向的所述格构单元枢轴点相互对称；

5、s3:将格构单元拼接成半跨网架，构成格构单元个数为n，隧道形网架总高为hn，柱面一侧的节点距离为li(i＝1,2,…,n)，网架总跨为s，两柱面宽度均为e，层间距为t，单侧内外层柱面宽度差d，剪式单元的单杆长为l'的隧道形网架，所述格构单元之间设置有节点，所述节点与地面的高度为高度hm；

6、其中所有拼接的格构单元关系为：

7、

8、θi角度范围为：

9、0≤θi≤π/4；

10、网架总跨度s可以表示如下：

11、

12、优选地，其中所有节点的高度hm都可以统一表示成：

13、

14、优选地，所述li的长度与θi角度关系为：

15、

16、优选地，所述l'计算方法为：

17、

18、优选地，所述隧道形网架在预先确定hn的情况下，根据s的不同搭建构成不同形态的隧道形网架。

19、优选地，所述隧道形网架在预先确定s的情况下，根据hn的不同搭建构成不同形态的隧道形网架。

20、优选地，在hn和s均无法预先确定的情况下，根据实际场地的大小和室内建筑空间的使用需要，来调节确认hn和s的大小，最终构成隧道形网架的形态。

21、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

22、1、通过限定角度，框架受力上可以更稳固，若隧道形网架不在该范围设置隧道形网架容易出现内凹形的曲面，不利于展开后的受力，另外也容易积雪，积雨，增加建筑荷载；可以根据现实的情况延长框架的长度，如此即可得出所需的占地面积，在知道占地面积的情况下通过计算即可很清楚地知道具体分格多少格构单元，如此精确的进行搭建。

23、2、本方案可以实现当占地面积一定的条件下，设计出各种各样的外形形状，满足竖向空间的要求，也就是整体立体空间的要求。

技术特征：

1.一种隧道形折叠网架构形方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

2.根据权利要求1所述的一种隧道形折叠网架构形方法，其特征在于，所述li的长度与θi角度关系为：

3.根据权利要求2所述的一种隧道形折叠网架构形方法，其特征在于，所述l′计算方法为：

4.根据权利要求3所述的一种隧道形折叠网架构形方法，其特征在于，所述隧道形网架在预先确定hn的情况下，根据s的不同搭建构成不同形态的隧道形网架。

5.根据权利要求4所述的一种隧道形折叠网架构形方法，其特征在于，所述隧道形网架在预先确定s的情况下，根据hn的不同搭建构成不同形态的隧道形网架。

6.根据权利要求5所述的一种隧道形折叠网架构形方法，其特征在于，在hn和s均无法预先确定的情况下，根据实际场地的大小和室内建筑空间的使用需要，来调节确认hn和s的大小，最终构成隧道形网架的形态。

技术总结
本发明公开了一种隧道形折叠网架构形方法，包括将格构单元进行拼接，构成格构单元个数为n，隧道形网架总高为H<subgt;n</subgt;，柱面一侧的节点距离为L<subgt;i</subgt;(i＝1,2,…,n),外层柱面的跨度为S,两柱面宽度均为w，层间距为t，单侧内外层柱面宽度差d，剪式单元的单杆长为L'的隧道形网架，折叠网架建筑结构在军事和民用领域均有广泛应用，具有重要的应用价值，可在灾难来临时，为流离失所的人们提供临时性居所，进一步减少财产损失，该类结构也可作为消费级产品使用，比如室外露营场景，此类结构的优点在于搭建过程简单方便，因骨架和篷布可预先连接好。

技术研发人员：赵占伟,喻磊,赵旭冉,张晓辉
受保护的技术使用者：陕西工业职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24