一种大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构及其制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107893500A(43)申请公布日2018.04.10(21)申请号201711399841.4(22)申请日2017.12.22(71)申请人贵州大学地址550025贵州省贵阳市花溪区贵州大学北校区科学技术处(72)发明人张华刚张钰吴琴陈红鸟卢亚琴柳勇斌朱锐张鑫唐攒辉刘艳君(74)专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人刘楠李余江(51)Int.Cl.E04B7/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图11页(54)发明名称一种大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构及其制作方法(57)摘要本发明公开了一种大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构及其制作方法，结构的棱柱面内接于圆曲面，由主折线拱和脊线梁构成柱面的巨型承重网格后，再在巨型网格内划分密肋平板，屋盖坡脚支承于边框架梁上，并设置天沟协同边框架梁承担屋盖推力后再将推力传至由斜杆和边框架柱组成的抗推结构上，屋盖端部支承在山墙框架上。结构制作可采用全现浇混凝土方式或预制装配式方法。本发明用于库房、会展、礼堂等建筑屋盖，具有耐久性好、刚度大、承载力高、造价低的等优点。CN107893500ACN107893500A权利要求书1/1页1.一种大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构，其特征在于：该结构由密肋平板连续相折构成，屋盖坡脚支承在边框架梁上并设水平天沟，边框架外侧设抗推结构，屋面端部支承在山墙框架上。2.根据权利要求1所述的大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构，其特征在于：所述密肋平板的折线为脊线梁，与所述抗推结构相连的折线拱为主折线拱，脊线梁和主折线拱构成屋盖的巨型承重柱面网格。3.根据权利要求1或2所述的大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构，其特征在于：所述密肋平板的网格在巨型柱面承重网格内再划分，密肋平板的网格型式有正交正放、正交斜放、斜交斜放和三向网格等四种，再划分网格时每边的网格数不低于5格。4.根据权利要求1所述的大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构，其特征在于：所述抗推结构是由边框架柱和抗推杆或抗推墙组成的。5.根据权利要求1所述的大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构，其特征在于：所述水平天沟由天沟肋梁、封口梁和天沟板组成，并与边框架梁连为整体，天沟肋梁在水平面内垂直于边框架梁或与边框架梁、封口梁斜交，天沟的结构型式为水平放置的空腹桁架或斜腹杆桁架。6.一种如权利要求1所述的大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构的制作方法，其特征在于：该结构制作采用全现浇混凝土方式制作；或采用现浇天沟、巨型承重柱面网格混凝土而预制肋梁及屋面板的装配式方法制作。2CN107893500A说明书1/4页一种大跨度混凝土棱柱面拱网壳屋盖结构及其制作方法技术领域[0001]本发明属于建筑混凝土结构技术领域，具体涉及采用钢筋混凝土材料修建大跨度棱柱面拱形网壳的结构形式及其制作方法。背景技术[0002]混凝土圆柱面薄壳结构是较早应用的薄壁空间结构形式之一，它由壳板、边梁和横隔三部分共同组成。两个横隔之间的壳体受力性能类似于圆弧截面梁，横隔需对壳体形成有效约束，因此在大跨度屋盖结构中，壳体所需的横隔和边梁截面尺寸均较大，将影响建筑空间的使用。当横隔的间距小于波宽时，圆柱面薄壳将出现拱效应，较大的推力不利于边梁平面外的承载力控制。在跨度或波宽较大时，圆柱面薄壳的承载力除受强度控制外，还需验算稳定承载力，当稳定不满足要求时，加肋是提高结构稳定承载力的有效措施，此时圆柱面薄壳变为带肋圆柱面壳体，即网壳。[0003]圆柱面薄壳采用现浇方式施工时，曲面形的结构形式增加了模板及支撑的施工困难；采用预制装配式施工方法时，为降低应力集中的影响，预制壳板也需制作成微弯曲板，且需采取措施加强壳板的连接，增加了壳体的构造难度。[0004]基于混凝土圆柱面薄壳的上述缺点，我国在上世纪60年代开展了混凝土圆柱面网壳结构的应用工作，1962年建成的同济大学大礼堂为联方形网格圆柱面网壳，肋在空间为螺旋曲线，每个网格的水平投影为菱形，每个网格的4个节点不在同一标高上，因此屋面板为2块三角形薄板，并依靠在肋上预埋的竖向插筋与肋连接，肋的工作截面位于屋面板下，网壳的边梁为X形截面梁(胡纫茉，俞载道，冯之椿.同济大学学生饭厅的设计与施工.建筑学报，1962年第9期，P15-P19)。上世纪80年代建成的乌鲁木齐机场飞机库也采用了相同的网壳结构，并不考虑屋面板的作用(李著民.钢筋混凝土柱面网壳的设计与施工.结构工程师，1987年第1期，P17-P20)。上述两个拱网壳均采用预制装配方式完成施工，由于同一螺旋曲线的肋存在夹角，因此肋纵筋在节点内连接时需要掰弯钢筋，致使纵筋在节点内的连接是不连续的，连接的可靠性需要节点刚度保证，因此施工较为困难。发明内容[0005]本发明