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异形三角锥网架的制作方法

文档序号:1816056
专利名称:异形三角锥网架的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种建筑构件,特别是大跨度建筑平面上的钢质网架结构。
公知的用于大跨度建筑平面上钢质三角锥网架的上弦杆件及下弦杆件网格,均为正三角形,腹杆与上弦杆组成的三角锥,均为正三角锥。这种由正三角锥组成的三角锥网架,按我国网架结构设计规范(JGJ7-80)规定,只有建筑平面为园形、正六边形及接近正六边形的多边形才能采用。因此,以往对于大跨度的不等边八边形及其它复杂平面,就不能采用三角锥网架,通常只能采用两向或三向网架。这种两向或三向网架,由平面桁架系组成,腹杆与上弦杆不形成锥体。三角锥网架与两向或三向网架相比较,前者具有整体空间刚度好、受力性能好、节省钢材、造型美观,便于整体吊装等优点。国内外都将三角锥网架,优先用于大跨度建筑中。
本实用新型的目的,是要提供一种由非正三角锥和正三角锥组成的异形三角锥网架,使其能用于矩形、不等边八边形及其派生的其它复杂的建筑平面上。
本实用新型的技术方案如下异形三角锥网架,由上弦杆件网格、下弦杆件网格和腹杆组成。上弦杆件网格由大量规则分布的正三角形和少量的直角三角形组成,其中少量的直角三角形,规则地分布在矩形平面的短边上,上弦网格的交点,称为上弦节点;下弦杆件网格由大量规则分布的正三角形和少量非正三角形(不含直角三角形)组成,其中少量非正三角形,也规则地分布在矩形平面的短边上,下弦网格的交点,称为下弦节点。上弦网格与下弦网格用腹杆或异形腹杆连接,二者的相对位置为下弦节点位于上弦三角形网格平面重心的水平投影点处,腹杆上端与下端,分别接在上弦节点和下弦节点上,即在每个下弦节点上,有三根腹 杆或异形腹杆分别与上弦三角形网格的三个节点连接,这样,上弦三角形网格的三根上弦杆与其相连的三根腹杆或异形腹杆,便组成三角锥体,其中上弦正三角形网格的三根上弦杆与其相连的三根腹杆组成正三角锥,而上弦直角三角形网格的三根上弦杆与其相连的三根异形腹杆,组成非正三角锥。
本实用新型的优点是扩大了通常三角锥网架的使用范围,使之能在矩形、不等边八边形以及由此而派生的复杂建筑平面上使用,且杆件布置规则,同时具有通常三角锥网架所具有的优点。
以下,结合对附图的说明,给出本实用新型的实施例。


图1为不等边八边形建筑平面上异形三角锥网架全部杆件的综合平面布置图;图2为矩形建筑平面上异形三角锥网架全部杆件的综合平面布置图;图3为矩形建筑平面上异形三角锥网架的上弦杆件网格图;图4为矩形建筑平面上异形三角锥网架的下弦杆件网格图;图5为矩形建筑平面上异形三角锥网架的腹杆平面图;图6为在下弦节点上三腹杆与正三角形上弦杆件网格上的三根上弦杆组成的正三角锥体,图中B为正三角形的边长尺寸;图7为在下弦节点上三根异形腹杆与直角三角形上弦杆件网格上的三根上弦杆组成的非正三角锥体,图中B为斜边边长尺寸,A为直角长边,C为直角短边的尺寸;图8为由矩形平面异形三角锥网架派生出的复杂建筑平面上的异形三角锥网架全部杆件综合平面布置图之1;图9为由矩形平面异形三角锥网架派生出的复杂建筑平面上的异形三角锥网架全部杆件综合平面布置图之2。

图1所示,在不等边八边形建筑平面上,安装的异形三角锥网架,由上弦杆1、下弦杆2及腹杆3组成,在绘制该图时,首先绘制由上弦杆1组成的上弦杆件网格图。其绘制方法是取一矩形平面(如图2所示,即在
图1中,将两垂直对边延长相交,即得此矩形),用已设定的正三角形网格边长B,等分矩形长边为2n等分,而用尺寸为 (B)/2 tg60°,等分矩形短边为m等分,然后在矩形长边上所得的各等分点处,分别引出二条与矩形长边夹角均为60°的直线(相反二向量取,即此二直线的夹角也为60°),但在长边二端点处,只引一条指向矩形内部的直线。所有这些直线,分别交于各自对边和矩形二短边的各相应等分点处,在矩形平面内得到二组平行线。另外在矩形短边上各等分点处,分别引出一条与矩形长边平行的直线,交于对边相应的等分点处,这组平行线与前二组平行线便组成上弦杆件网格图(如图2中粗黑线所示)。为清楚起见,今将上弦杆件网格图,单独绘于图3。在上弦杆件网格图中,大部分网格为规则分布的正三角形网格6,只有紧靠矩形短边处的网格为少量的规则分布的直角三角形网格7。正三角形上弦杆件网格的交点为上弦节点4,在矩形短边上直角三角形7的二直角边的交点为上弦异形节点9。上弦杆件网格图,有一条横向对称轴11和一条纵向对称轴12。上弦杆件网格图外边线与建筑平面外边线相重合。得到上弦杆件网格图后,便可在其基础上,绘制由下弦杆2组成的下弦杆件网格图,其绘制原则是下弦杆件网格图的各交点,分别位于其相应的上弦三角形网格平面重心的水平投影点处。这样便得到下弦杆件网格图(如图2虚线所示)。为清楚起见,今将下弦杆件网格图单独绘于图4。在下弦杆件网格图中,大部分网格为规则分布的正三角形网格6,只有在矩形短边附近的网格为少量的规则分布的非正三角形网格8(不含直角三角形网格)。正三角形下弦杆件网格图的交点为下弦节点5,在矩形短边附近处的非正三角形网格8的二条不与下弦正三角形网格相邻的边的交点,为下弦异形节点10。下弦异形节点10,正好落在上弦直角三角形网格平面重心的水平投影点处。下弦杆件网格图只有一条横向对称轴11。上弦杆件网格图及下弦杆件网格图绘制完后,将上弦节点4和下弦节点5相连接的直线,即为腹杆3。将上弦异形节点9与下弦异形节点10相连接的直线,即为异形腹杆13。腹杆布置图如图2中细实线所示。为清楚起见,今将腹杆布置图单独绘于图5。上弦正三角形网格的三根上弦杆1与其相连接的三根同时从下弦节点5引出的腹杆3组成正三角锥(如图6所示);而上弦直角三角形网格的三根上弦杆1与其相连接的三根同时从下弦异形节点10引出的异形腹杆13组成非正三角锥(如图7所示)。这样,便得到图2所示的矩形建筑平面上的异形三角锥网架。
根据上弦杆件网格图外边线与建筑平面外边线相重合的原则,便可从图2的上弦杆件网格图中划分得到不等边八边形平面上的异形三角锥网架(如
图1所示),同时也可以派生得到其它平面上的异形三角锥网架,及其他复杂的平面(如图8、图9等所示),异形三角锥网架的支承方式、下弦杆件网格图的网格抽空(即抽除部分三角锥)、节点构造及网架制作工艺,均与常规的三角锥网架相同,因此,本实用新型能够实施。
权利要求1.一种用于大跨度建筑矩形平面上的钢质异形三角锥网架,由上弦杆件网格、下弦杆件网格和多根腹杆3组成,其特征在于上弦杆件网格,除大量的规则分布的直角三角形网格7,下弦杆件网格,除大量的规则分布的正三角形网格6外,在矩形平面的短边上,还有少量规则分布的直角三角形网格7,下弦杆件网格,除大量的规则分布的正三角形网格6外,在矩形短边附近上,还有少量规则分布的非正三角形(不含直角三角形)网格8,上弦杆件网格中的每个正三角形网格,由长度皆为B的三根上弦杆1构成,下弦杆件网格中的每个正三角形网格,也由长度皆为B的三根下弦杆2构成,上弦杆件网格中的直角三角形7,其斜边的长度也为B,由于直角长边的长度为 (β)/2 tg60°,因此直角短边的长度应为B/2。下弦杆件网格中的非正三角形网格8,与下弦正三角形网格相邻的边的长度也为B,其余二条任意边的交点为下弦异形节点10,下弦异形节点10,位于上弦杆件网格上的直角三角形7的重心的水平投影点上,正三角形上弦杆件网格上的三根上弦杆件1的交点为上弦节点4,直角三角形上弦杆件网格上的三根上弦杆件1的交点为上弦节点4,直角三角形上弦杆件网格上的二直角边的交点为上弦异形节点9,上弦正三角形网格的三根上弦杆1与相连接的三根同时从下弦节点5引出的腹杆3组成的正三角锥,而上弦直角三角形网格的三根上弦杆1与相连接的三根同时从下弦异形节点10引出的异形腹杆13组成非正三角锥。
专利摘要一种适用于大跨度建筑平面的异形三角锥网架,由上弦杆件网格、下弦杆件网格和多根腹杆构成,其特点是在这种网架上既有正三角形锥体,在矩形建筑平面的短边上,又有少量规则分布的非正三角形锥体,这样,便使三角锥网架不单能在圆形或正六边形建筑平面上使用,还可扩大到矩形、不等边六边形和不等边八边形,以及由矩形平面派生的更加复杂的建筑平面上使用。
文档编号E04C3/02GK2120835SQ9121660
公开日1992年11月4日 申请日期1991年6月16日 优先权日1991年6月16日
发明者莫导贤 申请人:莫导贤
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