一种桁架单元式网壳结构的制作方法

本发明涉及土木工程，尤其涉及一种桁架单元式网壳结构。

背景技术：

1、在建筑顶拱中，一般使用桁架单元式网壳结构。现有网壳结构有单层和双层，其中，单层指桁架为单个的实腹杆，实腹杆的数量为多个，每个实腹杆之间通过连接节点连接。其适用于较小跨度。

2、双层是由上弦、腹杆、下弦按一定规律通过节点连接为双层网格壳体，能适应较大跨度。

3、单层网壳的连接结构方式均为刚接，现场施工难度大。双层网壳因弦、腹杆、下弦之间均通过连接节点相连，导致连接节点多，施工数量大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种桁架单元式网壳结构，增加了网壳的适应范围，优化了杆件连接方式，增加了工厂加工比例，减少了现场施工数量和难度。

2、本发明的技术方案是：一种桁架单元式网壳结构，包括连接球和桁架，所述连接球上设有多个螺栓，每个螺栓上均连接有所述桁架，所述桁架将相邻的至少两个连接球相连，使桁架之间形成网格，多个所述螺栓可拆卸式铰接于所述连接球上，多个所述螺栓位于同一个球平面上，且多个所述螺栓在该球平面的位置可调。

3、优选的，所述桁架为单杆结构，所述网格为三角形。

4、优选的，所述连接球上设有六个螺栓，所述桁架将相邻的两个连接球相连。

5、优选的，所述桁架具有六个杆端，六个所述杆端均与连接球连接，同个所述连接球上连接六个桁架上对应的某个杆端，所述桁架将相邻的四个连接球相连。

6、优选的，位于同个竖向平面上的两个连接球之间连接有第一腹杆。

7、优选的，所述桁架包括上弦杆、下弦杆、第二腹杆、第三腹杆、第四腹杆和第五腹杆，所述上弦杆和下弦杆平行设置；

8、多个所述连接球中，一部分所述连接球用于连接相邻的上弦杆的端部，另一部分所述连接球用于连接相邻的下弦杆的端部，相邻的两个上弦杆与同一个连接球连接，相邻的两个下弦杆与同一个连接球连接；

9、所述第二腹杆的一端与下弦杆一端的连接球连接，所述第五腹杆的一端与下弦杆另一端的连接球连接，所述第二腹杆的另一端及第五腹杆的另一端均与上弦杆固定，所述第三腹杆的两端及第四腹杆的两端分别固定于上弦杆和下弦杆上。

10、优选的，所述第二腹杆和第三腹杆在上弦杆上的位置重合，所述第三腹杆和第四腹杆在下弦杆上的位置重合，所述第四腹杆和第五腹杆在上弦杆上的位置重合。

11、优选的，所述第二腹杆和第四腹杆以第一方向倾斜，所述第三腹杆和第五腹杆以第二方向倾斜，所述第一方向和第二方向在同一平面上且相反，且第一方向和第二方向形成的夹角为锐角。

12、优选的，所述上弦杆的长度长于下弦杆的长度。

13、优选的，所述连接球包括上弦球和下弦球，四边形的所述桁架中的一个长度边的两端连接所述上弦球，另一个长度边的两端连接所述下弦球。

14、与相关技术相比，本发明的有益效果为：

15、一、所述连接球上设置能够在球面上位置可调的多个螺栓，每个螺栓连接桁架，杆件采用桁架单元形式，减少网格单元，增加了工厂加工比例，减少现场施工数量，桁架单元之间连接节点采用螺栓球节点，减少了施工难度。

16、二、双层的桁架采用上下弦杆和五个腹杆相连，腹杆与弦杆为焊接方式，不仅提高结构整体刚度，能增加跨度的适应范围，还减少了连接节点（螺栓）的数量，减少现场施工数量。

技术特征：

1.一种桁架单元式网壳结构，其特征在于，包括连接球（1）和桁架（2），所述连接球（1）上设有多个螺栓（14），每个螺栓（14）上均连接有所述桁架（2），所述桁架（2）将相邻的至少两个连接球（1）相连，使桁架（2）之间形成网格（3），多个所述螺栓（14）可拆卸式铰接于所述连接球（1）上，多个所述螺栓（14）位于同一个球平面上，且多个所述螺栓（14）在该球平面的位置可调。

2.根据权利要求1所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，所述桁架（2）为单杆结构，所述网格（3）为三角形。

3.根据权利要求1或2所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，所述连接球（1）上设有多个螺栓（14），所述桁架（2）将相邻的两个连接球（1）相连。

4.根据权利要求1所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，所述桁架（2）具有六个杆端，六个所述杆端均与连接球（1）连接，同个所述连接球（1）上连接相邻两个桁架（2）上对应的某个杆端，所述桁架（2）将相邻的四个连接球（1）相连。

5.根据权利要求4所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，位于同个竖向平面上的两个连接球（1）之间连接有第一腹杆（13）。

6.根据权利要求4所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，所述桁架包括上弦杆（21）、下弦杆（22）、第二腹杆（23）、第三腹杆（24）、第四腹杆（25）和第五腹杆（26），所述上弦杆和下弦杆平行设置；

7.根据权利要求6所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，所述第二腹杆（23）和第三腹杆（24）在上弦杆（21）上的位置重合，所述第三腹杆（24）和第四腹杆（25）在下弦杆（22）上的位置重合，所述第四腹杆（25）和第五腹杆（26）在上弦杆（21）上的位置重合。

8.根据权利要求6所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，所述第二腹杆（23）和第四腹杆（25）以第一方向倾斜，所述第三腹杆（24）和第五腹杆（26）以第二方向倾斜，所述第一方向和第二方向在同一平面上且相反，且第一方向和第二方向形成的夹角为锐角。

9.根据权利要求6所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，所述上弦杆（21）的长度长于下弦杆（22）的长度。

10.根据权利要求4所述的桁架单元式网壳结构，其特征在于，所述连接球（1）包括上弦球（11）和下弦球（12），四边形的所述桁架（2）中的一个长度边的两端连接所述上弦球（11），另一个长度边的两端连接所述下弦球（12）。

技术总结本发明提供一种桁架单元式网壳结构。所述桁架单元式网壳结构包括连接球和桁架，所述连接球上设有多个螺栓，每个螺栓上均连接有所述桁架，所述桁架将相邻的至少两个连接球相连，使桁架之间形成网格，多个所述螺栓可拆卸式铰接于所述连接球上，多个所述螺栓位于同一个球平面上，且多个所述螺栓在该球平面的位置可调。本发明增加了网壳适应范围，优化了杆件连接方式，增加了工厂加工比例，减少了现场施工数量和难度。技术研发人员：周国斌受保护的技术使用者：中航长沙设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17