專利名稱：中天拱頂的制作方法
技術領域：
本發明屬于建筑的棚頂結構，特別涉及一種中天拱頂。
本發明的技術方案是一種中天拱頂，其特征在于由多個橫向圓弧拱和多個縱向立體拱連接組成，其局部的結構是橫向圓弧拱單元有上方的4號長拱桿和下方的5號長拱桿，4號長拱桿和5號長拱桿之間由多個6號桿件和多個7號桿件連接，6號桿件豎直連接在4號長拱桿和5號長拱桿之間，7號桿件斜拉連接在4號長拱桿和5號長拱桿之間，并且7號桿件的兩端分別連接在相鄰兩個6號桿件的上、下端，此單元為屋蓋結構的主拱；縱向立體拱單元是由連接在由4號長拱桿和5號長拱桿組成的橫向圓弧拱的相鄰兩個單元之間的多個1、2、3號桿件組成，1號桿件連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的4號長拱桿之間，其連接點是6、7號桿件在4號長拱桿上的共同連接點；兩個2號桿分別連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的5號長拱桿上和1號桿件的中間部位，2號桿在5號長拱桿上的連接點是6、7號桿件在5號長拱桿上的共同連接點；兩個3號桿件分別連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的4號長拱桿上和1號桿件的中間部位，3號桿件在4號長拱桿上的連接點也是6、7號桿件在4號長拱桿上的共同連接點。
由多個橫向圓弧拱和多個縱向立體拱相互連接組成平面為矩形的半圓柱殼中天拱頂。
由多個橫向圓弧拱和多個縱向立體拱相互連接組成平面為圓形的球殼中天拱頂。
本發明效果是中天拱頂，克服了以往的方案中的缺點，縱(切)向采用立體拱，橫(徑)向采用等截面空腹圓弧拱，其基本結構如
圖1-1，
圖1-2。縱(切)向立體拱既是檁條又是支撐，使整個屋蓋構成一個帶肋的網狀薄殼，從而達到安全、經濟、適用的目的。中天拱頂的優點是1.桿件用管材，各向的截面系數相等；2.圓弧拱的內力分布比較均勻，弦桿的側向和豎向的長細比相等；3.立體拱為一空間受力的桿件結構，其內力主要為軸向力，符合鋼材的受力特性；把簡支檁條變為兩跨連續檁條，彎矩減少75％；使屋蓋所有的桿件在各受力方向的長細比相等，減少了軸壓穩定系數的影響；4.可以大幅度減少鋼材用量，為20～30kg/m25.構造簡單，一般施工單位都可以制作，不需要專門的施工公司。
該體系適用于大、中跨度鋼結構廠房、體育場館、機場等工業與民用建筑工程應用。
圖7是平面為圓形的球殼中天拱頂的俯視圖圖8是平面為圓形的球殼中天拱頂的圖7的I-I橫剖面圖圖9是平面為圓形的球殼中天拱頂的圖8的A-A剖面圖
圖10是平面為圓形的球殼中天拱頂的圖8的局部圖中天拱頂，由多個橫向圓弧拱8和多個縱向立體拱9連接組成，其局部的結構是橫向圓弧拱單元有上方的4號長拱桿和下方的5號長拱桿，4號長拱桿和5號長拱桿之間由多個6號桿件和多個7號桿件連接，6號桿件豎直連接在4號長拱桿和5號長拱桿之間，7號桿件斜拉連接在4號長拱桿和5號長拱桿之間，并且7號桿件的兩端分別連接在相鄰兩個6號桿件的上、下端，此單元為屋蓋結構的主拱；縱向立體拱單元是由連接在由4號長拱桿和5號長拱桿組成的橫向圓弧拱的相鄰兩個單元之間的多個1、2、3號桿件組成，1號桿件連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的4號長拱桿之間，其連接點是6、7號桿件在4號長拱桿上的共同連接點；兩個2號桿分別連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的5號長拱桿上和1號桿件的中間部位，2號桿在5號長拱桿上的連接點是6、7號桿件在5號長拱桿上的共同連接點；兩個3號桿件分別連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的4號長拱桿上和1號桿件的中間部位，3號桿件在4號長拱桿上的連接點也是6、7號桿件在4號長拱桿上的共同連接點。
圖3-6是由多個橫向圓弧拱和多個縱向立體拱相互連接組成平面為矩形的半圓柱殼中天拱頂。
圖7-10是由多個橫向圓弧拱和多個縱向立體拱相互連接組成平面為圓形的球殼中天拱頂。
權利要求1.一種中天拱頂，其特征在于由多個橫向圓弧拱和多個縱向立體拱連接組成，其局部的結構是橫向圓弧拱單元有上方的4號長拱桿和下方的5號長拱桿，4號長拱桿和5號長拱桿之間由多個6號桿件和多個7號桿件連接，6號桿件豎直連接在4號長拱桿和5號長拱桿之間，7號桿件斜拉連接在4號長拱桿和5號長拱桿之間，并且7號桿件的兩端分別連接在相鄰兩個6號桿件的上、下端，此單元為屋蓋結構的主拱；縱向立體拱單元是由連接在由4號長拱桿和5號長拱桿組成的橫向圓弧拱的相鄰兩個單元之間的多個1、2、3號桿件組成，1號桿件連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的4號長拱桿之間，其連接點是6、7號桿件在4號長拱桿上的共同連接點；兩個2號桿分別連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的5號長拱桿上和1號桿件的中間部位，2號桿在5號長拱桿上的連接點是6、7號桿件在5號長拱桿上的共同連接點；兩個3號桿件分別連接在兩個相鄰橫向圓弧拱單元中的4號長拱桿上和1號桿件的中間部位，3號桿件在4號長拱桿上的連接點也是6、7號桿件在4號長拱桿上的共同連接點。
2.根據權利要求1所述的中天拱頂，其特征在于由多個橫向圓弧拱和多個縱向立體拱相互連接組成平面為矩形的半圓柱殼中天拱頂。
3.根據權利要求1所述的中天拱頂，其特征在于由多個橫向圓弧拱和多個縱向立體拱相互連接組成平面為圓形的球殼中天拱頂。
專利摘要中天拱頂，該體系橫向采用等截面空腹圓弧拱，縱向由檁條和支撐合并構成立體拱，整個屋蓋構成一個帶肋的網狀薄殼，該體系可以應用在平面尺寸為矩形或圓形的大跨度屋蓋結構。橫向圓弧拱單元由4、5、6、7號桿件組成，為屋蓋結構的主拱；縱向立體拱由1、2、3號桿件組成，共同為節點提供側向支撐點。優點是桿件用管材，各向的截面系數相等；圓弧拱的內力分布比較均勻，立體拱為一空間受力的桿件結構，其內力主要為軸向力，符合鋼材的受力特性把簡支檁條變為兩跨連續檁條，彎矩減少75％；使屋蓋所有的桿件在各受力方向的長細比相等，減少了軸壓穩定系數的影響；鋼材用量為20～30kg/m
文檔編號E04B9/16GK2571857SQ0223274
公開日2003年9月10日 申請日期2002年4月22日 優先權日2002年4月22日
發明者楊振文 申請人:天津水泥工業設計研究院