建筑物及其下凹式輕型鏤空屋面和索網結構及施工方法與流程

本發明涉及一種建筑物，特別是一種建筑物及其適用于下凹式外方內圓輕型鏤空屋面和雙層雙向正交索網及施工方法。

背景技術：

1、現有內庭院建筑有下凹式外方內圓輕型鏤空屋面，即屋面呈外方內圓、中心下凹形式，屋面具有一定的厚度，上下表面均為鏤空形式，屋面與地面之間無任何支撐物或懸掛物。建筑效果要求屋蓋結構桿件隱形，以保證屋蓋的鏤空效果。采用常規的鋼結構網架、桁架、交叉梁等結構形式均不能滿足上述要求。

2、參見圖1及圖2，圖1為現有技術徑向拉索布置索結構示意圖，圖2為現有技術次結構索網示意圖。現有的解決方案如圖1所示，主結構采用徑向布置索桁架及中心布置受拉鋼環梁方案。為承托屋面幕墻面板，需在主結構索外設置如圖2所示的雙向次結構索網。該結構如果環梁內不設置配重則體系的穩定性無法保證；另一方面由于主結構沿徑向布置，主結構之間的距離是變化的，且變化的幅度較大，給屋面板的鋪設帶來了較大困難。圖2所示的次結構索則必不可缺少，以保證面板規格的規則性。這樣必然形成主次索網耦合的混合結構體系，次索網的張拉會帶來主索網內力和變形的較大變化，情況嚴重時主索會松掉，次索索夾由于不平衡力的存在會存在滑移情況。

技術實現思路

1、本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的上述缺陷，提供一種建筑物及其下凹式輕型鏤空屋面和雙層雙向正交索網結構及其施工方法。

2、為了實現上述目的，本發明提供了一種下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其中，包括支承框架、中心環梁和索桁架，所述索桁架沿正交的雙向布置，每榀索桁架包括上弦索、下弦索和多個撐桿，所述撐桿的兩端分別與所述上弦索和下弦索連接，微調所述上弦索和下弦索之間的撐桿長度使所述上弦索和下弦索分別呈拋物線曲度以提高每榀所述索桁架的結構穩定性。

3、上述的下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其中，所述撐桿長度調整最大處上下各增加原撐桿長度的15％。

4、上述的下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其中，所述支承框架包括鋼結構框架柱和框架梁，所述支承框架為由所述框架柱和框架梁圍合成的矩形結構，所述框架柱和框架梁的截面均為箱型。

5、上述的下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其中，所述索桁架沿正交雙向設置，所述索桁架位于所述支承框架的矩形平面的對角線上。

6、上述的下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其中，所述中心環梁為一環體圍合的圓環結構，所述環體的截面為箱型，所述環體內灌裝混凝土以實現配重。

7、為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種下凹式輕型鏤空屋面，其中，包括上述的索網結構。

8、為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種建筑物，其中，包括上述的下凹式輕型鏤空屋面。

9、為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種下凹式輕型鏤空屋面的施工方法，其中，包括如下步驟：

10、s100、安裝支承框架，并在場地中心拼裝中心環梁；

11、s200、地面組裝好上弦索、下拉索和中心環梁，將多根用于提升的輔助索兩端分別與所述支承框架和中心環梁連接，所述輔助索設置在所述上弦索和下拉索之間；

12、s300、通過牽引多根所述輔助索，提升所述中心環梁到張拉成形位置以上設定距離；

13、s400、分別牽引所述上弦索和下拉索就位，分別將所述上弦索和下拉索的索頭與對應的所述支承框架上的耳板連接；

14、s500、分別在所述上弦索和下拉索之間安裝撐桿，并放松所述輔助索；

15、s600、調整所述索桁架的索網索力；以及

16、s700、將中心環梁灌裝混凝土以實現配重。

17、上述的下凹式輕型鏤空屋面的施工方法，其中，所述輔助索包括鋼絞線和張拉轉換件，所述輔助索兩端通過叉耳與所述支承框架上的耳板連接。

18、本發明的技術效果在于：

19、本發明的雙層雙向正交索網結構適用于下凹式外方內圓輕型鏤空屋面，解決了現有技術的索結構布置無法完成建筑外形要求的問題；并保證了下凹式輕型屋面的結構穩定和幕墻的安裝工藝，即解決了現有技術中常規結構無法滿足建筑需求的問題，為類似下凹式外方內圓輕型屋面的建筑提供了一種結構體系選擇，有利于順利推進工程進度。

20、以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。

技術特征：

1.一種下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其特征在于，包括支承框架、中心環梁和索桁架，所述索桁架沿正交的雙向布置，每榀索桁架包括上弦索、下弦索和多個撐桿，所述撐桿的兩端分別與所述上弦索和下弦索連接，微調所述上弦索和下弦索之間的撐桿長度使所述上弦索和下弦索分別呈拋物線曲度以提高每榀所述索桁架的結構穩定性。

2.如權利要求1所述的下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其特征在于，所述撐桿長度調整最大處上下各增加原撐桿長度的15％。

3.如權利要求1或2所述的下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其特征在于，所述支承框架包括鋼結構框架柱和框架梁，所述支承框架為由所述框架柱和框架梁圍合成的矩形結構，所述框架柱和框架梁的截面均為箱型。

4.如權利要求3所述的下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其特征在于，所述索桁架沿正交雙向設置，所述索桁架位于所述支承框架的矩形平面的對角線上。

5.如權利要求3所述的下凹式輕型鏤空屋面的索網結構，其特征在于，所述中心環梁為一環體圍合的圓環結構，所述環體的截面為箱型，所述環體內灌裝混凝土以實現配重。

6.一種下凹式輕型鏤空屋面，其特征在于，包括權利要求1-5中任意一項所述的索網結構。

7.一種建筑物，其特征在于，包括權利要求6所述的下凹式輕型鏤空屋面。

8.一種下凹式輕型鏤空屋面的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

9.如權利要求8所述的下凹式輕型鏤空屋面的施工方法，其特征在于，所述輔助索包括鋼絞線和張拉轉換件，所述輔助索兩端通過叉耳與所述支承框架上的耳板連接。

技術總結
一種建筑物及其下凹式輕型鏤空屋面和索網結構及施工方法，該建筑物包括下凹式輕型鏤空屋面，該下凹式輕型鏤空屋面包括索網結構，該索網結構包括支承框架、中心環梁和索桁架，所述索桁架沿正交的雙向布置，每榀索桁架包括上弦索、下弦索和多個撐桿，所述撐桿的兩端分別與所述上弦索和下弦索連接，微調所述上弦索和下弦索之間的撐桿長度使所述上弦索和下弦索分別呈拋物線曲度以提高每榀所述索桁架的結構穩定性。本發明還提供了下凹式輕型鏤空屋面的施工方法。本發明的雙層雙向正交索網結構適用于下凹式外方內圓輕型鏤空屋面，解決了現有技術的索結構布置無法完成建筑外形要求的問題；并保證了下凹式輕型屋面的結構穩定和幕墻的安裝工藝。

技術研發人員：王文淵,高彬耘,束天明
受保護的技術使用者：中國中元國際工程有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21