一種格構式螺旋形柱結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新型格構式鋼結構柱，特別涉及一種格構式螺旋形柱結構。
【背景技術】
[0002]柱是建筑物中豎直方向布置的結構構件，主要作用是承托其上方物件的重量，是建筑物中最重要的結構構件。按照所用材料的不同，石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱都在工程中得到廣泛應用。
[0003]在各類廣告牌、塔樓、大型電子屏等結構的承重柱中，鋼結構柱由于材料性能好，工程預制和現場安裝速度快而得到最廣泛的應用。鋼結構柱有實腹式和格構式之分，由于細長柱通常由穩定起控制作用，因此通常都采用格構柱。
[0004]目前工程上應用的鋼結構格構柱通常是由型鋼或鋼管作為分肢，并增加綴板或綴條連接而成的桿系結構，其優點是結構的自重輕，風的通透性好，但也存在一些缺點，如現場焊接施工工作量大，質量不易保證，不利于拆卸和維修，建筑效果單調缺乏創意等缺陷。
[0005]本發明提出了一種外形為螺旋形的新型格構式柱，可完全實現現場螺栓連接，構件尺寸更小，運輸安裝容易，建筑外形也更加美觀。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種避免現場焊接施工，減少運輸和安裝成本，更有利于維修和拆卸的格構式螺旋形柱結構。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現的:一種格構式螺旋形柱結構，它包括弦桿和腹桿，所述的三個弦桿首尾相連組成平面正三角形結構形成三個節點，所述的三個節點用螺栓球節點連接，所述的三個節點上連接格構式結構形成網格，所述的格構式結構包括兩根弦桿和一根腹桿，所述的三個節點利用螺栓球節點分別連接兩根弦桿和一根腹桿，所述的兩根弦桿和一根腹桿的另一端用螺栓球節點固定在一起，所述的兩根弦桿和與兩根弦桿另一端共同連接的一根弦桿形成三個新節點，所述的三個新節點繼續連接格構式結構形成格構式螺旋形柱結構。
[0008]所述的弦桿和螺栓球節點鉸接連接。
[0009]所述的腹桿和螺栓球節點鉸接連接。
[0010]所述的網格為正四面體網格。
[0011 ] 所述的弦桿和腹桿長度相同。
[0012]所述的格構式螺旋形柱結構呈螺旋形。
[0013]本實用新型的有益效果:本實用新型中的所有節點均為螺栓球鉸接節點，現場施工容易，速度快，精度高；結構中單個桿件的長度較小，所有的桿件長度均相同，便于生產和運輸；結構的外形呈現螺旋形，建筑效果優美；結構受力性能好，總用鋼量低，腹桿與弦桿形成的正四面體是最基本的幾何不變體系，因此結構中的桿件布置合理高效，結構體系受力性能好，結構總造價成本低，總的本實用新型具有造價成本低、受力性能好、加快施工速度、便于維護的優點。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型中的一個平面正三角形。
[0015]圖2是在圖1基礎上增加三個桿件固定一個新節點，虛線表示新增加的桿件，形成一個正四面體。
[0016]圖3是在圖2基礎上再增加三個桿件固定一個新節點，形成擴展體系。
[0017]圖4是在圖3基礎上增加三個桿件固定一個新節點，繼續擴展。
[0018]圖5是在圖4基礎上增加三個桿件固定一個新節點，繼續擴展。
[0019]圖6是本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖中:1、弦桿2、腹桿。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0022]實施例1
[0023]如圖1-6所示，一種格構式螺旋形柱結構，它包括弦桿I和腹桿2，所述的三個弦桿I首尾相連組成平面正三角形結構形成三個節點，所述的三個節點用螺栓球節點連接，所述的三個節點上連接格構式結構形成網格，所述的格構式結構包括兩根弦桿I和一根腹桿2，所述的三個節點利用螺栓球節點分別連接兩根弦桿I和一根腹桿2，所述的兩根弦桿I和一根腹桿2的另一端用螺栓球節點固定在一起，所述的兩根弦桿I和與兩根弦桿I另一端共同連接的一根弦桿I形成三個新節點，所述的三個新節點繼續連接格構式結構形成格構式螺旋形柱結構。
[0024]本實用新型在使用時:先建立圖1所示的平面正三角形，其中三根弦桿的長度根據所建設的結構尺寸要求確定，鋼管構件的截面尺寸根據受力狀態計算確定。然后，如圖2所示，在圖1所示的結構基礎上伸出兩根弦桿和一根腹桿(圖中用虛線表示)，這三根桿件用螺栓球結點連接。由于空間正四面體是最基本的無多余約束的空間幾何不變體系，因此新形成的結構仍然是無多余約束的幾何不變體系。再后，在圖2結構的基礎上，繼續伸出兩根弦桿和一根腹桿，這三根桿件仍然用螺栓球結點連接，如圖3所示。再后，按照相同的規律，在圖3結構的基礎上，繼續伸出兩根弦桿和一根腹桿，這三根桿件用螺栓球結點連接，如圖4所示。再后，在圖4結構的基礎上，繼續伸出兩根弦桿和一根腹桿，這三根桿件用螺栓球結點連接，如圖5所示。經過多次重復操作，可形成圖6所示的格構柱結構。總的本實用新型具有造價成本低、受力性能好、加快施工速度、便于維護的優點。
[0025]實施例2
[0026]如圖1-6所示，一種格構式螺旋形柱結構，它包括弦桿I和腹桿2，所述的三個弦桿I首尾相連組成平面正三角形結構形成三個節點，所述的三個節點用螺栓球節點連接，所述的三個節點上連接格構式結構形成網格，所述的格構式結構包括兩根弦桿I和一根腹桿2，所述的三個節點利用螺栓球節點分別連接兩根弦桿I和一根腹桿2，所述的兩根弦桿I和一根腹桿2的另一端用螺栓球節點固定在一起，所述的兩根弦桿I和與兩根弦桿I另一端共同連接的一根弦桿I形成三個新節點，所述的三個新節點繼續連接格構式結構形成格構式螺旋形柱結構。
[0027]所述的弦桿I和螺栓球節點鉸接連接。
[0028]所述的腹桿2和螺栓球節點鉸接連接。
[0029]所述的網格為正四面體網格。
[0030]所述的弦桿I和腹桿2長度相同。
[0031]所述的格構式螺旋形柱結構呈螺旋形。
[0032]本實用新型在使用時:先建立圖1所示的平面正三角形，其中三根弦桿的長度根據所建設的結構尺寸要求確定，鋼管構件的截面尺寸根據受力狀態計算確定。然后，如圖2所示，在圖1所示的結構基礎上伸出兩根弦桿和一根腹桿(圖中用虛線表示)，這三根桿件用螺栓球結點連接。由于空間正四面體是最基本的無多余約束的空間幾何不變體系，因此新形成的結構仍然是無多余約束的幾何不變體系。再后，在圖2結構的基礎上，繼續伸出兩根弦桿和一根腹桿，這三根桿件仍然用螺栓球結點連接，如圖3所示。再后，按照相同的規律，在圖3結構的基礎上，繼續伸出兩根弦桿和一根腹桿，這三根桿件用螺栓球結點連接，如圖4所示。再后，在圖4結構的基礎上，繼續伸出兩根弦桿和一根腹桿，這三根桿件用螺栓球結點連接，如圖5所示。經過多次重復操作，可形成圖6所示的格構柱結構。若繼續重復操作，可增加格構柱的高度。圖6所示的格構柱可以看成是以基本正四面體單元為基礎，不斷向外伸出三根桿件并用螺栓球結點連接，拓展形成有多個網格的結構，其中拓展的規律是沿著正四面體的左上和右上對稱面交叉不斷向上擴展，形成螺旋狀的擴展外形，總的本實用新型具有造價成本低、受力性能好、加快施工速度、便于維護的優點。
【主權項】
1.一種格構式螺旋形柱結構，它包括弦桿和腹桿，其特征在于:所述的三個弦桿首尾相連組成平面正三角形結構形成三個節點，所述的三個節點用螺栓球節點連接，所述的三個節點上連接格構式結構形成網格，所述的格構式結構包括兩根弦桿和一根腹桿，所述的三個節點利用螺栓球節點分別連接兩根弦桿和一根腹桿，所述的兩根弦桿和一根腹桿的另一端用螺栓球節點固定在一起，所述的兩根弦桿和與兩根弦桿另一端共同連接的一根弦桿形成三個新節點，所述的三個新節點繼續連接格構式結構形成格構式螺旋形柱結構。
2.根據權利要求1所述的一種格構式螺旋形柱結構，其特征在于:所述的弦桿和螺栓球節點鉸接連接。
3.根據權利要求1所述的一種格構式螺旋形柱結構，其特征在于:所述的腹桿和螺栓球節點鉸接連接。
4.根據權利要求1所述的一種格構式螺旋形柱結構，其特征在于:所述的網格為正四面體網格。
5.根據權利要求1所述的一種格構式螺旋形柱結構，其特征在于:所述的弦桿和腹桿長度相同。
6.根據權利要求1所述的一種格構式螺旋形柱結構，其特征在于:所述的格構式螺旋形柱結構呈螺旋形。
【專利摘要】本實用新型涉及一種格構式螺旋形柱結構，它包括弦桿和腹桿，所述的三個弦桿首尾相連組成平面正三角形結構形成三個節點，所述的三個節點用螺栓球節點連接，所述的三個節點上連接格構式結構形成網格，所述的格構式結構包括兩根弦桿和一根腹桿，所述的三個節點利用螺栓球節點分別連接兩根弦桿和一根腹桿，所述的兩根弦桿和一根腹桿的另一端用螺栓球節點固定在一起，所述的兩根弦桿和與兩根弦桿另一端共同連接的一根弦桿形成三個新節點，所述的三個新節點繼續連接格構式結構形成格構式螺旋形柱結構，總的本實用新型具有造價成本低、受力性能好、加快施工速度、便于維護的優點。
【IPC分類】E04C3-30, E04C3-32
【公開號】CN204435675
【申請號】CN201520086547
【發明人】孫建設, 趙海斌, 陳利華, 彭繼寬, 楊世友, 胡愛云, 李東森, 杜文風
【申請人】開封安利達金屬工程有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月9日