多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架制造技術

一種多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架，包括多層單層多曲面單層焊接球鋼結構網架和支撐單層多曲面單層焊接球鋼結構網架的鋼筋混凝土結構的立柱，它的每一層單層多曲面單層焊接球鋼結構網架由分離結構的桿件、空心球件通過焊接方式連成一體構成；位于鋼筋混凝土立柱上的彈性支座通過網架支撐桿與單層多曲面單層焊接球鋼結構網架連接；所述彈性支座是可以在某個方向或任意方向微動的彈性支座，所述的網架還包括由弦支結構支座、弦支球，拉索和弦支球撐桿組成的弦支結構；該網架造型獨特；設計合理、結構簡單、安裝、調節方便，經濟實用；適合作為對建筑物外形要求高，造型獨特；需要展示弧形、線形、殼形、層次錯落形的建筑物鋼結構支架。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種多層次多曲面單層焊接空間鋼結構網架，特別涉及一種用于大跨度、多曲面、多層次、單層殼型空間網架的多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架。
技術介紹
近年來，隨著社會的發展和人民生活水平的提高，為了滿足社會發展的需求及豐富人民的文體生活，城市加大對體育館、劇院、展覽館、科技館等大型鋼結構場館的建設力度；這些大跨度建筑屋面多采用鋼網殼結構，特別是采用多層次多曲面的空間異型多曲面 全性的同時，鋼材用量較少，具有較好的經濟性，并對大跨度建筑屋面的各類造型有獨特的適應性，但是傳統的鋼結構網架已經不能滿足任意曲面、多個層次、外形多樣性，以及大型建筑的規劃對空間使用、合理分配鋼結構各個部件的受力以及建筑外形的藝術效果的要求，因此，創新一種多層次多曲面單層殼型空間網架結構是擺在建設者面前的一個難題。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種結構簡單、施工方便的一種多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架，以解決已有技術存在的上述問題。解決上述問題的技術方案是一種多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架，包括多層單層多曲面單層焊接球鋼結構網架和支撐單層多曲面單層焊接球鋼結構網架的鋼筋混凝土結構的立柱，它的每一層單層多曲面單層焊接球鋼結構網架由分離結構的桿件、空心球件通過焊接方式連成一體構成；位于鋼筋混凝土立柱上的彈性支座通過網架支撐桿與單層多曲面單層焊接球鋼結構網架連接；作為單層多曲面單層焊接球鋼結構網架主體的桿件采用不同規格的鋼管制成；作為桿件與桿件連接裝置的空心球件為一空心鋼球，每個空心球件在空間的坐標位置不同，各個空心球件之間在三維方向上的任意方向連接有至少2-6條桿件，形成單層多曲面單層焊接球鋼結構網架；所述的彈性支座包括支座球、肋板、鋼管支托、螺栓、傘齒輪、簧圈墊板、簧圈、底板、過渡板、加勁肋和預埋板；所述支座球為一空心鋼球，作為彈性支座通過網架支撐桿與單層多曲面單層焊接球鋼結構網架連接的連接體；所述底板是邊長為正方形的鋼板，在正方形兩條對角線上分別開有4個用于安裝螺栓的安裝孔所述過渡板是四邊具有邊框的方形鋼板，其邊長比底板邊長長8%-25% ；所述的預埋板亦是正方形的鋼板，其邊長比過渡板最長邊的邊長長10% 20% ；在工作狀態下，用于支撐支座球的鋼管支托和肋板固定在底板上，支座球固定在鋼管支托和肋板上；套裝有簧圈、簧圈墊板、傘齒輪的螺栓穿過底板，固定在過渡板上；底板底面與過渡板之間滑動連接；過渡板通過加勁肋安裝在預埋板上，預埋板事先預埋在鋼筋混凝土結構的立柱頂面，其反面預裝有抗剪鍵和預埋板錨筋；各個層次的單層多曲面單層焊接球鋼結構網架之間，通過桿件III連成整體多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架。其進一步技術方案是所述底板A上用于安裝螺栓的安裝孔是直徑與螺栓直徑相當的圓孔，所述過渡板是四邊具有邊框的正方形平板，其邊長比底板邊長8%-12%。或是所述底板B上用于安裝螺栓的安裝孔是直徑與比螺栓直徑大2 5倍的圓孔，所述過渡板是四邊具有邊框的正方形平板，其邊長比底板邊長15%-25%。或是其底板C上用于安裝螺栓的安裝孔是一個方向的寬度與螺栓直徑相當、而另一方向上長度比螺栓直徑大幾倍的條形孔，所述過渡板是四邊具有邊框的長方形平板，其一組邊邊長比過渡板邊長8%-12%;另一組為在沿條形孔邊邊長方向比過渡板長邊長 5%-25%。其更進一步技術方案是所述的網架是帶弦支結構的多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架；每個弦支結構包括弦支結構支座、弦支球，拉索和弦支球撐桿；所述弦支結構支座包括一個弦支結構支座球和一個套板，所述的弦支結構支座球是多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架上的某一位置的空心球件；所述套板的一端有一與弦支結構支座球外徑相同的孔，套板套在弦支結構支座球上并與之固定連接，所述套板的另一端用于固定或錨固安裝拉索；所述拉索為預應力拉索，由多股鋼絞線或鋼絲繩構成；所述弦支球為一由通過連接螺栓連接兩半實心球構成的實心球，實心球內開有用于穿拉索、貫通實心球的圓孔，該圓孔在弦支球內的走向與拉索的走向相同； 組裝狀態下，拉索穿過各個弦支球，兩端分別固定或錨固在位于多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架兩側的弦支結構支座的套板上，成V字形布置的兩弦支球撐桿的一端與弦支球固定連接，另一端分別與多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架的兩空心球件連接形成V字形的兩邊。本技術之多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架及其施工方法具有以下有益效果I.本技術之多層次多曲面單層焊接球網架與單層次同曲面焊接網架相比，具有層次在不同空間的錯落迭起，不同曲面在特定空間展開的藝術效果；能有效合理地使用空間，隨意組合外形；適應了日益發展的公共場館、大型會議和體育設施等建筑結構在高、大、難及多向變化方面的要求。2.本技術之多層次多曲面單層焊接球網架網架設計合理、結構簡單、安裝、調節方便，經濟實用本技術之多層次多曲面焊接空間鋼結構網架的每一層單層多曲面單層焊接球鋼結構網架都由分離結構的桿件III、空心球件II、彈性支座I和網架支撐桿IV連接成一體構成，除桿件III和網架支撐桿IV須在現場切割、下料、加工外，焊接空心球件II可以委托相關工廠根據模型進行生產，構成彈性支座I的零部件也可以預先預制或定制，在施工現場組裝。3.構成本技術之多層次多曲面單層焊接球鋼網架的重要部件一彈性支座I結構合理，根據不同地方的使用需要，具有3種不同的底板以及過渡板結構，在施工過程中，過渡板與預埋板之間抹油，活動連接；待全部網架安裝完畢、恒載施加完畢校正后拆除空心球件臨時支撐桿，將過渡板與預埋板之間通過焊接固定，但底板底面與過渡板之間仍然滑動連接；既能滿足施工過程中，對多層次多曲面焊接空間鋼結構網架在安裝過程中構件的空間坐標及其位置的精度調整的需要，又能在多層次多曲面焊接空間鋼結構網架安裝完成后，還能根據需要微動，以保證網架結構的穩定性。4.帶有弦支結構的多層多曲面單層焊接球鋼結構網架其結構穩定性更高，適合大跨度、大開間的大型展覽館或公共場所的門廳等使用。6.應用范圍廣本技術之多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架不僅可以作為體育館、劇院、展覽館、科技館等大型鋼結構場館的鋼網殼結構屋面；還可以作為對建筑物外形要求高，造型獨特；需要展示弧形、線形、殼形、層次錯落形的建筑物鋼結構支架；例如外墻立面、假山或其他地方的外裝飾面的支承結構。以下結合附圖和實施例對本技術之多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架的 技術特征作進一步說明。附圖說明圖I 圖4 :一種多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架的結構示意圖圖I :具有3層的多曲面單層焊接球鋼結構網架整體結構示意圖(主視圖，混凝土支柱未畫出)，圖2 :3層多曲面單層焊接球鋼結構網架桿件布置示意圖，圖3 3層多曲面單層焊接球鋼結構網架空心球件布置示意圖，圖4 3層多曲面單層焊接球鋼結構網架彈性支座布置示意圖；圖5 圖6 :構成本技術多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架的彈性支座結構示意圖圖5 :主視圖，圖6 :俯視圖；圖7-1 圖7-3 :彈性支座底板結構示意圖圖7-1 :適用于邊緣連接的彈性支座底板，圖7-2 圖7-3 :適用于中間連接的彈性支座底板；圖8-1 圖8-3 :彈性支座的過渡板結構示意圖；圖8-1 :適用于邊緣連接的彈性支座過渡板，圖8-本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架，包括多層單層多曲面單層焊接球鋼結構網架和支撐單層多曲面單層焊接球鋼結構網架的鋼筋混凝土結構的立柱，其特征在于：它的每一層單層多曲面單層焊接球鋼結構網架由分離結構的桿件(Ⅲ)、空心球件(Ⅱ)通過焊接方式連成一體構成；位于鋼筋混凝土立柱上的彈性支座(Ⅰ)通過網架支撐桿(Ⅳ)與單層多曲面單層焊接球鋼結構網架連接；作為單層多曲面單層焊接球鋼結構網架主體的桿件(Ⅲ)采用不同規格的鋼管制成；作為桿件(Ⅲ)與桿件(Ⅲ)連接裝置的空心球件(Ⅱ)為一空心鋼球，每個空心球件(Ⅱ)在空間的坐標位置不同，各個空心球件(Ⅱ)之間在三維方向上的任意方向連接有至少2？6條桿件(Ⅲ)，形成單層多曲面單層焊接球鋼結構網架；所述的彈性支座(Ⅰ)包括：支座球(10)、肋板(11)、鋼管支托(18)、螺栓(19)、傘齒輪(12)、簧圈墊板(13)、簧圈(14)、底板(15)、過渡板(16)、加勁肋(17)和預埋板(20)；所述支座球(10)為一空心鋼球，作為彈性支座(Ⅰ)通過網架支撐桿(Ⅳ)與單層多曲面單層焊接球鋼結構網架連接的連接體；所述底板(15)是邊長為正方形的鋼板，在正方形兩條對角線上分別開有4個用于安裝螺栓(19)的安裝孔；所述過渡板(16)是四邊具有邊框的方形鋼板，其邊長比底板邊長長8%？25%；所述的預埋板(20)亦是正方形的鋼板，其邊長比過渡板(16)最長邊的邊長長10%～20%；在工作狀態下，用于支撐支座球(10)的鋼管支托(18)和肋板(11)固定在底板(15)上，支座球(10)固定在鋼管支托(18)和肋板(11)上；套裝有簧圈(14)、簧圈墊板(13)、傘齒輪(12)的螺栓(19)穿過底板(15)，固定在過渡板(16)上；底板(15)底面與過渡板(16)之間滑動連接；過渡板(16)通過加勁肋(17)安裝在預埋板(20)上，預埋板(20)事先預埋在鋼筋混凝土結構的立柱頂面，其反面預裝有抗剪鍵(21)和預埋板錨筋(22)；各個層次的單層多曲面單層焊接球鋼結構網架之間，通過桿件(Ⅲ)連成整體多層次多曲面單層焊接球鋼結構網架。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何顯文，白潔俊，賴泳，張媛媛，謝廣玉，
申請(專利權)人：廣西建工集團第五建筑工程有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：