[发明专利]罩棚悬挑结构、建筑物和罩棚悬挑结构的施工方法

说明书

本申请公开了罩棚悬挑结构、建筑物和罩棚悬挑结构的施工方法，其中，所述罩棚悬挑结构包括交叉扭转桁架部(100)、出屋面悬吊桁架(200)和支撑柱(300)，交叉扭转桁架部包括多个扭转桁架(110)，多个扭转桁架扭转形成空间交叉的菱形网格，以使交叉扭转桁架部形成从交叉扭转桁架部的顶部朝向底部收缩的锥形，扭转桁架包括落地端和悬挑端，出屋面悬吊桁架设置在交叉扭转桁架部的顶部并经过顶部的菱形网格的对角加交叉点延伸至扭转桁架的悬挑端，出屋面悬吊桁架还通过支撑柱支撑。本申请的罩棚悬挑结构能够在满足更大悬挑高度、跨度的同时确保整体的稳定性。

技术领域

本申请涉及建筑领域，更具体地说，涉及一种罩棚悬挑结构、建筑物和罩棚悬挑结构的施工方法。

背景技术

随着国家对全民健身的重视，体育类建筑迎来了快速发展，大跨度钢结构应用越来越广泛，新颖的建筑造型和特殊的功能对结构体系的性能提出了更高的要求。罩棚结构作为体育场的重要组成部分，不仅满足建筑使用功能，也是构成建筑形态、营造建筑创意的重要载体。常用的体育场罩棚结构体系分为刚性(空间或平面悬挑桁架、拱形桁架结构)和柔性(整体张拉、桅杆斜拉结构)两大类。

采用单一空间或平面悬挑桁架的刚性体系，因桁架受力形式特点限制，悬臂长度不宜过大，建筑造型也相对简单。常规的悬挑桁架的罩棚仅通过根部抗弯来解决承载力和刚度的问题，属于典型的悬臂梁受力模式，对挠度的控制取决于根部抗弯机制和悬臂桁架刚度分布。根据罩棚支承点与下部混凝土看台的关系，分为单支点和双支点型，单支点型是罩棚与看台脱离，单点刚性连接在地面或平台上，安全度较低，悬挑长度可达30m。双支点型是下部看台结构或地面等位置为罩棚提供两个支点，使抗倾覆力臂增大，受力趋于合理，悬挑长度可达40m。而采用单一拱形刚性体系、柔性整体张拉、桅杆斜拉体系同样对建筑造型的要求较高，拱形体系需要较大的失高，桅杆需要特殊的张拉空间，整体张拉体系屋面要求相对平缓，虽然充分发挥材料的优势，悬挑长度可达40～60m，但是仍然无法满足灵活多变的建筑造型要求。

因此，如何在增加悬挑高度、跨度的同时满足建筑造型对罩棚结构的性能要求成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种罩棚悬挑结构，以获得大跨度、更高悬挑高度的稳定结构。

根据本申请，提出了一种罩棚悬挑结构，其中，所述罩棚悬挑结构包括交叉扭转桁架部、出屋面悬吊桁架和支撑柱，所述交叉扭转桁架部包括多个扭转桁架，多个所述扭转桁架扭转形成空间交叉的菱形网格，以使所述交叉扭转桁架部形成从所述交叉扭转桁架部的顶部朝向底部收缩的锥形，所述扭转桁架包括落地端和悬挑端，所述出屋面悬吊桁架设置在所述交叉扭转桁架部的顶部并经过顶部的所述菱形网格的对角加交叉点延伸至所述扭转桁架的悬挑端，所述出屋面悬吊桁架还通过支撑柱支撑。

可选的，所述扭转桁架包括落地交叉段和连接于所述落地交叉段上方的悬挑交叉段，所述落地交叉段形成落地交叉的菱形网格，所述悬挑交叉段形成悬挑交叉的菱形网格，所述出屋面悬吊桁架设置于所述悬挑交叉段。

可选的，所述悬挑交叉段包括连接所述落地交叉段的第一部分和从所述第一部分悬挑延伸的第二部分，所述第一部分和第二部分以悬挑交叉的菱形网格的外圈交叉点分界，所述交叉扭转桁架部包括连接落地交叉的所述菱形网格的横向交叉点的外圈环桁架和连接悬挑交叉的所述菱形网格的外圈横向交叉点的中间环桁架以及连接所述菱形网格的内圈横向交叉点的内圈环桁架。

可选的，所述出屋面悬吊桁架包括从所述外圈环桁架延伸至所述中间环桁架的第一段和从所述中间环桁架延伸至所述内圈环桁架的第二段，所述出屋面悬吊桁架在所述中间环桁架处达到拱起最大高度。

可选的，所述罩棚悬挑结构包括铺设于所述菱形网格的罩壳。

可选的，所述罩棚悬挑结构包括设置在所述出屋面悬吊桁架两侧的装饰格栅。

可选的，所述装饰格栅连接于所述出屋面悬吊桁架的上弦杆以及所述扭转桁架的上弦杆。