[发明专利]一种曲面飘带造型的钢网壳结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种曲面飘带造型的钢网壳结构及其施工方法，包括网壳和固定装置，网壳为扭转的曲面带状结构，在安装过程中采用分层分段安装网壳，逐步拼接组成网壳的各构件，提高了施工的效率；将网壳从左至右划分为竖直段网壳、斜曲面段网壳和水平段网壳，竖直段网壳可作为装饰幕墙使用，斜曲面段网壳有幕墙兼雨棚的功能用途，水平段网壳可作为雨棚功能使用，集观赏功能与使用功能一体；固定装置包括拉杆、侧埋件和连接钢梁，侧埋件和连接钢梁预埋在主体结构一侧，网壳通过固定装置连接悬挂于主体结构上，主体结构通过钢梁连接到建筑物上，酷似一张巨大的飘带外挂于建筑立面，造型飘逸，结构稳定。

技术领域

本发明涉及建筑结构的技术领域，尤其是涉及一种曲面飘带造型的钢网壳结构及其施工方法。

背景技术

随着社会的发展、科技的进步，人们对建筑的造型的审美要求愈来愈高，彰显个性，别具一格的造型给大众的印象更加深刻，塑造城市形象，给城市带来更多的人气效益和经济效益，从而提高建筑物的附加商业价值。钢结构网壳造型多为圆柱面、球面、椭圆抛物面等规则或较为规则的造型，且社会建筑物的雨棚多为平顶或尖顶等结构形式，结构较为简单，形式单一，同时具有幕墙、雨棚功能的钢网壳结构更是少有。

发明内容

为了改善钢网壳结构的单一、造型呆板的问题，本发明提供一种曲面飘带造型的钢网壳结构及其施工方法。

本发明提供的一种曲面飘带造型的钢网壳结构及其施工方法采用如下的技术方案：

一种曲面飘带造型的钢网壳结构，包括网壳和固定装置，所述网壳和固定装置相连接；所述网壳为扭转的曲面带状结构；所述网壳从左至右水平分段，依次为水平段网壳、斜曲面段网壳和竖直段网壳；所述网壳包括纵向弦杆、横向钢梁、横向弦杆和斜向腹杆；多条所述纵向弦杆平行排列；在竖直段网壳、斜曲面段网壳位置，多条横向弦杆和多条纵向弦杆连接形成空间网格结构，斜向腹杆连接在每个单独网格的对角线位置；在水平段网壳位置，多条横向钢梁和多条纵向弦杆连接形成空间网格结构，斜向腹杆连接在每个单独网格的对角线位置。

进一步地，所述固定装置包括拉杆、侧埋件和连接钢梁；所述拉杆位于竖直段网壳边缘，所述拉杆与竖直段网壳相交；所述拉杆的一端固定连接在纵向弦杆与横向弦杆的交点位置；所述拉杆的另一端连接到侧埋件；所述侧埋件嵌入到主体结构正面；所述连接钢梁位于水平段网壳边缘，所述连接钢梁一端固定连接在纵向弦杆与横向钢梁的交点位置；所述连接钢梁另一端连接到预埋钢梁，所述预埋钢梁预埋在主体结构正面；所述网壳通过固定装置连接悬挂于主体结构上。

进一步地，主体结构背面安装有钢梁一，所述钢梁一有多条，所述钢梁一连接到建筑物。

进一步地，纵向弦杆、横向弦杆、斜向腹杆和拉杆为中空圆管状结构，直径为160mm-200mm；连接钢梁、预埋钢梁、钢梁一为中空方形管状结构；横向钢梁为箱型梁结构。

一种曲面飘带造型的钢网壳结构的施工方法如下：

S1：根据设计图纸给出的标准高度，在主体结构正面预埋侧埋件和预埋钢梁；

S2：通过计算确定杆件的受力情况、横向钢梁的截面尺寸、壁厚和强度，根据设计图纸对相应的杆件进行空间弯曲，所有的杆件加工完成后到现场拼装焊接；

S3：对网壳从下至上分层、从左至右分段进行安装：安装水平段网壳第一层的纵向弦杆、横向钢梁；接着安装水平段网壳第一层的斜向腹杆；在水平段网壳第一层各构件安装完成后，按照同样的步骤进行水平段网壳第二层各构件安装，在水平段网壳第二层各构件安装完成后进行水平段网壳第三层、第四层各构件安装，以此类推，直至水平段网壳全部安装完成；在水平段网壳安装完成后，按照同样的步骤进行斜曲面段网壳和竖直段网壳的安装；将安装完成的水平段网壳、斜曲面段网壳和竖直段网壳通过焊接的方式进行各分段之间的连接，形成完整的网壳结构；

S4：在竖直段网壳边缘焊接拉杆，拉杆焊接到侧埋件位置，将竖直段网壳连接悬挂在主体结构上；在水平段网壳边缘焊接连接钢梁，连接钢梁另一端与预埋钢梁焊接，将水平段网壳连接悬挂在主体结构上；