[发明专利]一种索梁复合的大跨度索托拱壳及其施工方法

权利要求书

1.一种索梁复合的大跨度索托拱壳，其特征在于：包括沿拱壳一周设置并围合成环的外环梁（1）、平行间隔设置在外环梁（1）范围内的拱壳梁（2）、以及垂直于拱壳梁（2）并间隔设置在拱壳梁（2）范围内的托梁索（3）；所述拱壳梁（2）以及托梁索（3）围合成布满外环梁（1）范围内的网格，拱壳梁（2）以及托梁索（3）的端部均与外环梁（1）铰接连接；铰接轴垂直于拱壳梁（2）或托梁索（3）并水平设置；

所述拱壳梁（2）为拱状，所述托梁索（3）为反拱状，所述托梁索（3）为预应力拉索，托梁索（3）以穿透拱壳梁（2）的形式托住拱壳梁（2），并在穿透拱壳梁（2）的位置通过索夹（4）与拱壳梁（2）可拆卸地固定连接；

所述索托拱壳设置在桁架或网架结构的屋盖（5）中部的天窗中，所述外环梁（1）为天窗的边框，并与屋盖（5）的其余部分通过连接弦杆（6）连为一个整体的桁架或网架；

所述拱壳梁（2）在被托梁索（3）穿透的位置固定有用于夹持固定托梁索（3）的索夹（4），所述索夹（4）由上下两个长方体的金属块拼合而成，托梁索（3）沿着位于金属块的拼合面位置的索孔穿透索夹（4），所述索孔被金属块的拼合面分成上下两部分，两个金属块通过竖直设置的螺栓连为一体并夹住托梁索（3），在螺栓拧紧后，索孔与托梁索（3）过盈配合并使托梁索（3）无法在索孔中滑动；

所述拱壳梁（2）为工字钢梁，所述工字钢梁中还设置有自腹板起水平向腹板左右两侧延伸并与腹板固定连接的中翼缘板（21），所述中翼缘板（21）与上翼缘板及下翼缘板之间均有间隙，所述索夹（4）设置在中翼缘板（21）与下翼缘板之间，索夹（4）的上半部分分别与中翼缘板（21）及腹板焊接连接，索夹（4）的上下两部分通过穿透整个索夹（4）以及中翼缘板（21）的螺栓相连接；

所述下翼缘板及腹板上开设有上端与索孔的孔壁顶部平齐、用于供托梁索（3）自下而上进入索孔的索安装缺口（23），所述索安装缺口（23）上骑缝设置有用于在托梁索（3）进入到索孔后补上索安装缺口（23）的缺口连接角钢（24），所述缺口连接角钢（24）位于索夹（4）以及下翼缘板之间、贴靠腹板及下翼缘板设置、并分别与腹板及下翼缘板通过螺栓连接；

所述上翼缘板与中翼缘板（21）之间设置有用于抵抗托梁索（3）向上的力的加劲肋（22），所述加劲肋（22）垂直于拱壳梁（2）设置，并分别与上翼缘板、腹板、以及中翼缘板（21）焊接连接；

所述索夹（4）、缺口连接角钢（24）、以及加劲肋（22）对称设置在腹板左右两侧。

2.根据权利要求1所述的一种索梁复合的大跨度索托拱壳，其特征在于：所述外环梁（1）为钢管梁，所述连接弦杆（6）与外环梁（1）的连接位置记作节点位置，所述拱壳梁（2）及托梁索（3）的端部均设置在节点位置并与节点位置铰接连接。

3.根据权利要求2所述的一种索梁复合的大跨度索托拱壳，其特征在于：所述节点位置设置有被外环梁（1）穿过的连接板，所述拱壳梁（2）及托梁索（3）端部均固定有双耳板，所述双耳板夹住连接板并与连接板通过穿过双耳板上的孔与连接板的螺栓相连接。

4.根据权利要求1所述的一种索梁复合的大跨度索托拱壳，其特征在于：所述拱壳梁（2）顺着拱壳的长度方向延伸。