[发明专利]一种大跨度钢-木-索混合结构体系

说明书

本发明涉及一种大跨度钢‑木‑索混合结构体系，其特征在于，所述的体系顶部为筒壳结构，沿筒壳结构延伸方向的中间区域为木网壳(1)，木网壳(1)两侧连接钢网壳(2)，木网壳(1)的弯矩小于钢网壳(2)的弯矩，木网壳(1)底部布置交叉索网支撑结构(3)。与现有技术相比，本发明符合现代化公共建筑的审美要求，又考虑了结构内力分布，在弯矩较大处采用钢结构，保证了抗弯能力；木网壳底部布置交叉索网支撑结构，提高了整个结构的安全度，通过对拉索施加预应力，可以提高木结构的竖向刚度。

技术领域

本发明涉及一种建筑结构，尤其是涉及一种大跨度钢-木-索混合结构体系。

背景技术

木材因其温暖和自然的特性给人以积极向上、幸福安宁的感觉，同时木材绿色环保、耐久性好，因此在大型的公共建筑(比如游泳馆、体育馆、展览馆)采用木结构较合适。木材的抗拉压能力好，但是抗弯能力差，现代的公共建筑的跨度越来越大，同时由于木材的强度与钢材相比较小，当结构跨度较大时，木构件的截面往往比较大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种充分结合木材和钢材特点的大跨度钢-木-索混合结构体系。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种大跨度钢-木-索混合结构体系，所述的体系顶部为筒壳结构，沿筒壳结构延伸方向的中间区域为木网壳，木网壳两侧连接钢网壳，木网壳的弯矩小于钢网壳的弯矩，木网壳底部布置交叉索网支撑结构。

所述的体系顶部为交叉菱形单层筒壳结构。

所述的交叉索网支撑结构通过撑杆与木网壳连接。

所述的撑杆下端为梭子端头，所述的梭子端头伸出4个耳板与交叉索网支撑结构的索头节点连接。

所述的筒壳结构下方设有V型支撑柱。

所述的木网壳、钢网壳与交叉索网支撑结构三者之间的连接处为一体化连接。

所述的木网壳、钢网壳与交叉索网支撑结构三者之间的连接处，交叉索网支撑结构通过销轴与钢网壳外壁连接，钢网壳末端插入木网壳末端。

所述的钢网壳末端为镀锌铸钢。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)沿筒壳结构延伸方向的中间区域为木网壳，木网壳两侧连接钢网壳，木网壳的弯矩小于钢网壳的弯矩，木结构改善了结构的质感，符合现代化公共建筑的审美要求，又考虑了结构内力分布，在弯矩较大处采用钢结构，保证了抗弯能力；木网壳底部布置交叉索网支撑结构，提高了整个结构的安全度，通过对拉索施加预应力，可以提高木结构的竖向刚度。

(2)体系顶部为交叉菱形单层筒壳结构，交叉菱形单层筒壳具有较好的纵向和横向刚度，使结构成为空间作用结构体系，同时交叉菱形单层筒壳更能适应建筑的外表皮纹理和内部空间效果。

(3)交叉索网支撑结构通过撑杆与木网壳连接，减少对单层网壳节点刚度的依赖，提高了结构的在极限荷载作用下的内力重分布能力。

(4)撑杆下端为梭子端头，减小构件截面，将构件做成艺术化构件，梭子端头伸出4个耳板与交叉索网支撑结构的索头节点连接，整个节点不但受力合理，而且轻巧美观。

(5)木网壳、钢网壳与交叉索网支撑结构三者之间的连接处为一体化连接，既满足受力要求，又通过结构细部表现建筑之美。

(6)木网壳、钢网壳与交叉索网支撑结构三者之间的连接处，交叉索网支撑结构通过销轴与钢网壳外壁连接，钢网壳末端插入木网壳末端，节点既具有的刚度和承载力，又使木结构与钢结构在外观上形成一个完整整体。

(7)筒壳结构具有较大的推力，在底部设置V型柱，可以抵抗筒壳结构产生的推力。