本实用新型涉及建筑结构领域，具体涉及一种悬臂型斜拉挑棚结构。
背景技术：
挑棚结构一般有三种构造方法：第一种为采用双排柱的同格结构或平面结构，大多为网架、网壳或平面才有架。目前，这种结构在技术上己无多大困难，但前排柱影响观瞻：第二种为悬臂端部设置巨型落地拱，使悬臂梁变成两端弹性约束构件，该落地拱跨度一般超过200m，用钢量大，有一定技术难度：第三种为通过引入预应力，构造出各种挑棚结构。总之，现有的悬臂型挑棚结构，可以采用桁架、单根梁构件，但桁架高度或单梁的高度较大，给人以笨重感。
技术实现要素：
本实用新型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结构轻巧、造型美观、整体稳定性高的悬臂型斜拉挑棚结构。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
本挑棚结构采用预应力拉索，控制挑棚悬臂端的竖向变形，同时可以减小主梁的截面高度，结构轻巧。表面采用膜材为作为覆盖材料。挑棚的外观为多个拱形连续相连，造型优美，具体方案如下：
一种悬臂型斜拉挑棚结构，该结构包括拉索单元、梁单元和多根柱子；所述的梁单元包括多根第四主梁、多根圆弧形次梁、柱间横梁和至少一根水平次梁；所述的拉索单元包括多根第一后拉索和多根第二后拉索；相邻的第四主梁形成夹角，并相连于侧交点，所述的圆弧形次梁由小到大依次布置于相邻的第四主梁之间，相邻的最大的圆弧形次梁相连于侧交点；所述的第一后拉索将柱子与第四主梁连接，并相交于顶点，所述的第二后拉索将柱子与第四主梁连接，并相交于底点；所述的柱间横梁与所有柱子相连，所述的水平次梁与所有的第四主梁相连。
进一步地，所述的梁单元还包括多根第一主梁，该第一主梁一端与最大的圆弧形次梁相连，另一端与柱子相连。
进一步地，所述的水平次梁与所有的第一主梁相连。
进一步地，所述的梁单元还包括多根第二主梁，该第二主梁一端与柱子相连，另一端与侧交点相连。
进一步地，所述的水平次梁与所有的第二主梁相连。
进一步地，所述的梁单元还包括多根第三主梁，该第三主梁与相邻的第四主梁之间的圆弧形次梁相连，并与第四主梁相连于侧交点。
进一步地，所述的拉索单元还包括斜拉索，该斜拉索一端与第三主梁相连，另一端与顶点相连。
进一步地，所述的拉索单元还包括抗风索，该抗风索一端与第三主梁相连，另一端与底点相连。
进一步地，所述的拉索单元还包括斜拉索，该斜拉索一端与圆弧形次梁相连，另一端与顶点相连。
进一步地，所述的拉索单元还包括抗风索，该抗风索一端与圆弧形次梁相连，另一端与底点相连。
挑棚下方的柱子为圆钢管，挑棚上方的柱子为变截面圆钢管。第一主梁和第二主梁为单根变截面箱型截面。第三主梁、第四主梁、水平次梁、圆弧形次梁为圆钢管。柱间横梁与柱子的连接为刚接。第四主梁中心线在一个平面内，第三主梁的中心线在另外一个平面内。
总体来看，悬臂型挑棚结构包括拉索单元、梁单元和柱。其中，拉索单元包括：后拉索，斜拉索，抗风索；梁单元包括主梁，柱间横梁，水平次梁，圆弧形次梁。所述的斜拉索、后拉索、抗风索为预应力拉索，柱间横梁和柱刚接，圆弧形次梁和主梁刚接，水平次梁与主梁刚接，提高梁系统的整体稳定性能。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)将挑棚结构的功能布置与建筑外观效果相结合，提供了一种比较优美的挑棚的形态；
(2)水平次梁与主梁刚接，提高挑棚的整体稳定性能；
(3)斜拉索可以控制悬臂端的竖向变形，抗风索可以控制风吸作用下结构的竖向变形。
附图说明
图1为实施例中结构体系的构成图；
图2为实施例中结构体系的立面图；
图3为实施例中结构体系的平面布置图；
图4为实施例中结构体系的局部单元图；
图5为第一主梁、第二主梁与柱子的节点详图；
图中标号所示：柱子1、第一主梁2、第二主梁3、第三主梁4、第四主梁5、柱间横梁6、水平次梁7、圆弧形次梁8、斜拉索9、第一后拉索10、抗风索11、第二后拉索12、侧交点21、顶点22、底点23。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
一种悬臂型斜拉挑棚结构，如图1-4，该结构包括拉索单元、梁单元和多根柱子1；梁单元包括多根第四主梁5、多根圆弧形次梁8、柱间横梁6和至少一根水平次梁7；拉索单元包括多根第一后拉索10和多根第二后拉索12；相邻的第四主梁5形成夹角，并相连于侧交点21，圆弧形次梁8由小到大依次布置于相邻的第四主梁5之间，相邻的最大的圆弧形次梁8相连于侧交点21；第一后拉索10将柱子1与第四主梁5连接，并相交于顶点22，第二后拉索12将柱子1与第四主梁5连接，并相交于底点23；柱间横梁6与所有柱子1相连，水平次梁7与所有的第四主梁5相连。
梁单元还包括多根第一主梁2，该第一主梁2一端与最大的圆弧形次梁8相连，另一端与柱子1相连。水平次梁7与所有的第一主梁2相连。梁单元还包括多根第二主梁3，该第二主梁3一端与柱子1相连，另一端与侧交点21相连。水平次梁7与所有的第二主梁3相连。梁单元还包括多根第三主梁4，该第三主梁4与相邻的第四主梁5之间的圆弧形次梁8相连，并与第四主梁5相连于侧交点21。
拉索单元还包括斜拉索9，该斜拉索9一端与第三主梁4相连，另一端与顶点22相连。部分斜拉索9一端与圆弧形次梁8相连，另一端与顶点22相连。拉索单元还包括抗风索11，该抗风索11一端与第三主梁4相连，另一端与底点23相连。部分抗风索11一端与圆弧形次梁8相连，另一端与底点23相连。
换句话说，斜拉索9从顶点22斜拉至第一主梁2，抗风索11从第一主梁2连接至柱子1，第一后拉索10连接顶点22和第四主梁5，第二后拉索12连接第四主梁5和柱子1下部的底点23。梁单元中圆弧形次梁8为圆弧形，与第一主梁2、第二主梁3、第三主梁4、第四主梁5分别连接。第一主梁2、第二主梁3分别与柱子1连接，如图5，第三主梁4、第四主梁5交汇于一点——侧交点21，第一主梁2和第四主梁5也交汇于侧交点21。水平次梁7与第一主梁2、第二主梁3、第四主梁5连接，保持体系的稳定。柱间横梁6与柱子1的连接为刚接。斜拉索9、第一后拉索10、第二后拉索12和抗风索11为预应力筋拉索。第四主梁5中心线在一个平面内，第三主梁4的中心线在另外一个平面内。
本实施例中，柱子1的高度为13.125m，水平悬挑9.5m，柱间距离4.2m。如图3所示，10道圆弧形次梁8与第一主梁2、第二主梁3、第三主梁4、第四主梁5分别连接，3道水平次梁7分别与第一主梁2、第二主梁3、第四主梁5连接，柱子1与三根斜拉索9和三根抗风索11相连，中间柱1与一根斜拉索9和一根抗风索11相连，柱子1与两根第一后拉索10和两根第二后拉索12相连，如图1所示，圆弧形次梁8与第三主梁4、第四主梁5相连，组成一个拱形曲面，圆弧形次梁8与第一主梁2、第二主梁3、第四主梁5相连，组成另外一种拱形曲面。这两种拱形曲面交替排列。
屋盖的竖向荷载通过次梁和主梁传到拉索和柱子1上，最后通过柱子1传到下部结构上；柱子1以及柱间横梁是本结构的主要抗侧力体系，挑棚的主梁和次梁形成整体，使其共同抵抗水平作用；在承受向下的荷载时，斜拉索9控制悬臂端的竖向变形。在承受向上的荷载时，抗风索11控制悬臂端的竖向变形。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
1.一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，该结构包括拉索单元、梁单元和多根柱子(1)；
所述的梁单元包括多根第四主梁(5)、多根圆弧形次梁(8)、柱间横梁(6)和至少一根水平次梁(7)；
所述的拉索单元包括多根第一后拉索(10)和多根第二后拉索(12)；
相邻的第四主梁(5)形成夹角，并相连于侧交点(21)，所述的圆弧形次梁(8)由小到大依次布置于相邻的第四主梁(5)之间，相邻的最大的圆弧形次梁(8)相连于侧交点(21)；
所述的第一后拉索(10)将柱子(1)与第四主梁(5)连接，并相交于顶点(22)，所述的第二后拉索(12)将柱子(1)与第四主梁(5)连接，并相交于底点(23)；
所述的柱间横梁(6)与所有柱子(1)相连，所述的水平次梁(7)与所有的第四主梁(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的梁单元还包括多根第一主梁(2)，该第一主梁(2)一端与最大的圆弧形次梁(8)相连，另一端与柱子(1)相连。
3.根据权利要求2所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的水平次梁(7)与所有的第一主梁(2)相连。
4.根据权利要求1所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的梁单元还包括多根第二主梁(3)，该第二主梁(3)一端与柱子(1)相连，另一端与侧交点(21)相连。
5.根据权利要求4所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的水平次梁(7)与所有的第二主梁(3)相连。
6.根据权利要求1所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的梁单元还包括多根第三主梁(4)，该第三主梁(4)与相邻的第四主梁(5)之间的圆弧形次梁(8)相连，并与第四主梁(5)相连于侧交点(21)。
7.根据权利要求6所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的拉索单元还包括斜拉索(9)，该斜拉索(9)一端与第三主梁(4)相连，另一端与顶点(22)相连。
8.根据权利要求6所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的拉索单元还包括抗风索(11)，该抗风索(11)一端与第三主梁(4)相连，另一端与底点(23)相连。
9.根据权利要求1所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的拉索单元还包括斜拉索(9)，该斜拉索(9)一端与圆弧形次梁(8)相连，另一端与顶点(22)相连。
10.根据权利要求1所述的一种悬臂型斜拉挑棚结构，其特征在于，所述的拉索单元还包括抗风索(11)，该抗风索(11)一端与圆弧形次梁(8)相连，另一端与底点(23)相连。
技术总结