用工程塑料制作的平面或空间网格结构及其制作方法 技术领域：
本发明涉及一种作为土木建筑屋盖用的平面或空间网格结构及其制作方法，特别涉及一种用工程塑料制作的平面或空间网格结构及其制作方法。
背景技术：
在我国现有的厂房、公共建筑等屋盖受力结构，多采用钢屋架或钢网架结构或木屋架结构，这种网格结构的支承跨度一般在12m～24m之间，其制作连接方式多采用钢管与型钢焊接或木材拼接而成；因这种平面与空间网格结构由杆系组成，室内通透、简洁、自重轻应用面很宽，据不完全统计全国每年此类结构形式的钢网架、钢屋架和木屋架的建筑面积约可达6000万平方米，按此面积进行计算，全国每年制作钢网架、钢屋架和木屋架所用的材料量很大。如用工程塑料对其进行取代，对“节约能源”和“可持续性发展”意义巨大。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种用工程塑料制作的平面或空间网格结构及其制作方法，它通过采用工程塑料制作的平面或空间网格结构替代现有的钢制、木制平面或空间网格结构，从而可降低钢材及木材的使用量，还可降低工程造价。
本发明是这样实现的：用工程塑料制作的平面或空间网格结构的制作方法，它包括由上弦杆2、下弦杆3和腹杆4连接构成的平面或空间网格结构1；该方法是将构成平面或空间网格结构1的上弦杆2、下弦杆3和腹杆4采用工程塑料制作，并通过熔焊的连接方式连接工程塑料制作的上弦杆2、下弦杆3和腹杆4，并将工程塑料制作的平面或空间网格结构1的上弦杆2和下弦杆3之间的距离h(即结构高度h)制作为整个平面或空间网格结构1跨度L的1/10～1/8，从而使工程塑料制作的平面或空间网格结构1的刚度能满足平面或空间网格结构的技术规程要求。
本发明的用工程塑料制作的平面或空间网格结构为：它包括由上弦杆2、下弦杆3和腹杆4连接构成的平面或空间网格结构1，该平面或空间网格结构1由工程塑料制成的上弦杆2、下弦杆3和腹杆4连接组成，并且在每个上弦杆2和下弦杆3的连接点上均设有工程塑料节点5，腹杆4的两端分别连接在上弦杆2和下弦杆3的工程塑料节点5上。
所述工程塑料节点5的形状为圆球状或圆柱状。
上弦杆2、下弦杆3和腹杆4均通过熔焊的方式与工程塑料节点5连接。
上弦杆2与下弦杆3之间的距离h为平面或空间网格结构1的跨度L的1/10～1/8。
与现有技术相比，本发明通过将工程塑料制作的型材与管材采用熔焊连接的方式拼接成平面或空间网格结构，并用它来代替现有钢制的型材、管材或木材制作的平面或空间网格结构。因每年全国平面或空间网格结构的建筑面积可达8500万m2，而跨度在12m～24m的平面或空间网格结构的建筑面积就有6000万m2，因此本发明利用工程塑料管或型材取代钢管或木材，每平方米就可节约建设资金100元，总计每年则可节约人民币达60亿元。同时申请人还根据网格结构刚度表达式EI=EA1A2A1+A2h2]]>可知，改变工程塑料制作的平面或空间网格结构的几何尺寸，就可提高折算惯性矩I，使工程塑料制成的平面或空间网格结构的刚度能满足技术规程要求的刚度。因此利用本发明带来的经济效益十分显著；此外本发明对建筑节能，保护环境节约森林资源均有深远意义。
附图说明：
图1为平面网格结构示意图
图2为梭式平面屋架结构的示意图；
图3为梯形平面屋架结构的示意图；
图4为空间网格结构示意图；
图5为图4的侧视图；
图6为圆球状塑料节点5的示意图；
图7为圆柱状塑料节点5的示意图。
具体实施方式：
本发明的实施例：将工程塑料制作的上弦杆2、下弦杆3和腹杆4通过熔焊的连接方式拼接组成常规结构形状的平面或空间网格结构1，其中平面网格结构如图1图2和图3所示，空间网格结构如图4和图5所示；并且在构成平面或空间网格结构1的每个上弦杆2和下弦杆3的连接点上均熔焊连接上工程塑料节点5，连接上弦杆2和下弦杆3的腹杆4的两端也分别熔焊连接在上弦杆2和下弦杆3的工程塑料节点5上。为保证工程塑料制作的平面或空间网格结构1的稳定性，每个工程塑料节点5上交汇的杆件数量为3根或3根以上；工程塑料节点5的形状一般为圆球状(如图6所示)或圆柱状(如7所示)。
在用工程塑料制作平面或空间网格1时，因现有工程塑料的抗拉、抗压强度较钢材低，仅是钢材抗拉、抗压强度的1/3，但比木材(杉木)抗拉、抗压强度高7～12倍。为此若想使用工程塑料制作的平面或空间网格结构1能满足现行技术规程要求，就必须调整和改变平面或空间网格结构1的尺寸，根据网格结构刚度表达式EI=EA1A2A1+A2h2]]>可知，当E较小时，可采用两个途径提高刚度：其一为加大上弦杆2和下弦杆3的截面面积(A1与A2)；其二为增大上弦杆2与下弦杆3之间的距离h，并且从网格结构刚度表达式中可明显看出，平面或空间网格结构1的刚度与上弦杆2到下弦杆3之间的距离h成平方关系，因此申请人经过大量实验，将上弦杆2与下弦杆3之间的距离h定为平面或空间网格结构1跨度L的1/10～1/8，即h＝(1/10～1/8)L为最佳，通过理论与试验分析，当h＝(1/10～1/8)L的平面或空间网格结构1可满足现行技术规程的刚度要求。