[發(fā)明專利]一種倒三角管桁架及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510475171.4
• 申請日: 2015-08-06
• 公開（公告）號: CN105064505B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖繼榮;黃光洪;唐躍麗;李興利;胡運(yùn)國;蔣超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華西企業(yè)股份有限公司
• 主分類號: E04B1/342
• 分類號: E04B1/342;E04C3/11;E04C3/32;E04G21/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 王記明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種倒三角管桁架及其施工方法。

背景技術(shù)

桁架結(jié)構(gòu)就是一種由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連結(jié)而成的空間鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。由于它具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)；桁架結(jié)構(gòu)通常是由雙向或三相平面桁架所組成的一種空間結(jié)構(gòu)，也有是用桿件組成的四角倒錐體空間結(jié)果。前者施工簡單，同時適合各種形勢的結(jié)點(diǎn)的聯(lián)接，

商業(yè)建筑的入口大廳跨度一般較大，目前，大跨度大廳的頂棚常用鋼-混凝土組合現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，鋼-混凝土組合現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)具有承載能力強(qiáng)、體型較小、抗?jié)B性能強(qiáng)、抗腐蝕能力強(qiáng)、防火性能好等優(yōu)點(diǎn)，但對施工時機(jī)的要求高，施工效率低、施工工期長、工程投資大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種跨度大、高度高、結(jié)構(gòu)承載力大、造型優(yōu)美的倒三角管桁架及其施工方法。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：

一種倒三角管桁架，包括鋼結(jié)構(gòu)桁架、多根用于支撐鋼結(jié)構(gòu)桁架的梭型鋼管柱、混凝土預(yù)埋件剪力鍵和混凝土預(yù)埋件，所述的鋼結(jié)構(gòu)桁架由多個管桁架焊接而成，所述的管桁架由一根下弦桿、兩根上弦桿和多根腹桿構(gòu)成，下弦桿和兩根上弦桿呈三角形分布，下弦桿位于兩根上弦桿的下部，下弦桿與兩根上弦桿之間、兩根上弦桿之間均通過多根腹桿連接構(gòu)成立體空間結(jié)構(gòu)，

構(gòu)成鋼結(jié)構(gòu)桁架的管桁架包括多根相互平行、沿縱向設(shè)置的管桁架A和多根沿橫向設(shè)置的管桁架B，所述的混凝土預(yù)埋件包括與所有管桁架A的后端焊接連接的混凝土預(yù)埋件A和位于鋼結(jié)構(gòu)桁架左側(cè)或右側(cè)的混凝土預(yù)埋件B，

相鄰管桁架A間通過至少一根管桁架B連接為一體，管桁架A與管桁架B位于同一高度，連接相鄰管桁架A的管桁架B的端部與對應(yīng)側(cè)的管桁架A焊接連接，位于鋼結(jié)構(gòu)桁架最外側(cè)的兩個管桁架A中的一個管桁架A通過管桁架B與混凝土預(yù)埋件B連接為一體，連接該管桁架A與混凝土預(yù)埋件B的管桁架B一端與該管桁架A焊接連接，另一端與鋼結(jié)構(gòu)件B焊接連接；

管桁架B設(shè)置于管桁架A的前部，梭型鋼管柱的上端連接于管桁架A與管桁架B的連接部，梭型鋼管柱的下端連接混凝土預(yù)埋件剪力鍵；

所述的梭型鋼管柱為向后傾斜設(shè)置，即向鋼結(jié)構(gòu)桁架內(nèi)側(cè)傾斜，也就是梭型鋼管柱的上部在地面上的投影位于梭型鋼管柱的底部的后側(cè)，梭型鋼管柱與水平面間的夾角為70°～85°，所述的梭型鋼管柱為沿從中部到兩端方向直徑逐漸減小的柱型鋼管。

本發(fā)明可形成跨度大、高度高的高大空間體系，整體桁架結(jié)構(gòu)承載力大；采用梭型鋼管柱穩(wěn)定性更好，在軸心壓力的作用下，不會發(fā)生正弦半波形式的分岔失穩(wěn)，梭型鋼管柱結(jié)構(gòu)上滿足長細(xì)比要求，符合軸心壓桿的力學(xué)原理，滿足拉索式幕墻的安裝需求。建筑上造型優(yōu)美，總體、輕巧優(yōu)雅、美觀大方；倒三角管桁架總體營造一種統(tǒng)一協(xié)調(diào)并富有變化的空間感，以現(xiàn)代主義的簡約、洗煉及純凈的風(fēng)格，配合人性化的空間分布，表現(xiàn)出和諧完整的空間格局。

管桁架B與管桁架A間的夾角為60°～90°。

管桁架B的端部與管桁架A焊接時，管桁架B的下弦桿的端部與管桁架A的下弦桿焊接連接、管桁架B的兩個上弦桿的端部與管桁架A的兩根上弦桿中靠近管桁架B的上弦桿焊接連接。

進(jìn)一步的，梭型鋼管柱的上端連接于管桁架A的下弦桿與管桁架B的下弦桿的連接部，這使得連接部受力效果更佳。更進(jìn)一步的，所述的管桁架A的下弦桿位于與梭型鋼管柱連接部的后側(cè)的部分為沿從后向前方向向下傾斜，管桁架A的下弦桿位于與梭型鋼管柱連接部的前側(cè)的部分為沿從后向前方向向上傾斜，這使得管桁架A的重心跟偏于梭型管柱的支撐部，同時也使得管桁架A承受梭型管柱支撐的部分結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，同時還是的鋼結(jié)構(gòu)桁架外觀更加美觀、優(yōu)雅。

所述的梭型鋼管柱中部直徑與兩端直徑的比例為1.1～1.3:1。這使得梭型鋼管柱即能滿足桁架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，又節(jié)省了材料，同時外形美觀、獨(dú)特。

優(yōu)選的，所述的梭型鋼管柱由中部圓柱部、上部錐形柱部和下部錐形柱部，上部錐形柱部沿從上到下方向直徑逐漸增大，下部錐形柱部沿從上到下方向直徑逐漸減小，上部錐形柱部下端部的直徑和下部錐形柱部上端部的直徑均與中部圓柱部的直徑相等，上部錐形柱部下端部的直徑與上部錐形柱部上端部的直徑的比例為1.2:1，下部錐形柱部上端部的直徑與下部錐形柱部下端部的直徑的比例為1.2:1，中部圓柱部、上部錐形柱部和下部錐形柱部的長度比為1:1:0.9。