[發明專利]剖面為環狀剛片的大跨度鋼連廊結構

在審

• 申請號: 201610004763.2
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105464207A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 楊小敬;朱小寒;王偉
• 申請（專利權）人: 中衡設計集團股份有限公司
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/342
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 耿英;董建林

技術領域

本發明涉及大跨度魚腹式鋼連廊的設計與建造技術領域。

背景技術

近年來，隨著工程技術的發展，高層建筑形式日趨多樣化，高空連廊由于其宏偉的氣勢、現代化的氣息而被建筑師們所喜愛。如何高效準確地對大跨度連廊結構體系進行分析和設計，已成為一個急待解決的課題。縱觀國內外的連廊，一般跨度較小（小于30米）的連廊一般采用預應力梁板結構或組合梁板結構與主體結構整體現澆，對于跨度較大的連廊基本上采用鋼結構桁架形式或張弦結構體系。鋼桁架結構雖廣泛地應用于大跨度連廊結構，但目前國內的工程上下弦桿及腹桿均采用圓管相貫焊的方式，本發明是一種剖面為環狀剛片的鋼桁架結構體系，展示了極具結構獨特性的建筑效果。本發明的工程背景為蘇州市吳江區東太湖大廈，①鋼連廊跨度大，達到56.7m；②鋼連廊在平面及空間上均為弧形，造型復雜獨特；③腹桿間無交叉斜桿。本工程在設計中重點確保了節點剛度、支座節點可靠受力，并確保舒適度驗算滿足規范要求，采取下弦鋼管內穿鋼索的措施防止墜落，有效地解決了上述問題，滿足了建筑造型及結構受力要求。

發明內容

技術問題：為了實現鋼連廊的大跨度，減少冗繁的結構構件，使結構輕巧美觀，本發明提供了一種剖面為環狀剛片的的新型結構體系，節點間剛性連接增加了鋼連廊的剛度和跨度，減少了鋼連廊的豎向變形。

技術方案：本發明所采用的技術方案是：

一種剖面為環狀剛片的大跨度鋼連廊結構，包括上弦縱向桿（1）和下弦縱向桿（2），其特征是，還包括上弦橫向次梁（3）與腹桿（4）連在一起形成的環狀剛片（5），由環狀剛片（5）將上弦縱向桿（1）和下弦縱向桿（2）沿橫截面環繞起來形成剛接節點。

上弦縱向桿（1）和下弦縱向桿（2）均為兩根。

兩根上弦縱向桿（1）之間的距離大于兩根下弦縱向桿（2）之間的距離。

環狀剛片（5）設置多個，沿上弦縱向桿（1）和下弦縱向桿（2）的走向從中間向兩端的用于固定連廊結構的支座對稱分布。

沿上弦縱向桿（1）和下弦縱向桿（2）的走向從中間向兩端的用于固定連廊結構的支座方向，兩根下弦縱向桿（2）之間的距離越來越大。

上弦縱向桿（1）或/和下弦縱向桿（2）采用圓鋼管。

上弦橫向次梁（3）或/和腹桿（4）采用工字型或箱型截面的鋼。

有益效果：本發明與現有技術相比，具有以下優點：

（1）鋼連廊的跨度增大；

（2）腹桿間無交叉斜桿，結構輕盈美觀；

（3）鋼連廊能承受的極限荷載增大，安全可靠；

（4）鋼連廊的剛度提高，自振頻率增大，滿足舒適性要求。

本結構體系傳力明確，通過環狀剛片的節點剛性連接改變連廊的結構剛度及自振頻率，實現連廊的大跨度，滿足設計的要求。調整環狀剛片的尺寸及厚度即可滿足不同的荷載要求，為滿足連廊大跨度、舒適性能的要求提供了一種新型的結構體系。

附圖說明

圖1為本發明的上弦平面圖；

圖2為本發明的下弦平面圖；

圖3為本發明的立面圖；

圖4、圖5、圖6為本發明的沿上弦縱向桿和下弦縱向桿走向從中間向一側支座方向分布的第1片、第7片、第12片的環狀剛片剖面圖；

圖中，上弦縱向桿1、下弦縱向桿2、上弦橫向次梁3、腹桿4、環狀剛片5。

具體實施方式

本發明的結構如圖1－圖6所示：大跨度鋼連廊結構包括兩根上弦縱向桿1、兩根下弦縱向桿2、上弦橫向次梁3和腹桿4，上弦橫向次梁3與腹桿4連在一起形成環狀剛片5將上弦縱向桿1和下弦縱向桿2沿橫截面環繞起來，并且使兩根上弦縱向桿1之間的距離大于兩根下弦縱向桿2之間的距離，使環狀剛片5整體呈一近似倒三角形狀。環狀剛片5設置多個，沿上弦縱向桿1和下弦縱向桿2的走向從中間向兩端的用于固定連廊結構的支座對稱分布，間隔地環繞在上弦縱向桿1和下弦縱向桿2上，并且使下弦縱向桿2之間的距離越來越大。

上述連接形成的節點間剛接，保證各個環狀剛片5的面外穩定，提高魚腹式鋼連廊的整體性；鋼筋桁架樓承板與上弦縱向桿1通過抗剪栓釘連接，構件設計時，樓承板僅起導荷作用，不考慮其膜剛度和彎曲剛度；樓承板設計時，樓板按殼元輸入，考慮其膜剛度和彎曲剛度。控制大跨度鋼連廊的豎向變形和自振頻率。

上弦縱向桿1、下弦縱向桿2采用圓鋼管，上弦橫向次梁3、腹桿4采用工字型或箱型截面的鋼。本發明與其他工程結構的顯著區別是上弦橫向次梁3與腹桿4形成的環狀剛片5將上弦縱向桿1、下弦縱向桿2環繞起來。對于上弦平面存在豎向變形差的問題，施工時對內、外側上弦縱向桿1提出不同的起拱要求，保證正常使用狀態下樓面沒有外傾感。若鋼連廊的跨度和承載力要求高，可采用下弦縱向桿2內穿鋼索的措施防止墜落。