[發明專利]一種大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構

在審

• 申請號: 202011588048.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112538931A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 賈子文;李存良;孫昌利
• 申請（專利權）人: 陜西建工鋼構集團有限公司
• 主分類號: E04C3/293
• 分類號: E04C3/293
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構，其特征在于：包括混凝土樓板以及若干榀按柱距布置的大跨度梯形空間鋼管桁架，且直接承受樓面荷載的混凝土樓板布設在大跨度梯形空間鋼管桁架三管上弦桿(2)的T形支托(7)之上；所述大跨度梯形空間鋼管桁架的基本單元(1)為一個節間，且每個節間由三管上弦桿(2)、兩管下弦桿(3)、四角錐斜腹桿(4)、上弦水平桿(5)以及下弦水平桿(6)構成，所述基本單元(1)的截面形狀為三角形排列的倒梯形，所述大跨度梯形空間鋼管桁架由若干個基本單元拼接而成；所述大跨度梯形空間鋼管桁架的三管上弦桿(2)和兩管下弦桿(3)為主管，四角錐斜腹桿(4)、上弦水平桿(5)和下弦水平桿(6)為支管；所述大跨度梯形空間鋼管桁架采用鋼管直接焊接節點的相貫連接；所述混凝土樓板采用裝配式預制板(9)或鋼-混組合樓板(10)；所述混凝土樓板與大跨度梯形空間鋼管桁架的連接通過T形支托(7)和栓釘抗剪鍵(8)固定。

2.根據權利要求1所述的大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構，其特征在于：所述大跨度梯形空間鋼管桁架的形式為平行弦桁架、梯形桁架、變高度曲面桁架或拱形桁架。

3.根據權利要求1所述的大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構，其特征在于：所述基本單元(1)的桿件均為圓鋼管，鋼管類型采用軋制或焊接；所述大跨度梯形空間鋼管桁架的受壓桿件外徑與壁厚之比不超過ε_k為鋼號修正系數。

4.根據權利要求1所述的大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構，其特征在于：所述三管上弦桿(2)和兩管下弦桿(3)的平面內、平面外計算長度為0.9倍的節點中心距S_j0，_j0＝1、2，且以0.9S_j0按格構式壓桿驗算其穩定性；所述的四角錐斜腹桿(4)、上弦水平桿(5)和下弦水平桿(6)平面內、平面外計算長度為0.8倍的節點中心距S_j1，_j1＝3、4、5。

5.根據權利要求1所述的大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構，其特征在于：主管外部尺寸不小于支管外部尺寸，主管的壁厚不小于支管的壁厚，且在支管與主管的連接處不將支管插入主管內；所述主管與支管或支管軸線間的夾角不小于30°；所述大跨度梯形空間鋼管桁架的支管端部進行切割，支管壁厚小于6mm時不切坡口。

6.根據權利要求1所述的大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構，其特征在于：支管與主管連接節點處偏心不超過-0.55≤e/D≤0.25；且對受壓主管考慮偏心彎矩的影響，而對受拉主管和節點忽略不計，偏心彎矩M＝ΔN·e，式中e為偏心距、D為主管外徑，ΔN為兩側主管軸力的差值。

7.根據權利要求1所述的大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構，其特征在于：支管采用有間隙的K形節點和搭接的K形節點，且在主管表面焊接的相鄰支管的間隙不小于兩支管壁厚的2倍，搭接的支管周邊焊縫為2倍支管壁厚。

8.根據權利要求7所述的大跨度梯形空間鋼管桁架混凝土樓蓋結構，其特征在于：支管與主管的連接焊縫沿全周連續焊接并平滑過渡；焊縫形式沿全周采用角焊縫，或部分采用對接焊縫，部分采用角焊縫；對于支管管壁與主管管壁之間的夾角大于或等于120°的區域采用對接焊縫或帶坡口的角焊縫，角焊縫的焊腳尺寸不大于支管壁厚的2倍，搭接支管周邊焊縫為2倍支管壁厚；支管搭接的平面K形節點，搭接率滿足25％≤η_ov≤100％，且在搭接支管之間的連續焊縫能可靠傳遞內力；當相互搭接的支管外部尺寸不同時，外部尺寸較小者搭接在尺寸較大者上，當支管壁厚不同時，較小壁厚者搭接在較大壁厚者上，且承受軸心壓力的支管布置在下方。