[發(fā)明專利]一種含有巨型拱的水平桁架體系及其施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111246102.8
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN113882507A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙家歡;邱時秒;郭驊銳;楊弘江;蘇偉泓;王利軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑第二工程局有限公司
• 主分類號: E04B1/19
• 分類號: E04B1/19;E04B1/342;E04B5/17;E04G21/14;E04G21/16
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11004
• 代理人: 晁璐松

本發(fā)明公開了一種含有巨型拱的水平桁架體系，設(shè)置在多個筒體的上部，包括水平桁架結(jié)構(gòu)，水平桁架結(jié)構(gòu)的整體呈回字形，筒體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，包括有核心筒和鋼骨架，核心筒的上端從水平桁架結(jié)構(gòu)中穿過，在水平桁架結(jié)構(gòu)的每條邊上、位于兩側(cè)筒體之間的部位中設(shè)有一對巨型拱，在每個轉(zhuǎn)角兩側(cè)的筒體之間設(shè)有一對斜拱，該結(jié)構(gòu)形成受力自平衡體系，具有較少的支撐結(jié)構(gòu)；上述結(jié)構(gòu)的施工方法主要為筒體的鋼結(jié)構(gòu)安裝及混凝土結(jié)構(gòu)施工、搭建支撐結(jié)構(gòu)、鋪設(shè)鋼筋桁架樓承板、安裝巨型拱和水平桁架結(jié)構(gòu)以及拆除支撐結(jié)構(gòu)，該方法利用輔助支撐結(jié)構(gòu)搭建受力自平衡體系，簡化該結(jié)構(gòu)施工過程，降低建筑工期和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑拱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含有巨型拱的水平桁架體系及其施工方式。

背景技術(shù)

鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)是由型鋼或鋼管與混凝土進行組合后，共同工作的一種結(jié)構(gòu)形式。鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用始于1897年，美國的JohnLally首創(chuàng)在圓鋼管中填充混凝土來作為房屋的承重柱；20世紀50年代，經(jīng)過蘇聯(lián)的科學(xué)家和工程師的研究，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的教科書中提出了“勁性鋼筋混凝土”這個概念。到20世紀80年代，當鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和普通的鋼結(jié)構(gòu)都不能滿足實際的工程需要，鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)才得到較快發(fā)展。

鋼材質(zhì)連接成的拱形結(jié)構(gòu)在近些年建筑施工較為常見，該結(jié)構(gòu)具有一定的美觀性，通常在建筑頂端幾層結(jié)構(gòu)設(shè)置為拱形，目前此類拱形結(jié)構(gòu)施工時在其底部與下層之間通常設(shè)置若干支撐結(jié)構(gòu)來承載該結(jié)構(gòu)的重力，這樣對下層建筑的使用面積和格局產(chǎn)生一定影響，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種含有巨型拱的水平桁架體系及其施工方式，該結(jié)構(gòu)通過自身形成的受力自平衡體系將建筑頂部的載荷傳遞至主支撐結(jié)構(gòu)上，減少了支撐結(jié)構(gòu)的使用，增加了下層建筑的使用面積；該施工方式采用多個輔助支撐結(jié)構(gòu)搭建受力自平衡體系，簡化了該結(jié)構(gòu)施工過程，縮短了建筑工期且降低施工成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種含有巨型拱的水平桁架體系，設(shè)置在多個筒體的上部，包括水平桁架結(jié)構(gòu)；多個所述筒體的數(shù)量為八個，八個筒體位于矩形的四個轉(zhuǎn)角兩側(cè)；所述水平桁架結(jié)構(gòu)的整體呈回字形，包括有外主桁架、內(nèi)主桁架和次桁架；所述外主桁架和內(nèi)主桁架均呈環(huán)狀，且分別布置在八個筒體的內(nèi)外兩側(cè)；所述次桁架有一組，沿環(huán)向間隔連接在外主桁架與內(nèi)主桁架之間；其特征在于：所述筒體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，包括有核心筒和布置在核心筒周圍的鋼骨架；所述核心筒的上端從水平桁架結(jié)構(gòu)中穿過，且與對應(yīng)位置處的水平桁架結(jié)構(gòu)固定連接；在水平桁架結(jié)構(gòu)的每條邊上、位于兩側(cè)筒體之間的部位中設(shè)有一對巨型拱；一對巨型拱分別支設(shè)在外主桁架的上下弦桿之間和內(nèi)主桁架的上下弦桿之間；在每個轉(zhuǎn)角兩側(cè)的筒體之間設(shè)有一對斜拱；一對斜拱分別布置在支設(shè)在外主桁架的上下弦桿之間和內(nèi)主桁架的上下弦桿之間。

優(yōu)選的，所述巨型拱的跨度為50m～60m，巨型拱的拱高為12.5m～13.5m，所述斜拱的最大跨度為32.2m，斜拱的拱高為12.5m～13.5m。

優(yōu)選的，相對兩條邊上設(shè)置的所述筒體對稱布置，任意一條邊上布置的兩個筒體之間間距相同。

優(yōu)選的，每個所述巨型拱的兩個拱腳通過四根拉索固定連接。

一種含有巨型拱的水平桁架體系的施工方法，所述水平桁架體系的下方、沿豎向間隔設(shè)置有多層鋼梁；所述水平桁架體系與鋼梁之間、相鄰兩層鋼梁之間通過吊柱連接；所述施工方法包括以下步驟：

步驟一：地下與地上各層筒體的鋼骨架的安裝及核心筒的施工，7F核心筒施工時安裝巨型拱的拱腳；

步驟二：鋼管回頂?shù)叵率翼敯澹叵率翼敯暹_到100%齡期后，安裝3F鋼梁下方的格構(gòu)柱臨時支撐結(jié)構(gòu)；

步驟三：筒體3F混凝土達到100%齡期后，安裝3F鋼梁，并安裝3F與4F鋼梁之間的圓管臨時支撐結(jié)構(gòu)；

步驟四：筒體4F混凝土達到100%齡期后，安裝4F鋼梁及第一段吊柱，安裝4F與5F鋼梁之間的圓管臨時支撐結(jié)構(gòu)，鋪設(shè)3F鋼筋桁架樓承板；