專利名稱：一種改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對大空間、大跨度建筑的追求也越來越高。一些像頂部設(shè)置游樂設(shè)施、游泳池及人流密集場所等動荷載的大跨度桁架的結(jié)構(gòu)形式也發(fā)展很快。對于這種大跨度、頂部有動荷載設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)，目前國內(nèi)主要是采用普通的工字型桁架結(jié)構(gòu)體系，而且經(jīng)常需要使用超厚鋼板和高強(qiáng)度特種鋼，并通過大量安裝、使用機(jī)械阻尼設(shè)備來改善桁架結(jié)構(gòu)的動力性能和提高舒適度。這樣造成了整體結(jié)構(gòu)用鋼量很大，施工難度和工程造價(jià)也很高；對整個(gè)結(jié)構(gòu)性能而言，易造成平面外失穩(wěn)情況的發(fā)生，在荷載作用下，跨中撓度較大，結(jié)構(gòu)的安全性不高?？偟膩碚f設(shè)備的投入很大，維護(hù)起來也比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種桁架結(jié)構(gòu)體系，以有效克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷， 有效改善桁架結(jié)構(gòu)的動力性能，提高人群活動的舒適度，避免或減少機(jī)械阻尼設(shè)備的使用， 從而減少設(shè)備的投入及其維護(hù)費(fèi)用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，包括數(shù)榀組合桁架和數(shù)根鋼柱， 每榀組合桁架由并列的兩榀桁架組合而成，該兩榀桁架之間通過連接件采用栓焊混接的方式連接；每榀組合桁架的兩端分別設(shè)有鋼柱，并與鋼柱的側(cè)面剛接；所述鋼柱與基礎(chǔ)之間通過地腳螺桿連接。相鄰的兩組合桁架的上弦之間設(shè)有桁架上弦聯(lián)系H型鋼梁；下弦之間設(shè)有桁架下弦聯(lián)系H型鋼梁。所述桁架的上弦桿、下弦桿均為帶翼緣的箱型梁；當(dāng)桁架跨度較大時(shí)，箱型梁是最好的結(jié)構(gòu)形式，它的閉合薄壁截面抗扭剛度很大，能有效地抵抗正負(fù)彎矩并滿足配筋需要， 具有良好的動力特性和小的收縮變形值。所述桁架的斜腹桿和豎腹桿均為H型鋼梁。H型鋼的截面面積分配優(yōu)化、強(qiáng)重比合理；H型鋼在各個(gè)方向上都具有抗彎能力強(qiáng)、施工簡單、節(jié)約成本和結(jié)構(gòu)重量輕的優(yōu)點(diǎn)。所述鋼柱為十字型鋼勁性柱。十字型鋼勁性柱的截面小，承載力大，有利于節(jié)約空間。所述鋼柱與所述組合桁架的夾角處設(shè)有牛腿，該牛腿與所述鋼柱及所述組合桁架的下弦底端剛接。本發(fā)明的桁架結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于比較特殊的大跨度且頂部有動荷載的游樂設(shè)施、游泳場所及人流密集場所。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、本發(fā)明采用組合桁架形式，將并列桁架之間剛接，使左右桁架的上、下弦桿組合起來，形成了一個(gè)較大的桁架體系，類似于一個(gè)大型的箱型截面桁架體系，四周組合成了一個(gè)剛性整體。這種桁架體系不需要采用超厚度的特種鋼材，安裝、焊接起來較為容易，連接節(jié)點(diǎn)和受力情況都相對簡單，具有很強(qiáng)的防止桁架平面外失穩(wěn)和側(cè)移性能；同時(shí)這種桁架體系能承受更大的荷載，滿足更大跨度的要求；2、在一定設(shè)計(jì)要求下，本發(fā)明的桁架結(jié)構(gòu)體系能有效地減少整體用鋼量，降低了制作和施工難度，縮短工期，達(dá)到了大幅節(jié)約工程成本的效果；3、從結(jié)構(gòu)受力上來講，本發(fā)明能有效改善桁架結(jié)構(gòu)的動力性能；同時(shí)，能提高人群的舒適度，避免或者減少使用機(jī)械阻尼設(shè)備，降低設(shè)備費(fèi)用，使用維護(hù)起來也更加方便。


圖1為本發(fā)明的組合桁架與鋼柱連接的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A剖面圖。圖3為圖1的B-B剖面圖。圖4為本發(fā)明組合桁架的剖面圖。
具體實(shí)施例方式如圖1 4所示，一種改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，包括數(shù)榀組合桁架和數(shù)根鋼柱，每榀組合桁架由并列的兩榀桁架1、2組合而成，該兩榀桁架之間通過連接件12采用栓焊混接的方式連接；每榀組合桁架的兩端分別設(shè)有鋼柱3、4，并與鋼柱的側(cè)面剛接；所述鋼柱3、4與基礎(chǔ)13之間通過地腳螺桿14連接。相鄰的兩組合桁架的上弦之間設(shè)有桁架上弦聯(lián)系H型鋼梁5 ；下弦之間設(shè)有桁架下弦聯(lián)系H型鋼梁6。所述桁架的上弦桿7、下弦桿8均為帶翼緣的箱型梁；所述桁架的斜腹桿9和豎腹桿10均為H型鋼梁。所述鋼柱為十字型鋼柱。所述鋼柱與所述組合桁架的夾角處設(shè)有牛腿11，該牛腿11與所述鋼柱及所述組合桁架的下弦底端剛接。采用本發(fā)明桁架結(jié)構(gòu)體系的樓面，樓面采用鋼梁做支撐，連接桁架，桁架上面鋪設(shè)亞星金屬板，桁架上布置栓釘，再做鋼筋混凝土組合樓面。在設(shè)計(jì)大跨度、組合桁架時(shí)要考慮桁架中部的下?lián)虾妥冃?，在進(jìn)行桁架拼裝時(shí)要進(jìn)行預(yù)起拱，由于桁架跨度大，每榀桁架的拼裝需要根據(jù)現(xiàn)場情況分段，分段安裝時(shí)同樣要考慮起拱的問題。鋼柱安裝一定要控制好水平度，只有當(dāng)兩端鋼柱調(diào)整好，并將柱腳焊接完成以后才能進(jìn)行后續(xù)工作。每榀組合桁架中一榀桁架與另一榀桁架要按相同順序安裝，每次安裝完成后都需要對桁架的標(biāo)高和軸線位置進(jìn)行測量。兩榀桁架均安裝完成并調(diào)整好后進(jìn)行剛接，為了防止應(yīng)力過大，要嚴(yán)格遵從先初擰高強(qiáng)螺栓、然后焊接、最后終擰高強(qiáng)螺栓的順序。然后將桁架與鋼柱牛腿通過焊接的方式剛接。在整個(gè)過程中，分別要在桁架高空焊接前、焊接完成后、卸載以前、卸載后和加上荷載后這五個(gè)階段對桁架的標(biāo)高和軸線位置進(jìn)行測量記錄。
本發(fā)明為大跨度、大荷載的鋼桁架的設(shè)計(jì)提供了一種新的選擇，能滿足人民日益增長的要求，促進(jìn)大跨度鋼結(jié)構(gòu)桁架體系的發(fā)展，具有廣泛的推廣前景。
權(quán)利要求
1.一種改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，其特征在于包括數(shù)榀組合桁架和數(shù)根鋼柱，每榀組合桁架由并列的兩榀桁架組合而成，該兩榀桁架之間通過連接件采用栓焊混接的方式連接；每榀組合桁架的兩端分別設(shè)有鋼柱，并與鋼柱的側(cè)面剛接；所述鋼柱與基礎(chǔ)之間通過地腳螺桿連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，其特征在于相鄰的兩組合桁架的上弦之間設(shè)有桁架上弦聯(lián)系H型鋼梁；下弦之間設(shè)有桁架下弦聯(lián)系H型鋼梁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述桁架的上弦桿、下弦桿均為帶翼緣的箱型梁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述桁架的斜腹桿和豎腹桿均為H型鋼梁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述鋼柱為十字型鋼勁性柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述鋼柱與所述組合桁架的夾角處設(shè)有牛腿，該牛腿與所述鋼柱及所述組合桁架的下弦底端剛接。
全文摘要
一種改善大跨度桁架動力性能的桁架結(jié)構(gòu)體系，包括數(shù)榀組合桁架和數(shù)根鋼柱，每榀組合桁架由并列的兩榀桁架組合而成，該兩榀桁架之間通過連接件采用栓焊混接的方式連接；每榀組合桁架的兩端分別設(shè)有鋼柱，并與鋼柱的側(cè)面剛接；所述鋼柱與基礎(chǔ)之間通過地腳螺桿連接。相鄰的兩組合桁架的上弦之間設(shè)有桁架上弦聯(lián)系H型鋼梁；下弦之間設(shè)有桁架下弦聯(lián)系H型鋼梁。所述桁架的上弦桿、下弦桿均為帶翼緣的箱型梁。所述桁架的斜腹桿和豎腹桿均為H型鋼梁。所述鋼柱為十字型鋼柱。所述鋼柱與所述組合桁架的夾角處設(shè)有牛腿。該桁架體系有效的改善了桁架結(jié)構(gòu)的動力性能，提高了人群活動的舒適度，避免或減少了機(jī)械阻尼設(shè)備的使用，減少了設(shè)備的投入及維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號E04C3/32GK102409758SQ20111028219
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者侯兆新, 劉波, 周建鋒, 文琳竣, 曾昭波, 陳曉冬 申請人:中冶建筑研究總院有限公司, 中國京冶工程技術(shù)有限公司