一種伸臂桁架的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于建筑領(lǐng)域，提供了一種伸臂桁架，用于臨時(shí)固定核心筒鋼柱與外框柱。該伸臂桁架包括一上弦桿，第一銷軸、第二銷軸、第三銷軸、第一連接板及第二連接板。該上弦桿連接該核心筒鋼柱與外框柱，且包括第一段、第二段及第三段。該第二段位于該第一段與該第三段之間。該第一連接板位于該第一段與該第二段的接縫的一側(cè)。該第二段位于該第二段與該第三段的接縫的一側(cè)。該第一連接板與該第一段固定連接，該第一連接板與該二段之間通過該第一銷軸連接。該第二連接板與該第二段之間通過第二銷軸連接。該第二連接板與該第三段之間通過第三銷軸連接，使得該第二段能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】一種伸臂桁架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑領(lǐng)域，尤其涉及一種伸臂桁架。
【背景技術(shù)】
[0002]無錫國金中心主塔樓結(jié)構(gòu)標(biāo)高339米，設(shè)有兩道桁架層結(jié)構(gòu)，第一道桁架層在25-27層，第二道桁架層在第57-59層，每道桁架層結(jié)構(gòu)存在8層伸臂桁架，連接外框環(huán)狀桁架與核心筒鋼柱。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，框架結(jié)構(gòu)超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工期間內(nèi)外筒存在豎向變形差異，而且變形差達(dá)到10-20mm，因此，不能一次性安裝固定桁架結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)先臨時(shí)固定直至施工至第二個(gè)桁架層，或者結(jié)構(gòu)封頂，然而桁架層結(jié)構(gòu)一般節(jié)點(diǎn)比較復(fù)雜，構(gòu)件比較重而大，臨時(shí)固定存在較大難度。
[0003]現(xiàn)有桁架層結(jié)構(gòu)安裝方法兩大類。第一類是不考慮樓層內(nèi)外筒豎向變形差異，桁架層結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，焊接節(jié)點(diǎn)直接焊死固定，不進(jìn)行后施工；第二類是考慮樓層內(nèi)外筒施工期間豎向變形差異，而使用加大加厚連接板栓接固定伸臂桁架，在進(jìn)行后施工時(shí)焊接固定。
[0004]采用第一類安裝方法會(huì)存在以下問題:隨著桁架層以上結(jié)構(gòu)增加，后續(xù)施工進(jìn)行，樓層內(nèi)外筒豎向變形存在差異并累積，致桁架結(jié)構(gòu)存在內(nèi)應(yīng)力累計(jì)，或?qū)е聵?gòu)件變形，或焊縫斷裂等破壞；而且桁架層結(jié)構(gòu)直接焊接固定，無法釋放結(jié)構(gòu)豎向變形引起內(nèi)力，結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力不合理。采用第二類安裝方法會(huì)存在以下問題:采用厚而大連接板連接臨時(shí)固定，能夠釋放局部內(nèi)應(yīng)力，但不能起到完全平衡結(jié)構(gòu)內(nèi)力作用，因?yàn)闊o法轉(zhuǎn)動(dòng)；而且由于節(jié)點(diǎn)無法轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)豎向變形差異不能夠全部在節(jié)點(diǎn)處釋放，局部延伸到構(gòu)件內(nèi)部，也容易出現(xiàn)構(gòu)件變形或焊縫斷裂現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種伸臂桁架，旨在能夠釋放結(jié)構(gòu)內(nèi)力及內(nèi)外筒豎向變形差異，達(dá)到平衡結(jié)構(gòu)內(nèi)力及結(jié)構(gòu)豎向變形差異，同時(shí)穩(wěn)定而安全可靠地連接桁架層內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種伸臂桁架，用于臨時(shí)固定核心筒鋼柱與外框柱。該伸臂桁架包括一上弦桿，第一銷軸、第二銷軸、第三銷軸、第一連接板及第二連接板。該上弦桿連接該核心筒鋼柱與外框柱，且包括第一段、第二段及第三段。該第二段位于該第一段與該第三段之間。該第一連接板位于該第一段與該第二段的接縫的一側(cè)。該第二段位于該第二段與該第三段的接縫的一側(cè)。該第一連接板與該第一段固定連接，該第一連接板與該二段之間通過該第一銷軸連接。該第二連接板與該第二段之間通過第二銷軸連接。該第二連接板與該第三段之間通過第三銷軸連接，使得該第二段能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0007]進(jìn)一步地，該伸臂桁架還包括多個(gè)高強(qiáng)螺栓，該第一連接板與該第一段之間通過該多個(gè)高強(qiáng)螺栓進(jìn)行固定連接。
[0008]進(jìn)一步地，該第一連接板位于該第一段與該第二段的接縫的上方，該第二段位于該第二段與該第三段的接縫的上方。[0009]進(jìn)一步地，該核心筒鋼柱與該外框柱之間的沉降差異為h，該上弦桿的該第二段的長度為L，則該第二段的旋轉(zhuǎn)角度為Θ =arctan (h/L)。
[0010]進(jìn)一步地，該第二段以該第二段與該第三段之間的焊接對(duì)接接口為轉(zhuǎn)動(dòng)起點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:本實(shí)用新型的伸臂桁架，通過設(shè)置該第一銷軸、第二銷軸及第三銷軸，使得該上弦桿的第二段能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，后施工時(shí)塔樓的內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)能夠有效釋放內(nèi)力，沉降差異能夠在伸臂桁架結(jié)構(gòu)中平衡，而不會(huì)累積在結(jié)構(gòu)中破壞結(jié)構(gòu)；而且銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)作用既能夠?qū)崿F(xiàn)沉降差異平衡，也能夠不會(huì)影響到后續(xù)焊接破口對(duì)齊，方便后續(xù)施工，易于操作，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，銷軸可以循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)成本，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的伸臂桁架的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的一種伸臂桁架100，用于臨時(shí)固定核心筒鋼柱I與外框柱2。伸臂桁架100包括一個(gè)上弦桿3，多個(gè)高強(qiáng)螺栓4，第一銷軸51、第二銷軸52、第三銷軸53、第一連接板61及第二連接板62。
[0015]上弦桿3連接核心筒鋼柱I與外框柱2。上弦桿3包括第一段31、第二段32及第三段33。第二段32位于第一段31與第三段33之間。
`[0016]第一連接板61位于第一段31與二段32的接縫的一側(cè)，用于連接第一段31與第二段32。第二連接板62位于第二段32與第三段33的接縫的一側(cè)，用于連接第二段32與第三段33。第一連接板61也可位于第一段31與二段32的接縫的上方、下方或側(cè)面，第二連接板62位于第二段32與第三段33的接縫的上方、下方或側(cè)面。
[0017]高強(qiáng)螺栓4設(shè)置在第一連接板61靠近第一段31的端部，用于將第一連接板61與第一段31固定連接。第一銷軸51設(shè)置在第一連接板61靠近第二段32的端部。
[0018]第二銷軸52設(shè)置在第二連接板62靠近第二段32的端部，第三銷軸53設(shè)置在第二連接板62靠近第三段33的端部，用于將第二段32與第三段33進(jìn)行可旋轉(zhuǎn)地連接。
[0019]假設(shè)核心筒鋼柱I與外框柱2之間的沉降差異為h (比如15mm)，則可以通過伸臂桁架來平衡這種差異，用對(duì)接接口間隙(桁架層焊接接口間隙b=9mm，一般對(duì)接接口間隙b=6mm)來消除對(duì)接的錯(cuò)口。此時(shí)，由于第一連接板61的一端存在多排高強(qiáng)螺栓4進(jìn)行栓接，第一銷軸51不能轉(zhuǎn)動(dòng)。由于第二連接板62的兩端均為銷軸，因此可以轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)上弦桿3的第二段32的長度為L (比如2041mm)，則根據(jù)直角三角形定律，第二段32的旋轉(zhuǎn)角
度Θ =arctan (h/L),在本實(shí)施方式中，6 = arelan^^ = 0.42%也就是說，上弦桿3的第二
段32僅需要在第二段32與第三段33之間的焊接對(duì)接接口 301處為轉(zhuǎn)動(dòng)起點(diǎn)，并轉(zhuǎn)動(dòng)0.42度就可以實(shí)現(xiàn)核心筒鋼柱I下沉15mm。而且，將第二段32與第三段33之間的焊接對(duì)接接口處301轉(zhuǎn)動(dòng)0.42度對(duì)焊接破口影響不大。
[0020]混凝土施工后，由于核心筒鋼柱I處埋在混泥土內(nèi)部，因此，只需要焊接施工完成后直接切開第一連接板61，卸載第二銷軸52、第三銷軸53及第二連接板62即可，第一銷軸51、第二銷軸52、第三銷軸53及第二連接板62卸載后可以重復(fù)使用。
[0021]由于核心筒鋼柱I和外框柱2的豎向變形差異(沉降差異)，導(dǎo)致伸臂桁架焊接接口存在錯(cuò)口。若是將上弦桿3的第一段31、第二段32及第三段33直接焊死，在隨著后續(xù)施工進(jìn)行，沉降差異累積，結(jié)構(gòu)會(huì)累積內(nèi)力或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞。若第一段31、第二段32及第三段33之間全用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，只能釋放部分沉降差異帶來的內(nèi)力。若用銷軸連接第一段31、第二段32及第三段33，則可以起到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)作用以釋放結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的伸臂桁架100，通過設(shè)置第一銷軸51、第二銷軸52及第三銷軸53，使得上弦桿3的第二段32能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，后施工時(shí)塔樓的內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)能夠有效釋放內(nèi)力，沉降差異能夠在伸臂桁架結(jié)構(gòu)中平衡，而不會(huì)累積在結(jié)構(gòu)中破壞結(jié)構(gòu)；而且第一銷軸51、第二銷軸52及第三銷軸53的轉(zhuǎn)動(dòng)作用既能夠?qū)崿F(xiàn)沉降差異平衡，也能夠不會(huì)影響到后續(xù)焊接破口對(duì)齊，方便后續(xù)施工，易于操作，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率；銷軸可以循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)成本，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種伸臂桁架，用于臨時(shí)固定核心筒鋼柱與外框柱，其特征在于，該伸臂桁架包括一上弦桿，第一銷軸、第二銷軸、第三銷軸、第一連接板及第二連接板，該上弦桿連接該核心筒鋼柱與外框柱，且包括第一段、第二段及第三段，該第二段位于該第一段與該第三段之間，該第一連接板位于該第一段與該第二段的接縫的一側(cè)，該第二段位于該第二段與該第三段的接縫的一側(cè)，該第一連接板與該第一段固定連接，該第一連接板與該二段之間通過該第一銷軸連接，該第二連接板與該第二段之間通過第二銷軸連接，該第二連接板與該第三段之間通過第三銷軸連接，使得該第二段能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的伸臂桁架，其特征在于，該伸臂桁架還包括多個(gè)高強(qiáng)螺栓，該第一連接板與該第一段之間通過該多個(gè)高強(qiáng)螺栓進(jìn)行固定連接。
3.如權(quán)利要求1所述的伸臂桁架，其特征在于，該第一連接板位于該第一段與該第二段的接縫的上方，該第二段位于該第二段與該第三段的接縫的上方。
4.如權(quán)利要求1所述的伸臂桁架，其特征在于，該核心筒鋼柱與該外框柱之間的沉降差異為h，該上弦桿的該第二段的長度為L，則該第二段的旋轉(zhuǎn)角度為Θ =arctan (h/L)。
5.如權(quán)利要求1所述的伸臂桁架，其特征在于，該第二段以該第二段與該第三段之間的焊接對(duì)接接口為轉(zhuǎn)動(dòng)起點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】E04G21/24GK203603366SQ201320622084
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】范彩霞, 廖選茂, 李春田, 廖彪, 孔維拯, 周焱平 申請(qǐng)人:中建鋼構(gòu)有限公司