本實(shí)用新型屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種鋼屋架。
背景技術(shù):
鋼屋架,即鋼結(jié)構(gòu)屋架,是由具有空間結(jié)構(gòu)的鋼桁架制作而成,鋼桁架結(jié)構(gòu)在用作屋架時(shí),為抵消自身重力及所承受的屋頂?shù)妮d荷作用,通常需要在鋼桁架制造時(shí)預(yù)先進(jìn)行起拱,而且,鋼桁架起拱工藝的好壞直接影響整個(gè)鋼桁架的質(zhì)量,因此,起拱是制作鋼桁架的關(guān)鍵步驟。目前,為用作屋架的鋼桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行起拱的方法主要是,在平臺(tái)上豎立胎板定位鋼桁架,用千斤頂對(duì)鋼桁架的下弦梁的中心部位進(jìn)行頂升,但是,這種方法浪費(fèi)人力、物力,且根據(jù)屋架的起拱值各不相同,需要對(duì)胎板進(jìn)行修改,造成不必要的浪費(fèi),不利于提高工作效率。
中國(guó)專利CN2043645U公布了一種無(wú)撐可調(diào)多功能梁模裝置,由鋼桁架、寬度調(diào)節(jié)座、寬度調(diào)節(jié)架、支座和起拱調(diào)節(jié)固定架組成,各部件用螺栓聯(lián)接,適用于各種梁的長(zhǎng)度、寬度、起拱高度,對(duì)標(biāo)高尺寸亦可以調(diào)整,適用于各類建筑企業(yè)用于現(xiàn)場(chǎng)澆筑梁的梁模裝置。但是該實(shí)用新型的無(wú)撐可調(diào)多功能梁模裝置只適用于現(xiàn)澆混凝土梁的鋼模板,并不能應(yīng)用于鋼屋架結(jié)構(gòu)。
因此,設(shè)計(jì)出一種利用自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能夠快速起拱成型的鋼屋架結(jié)構(gòu),對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是非常必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的鋼屋架結(jié)構(gòu)起拱費(fèi)時(shí)費(fèi)力的技術(shù)問(wèn)題,提出一種能夠利用自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)快速起拱成型的鋼屋架,節(jié)省人力、物力,并能夠提高制作鋼屋架的工作效率。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
一種鋼屋架,包括沿橫向設(shè)置的可微變形的下弦組件,位于下弦組件上方的可微變形的上弦組件,以及傾斜連接于下弦組件與上弦組件之間的斜撐組件,斜撐組件包括依次首尾交替連接的第一斜撐組件和第二斜撐組件,第一斜撐組件上下兩端分別與上弦組件和下弦組件的連接部位之間的直線長(zhǎng)度為第一常態(tài)長(zhǎng)度,第二斜撐組件上下兩端分別與上弦組件和下弦組件連接部位之間的直線長(zhǎng)度為第二常態(tài)長(zhǎng)度,第一斜撐組件的長(zhǎng)度小于第一常態(tài)長(zhǎng)度,第二斜撐組件的長(zhǎng)度大于第二常態(tài)長(zhǎng)度。
作為優(yōu)選,進(jìn)一步包括豎直連接于下弦組件與上弦組件之間且均勻分布的多個(gè)直撐組件,直撐組件與斜撐組件依次間隔設(shè)置。
作為優(yōu)選,進(jìn)一步包括豎直連接于下弦組件與上弦組件橫向兩側(cè)端部的端梁組件。
作為優(yōu)選,下弦組件和上弦組件分別與端梁組件、斜撐組件及直撐組件的連接處固定設(shè)置有連勁板組件。
作為優(yōu)選,直撐組件及斜撐組件分別與連勁板組件螺栓連接。
作為優(yōu)選,第一常態(tài)長(zhǎng)度為第一斜撐組件上下兩端分別與連勁板組件螺栓連接處的螺栓安裝孔之間的直線長(zhǎng)度,第二常態(tài)長(zhǎng)度為第二斜撐組件上下兩端分別與連勁板組件螺栓連接處的螺栓安裝孔之間的直線長(zhǎng)度。
作為優(yōu)選,直撐組件的長(zhǎng)度沿橫向中心位置分別向左右兩側(cè)方向同步依次減小。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
1、本實(shí)用新型的鋼屋架結(jié)構(gòu),通過(guò)將第一斜撐組件的長(zhǎng)度設(shè)置為小于第一斜撐組件上下兩端分別與上弦組件和下弦組件的連接部位之間的直線長(zhǎng)度,并且將第二斜撐組件的長(zhǎng)度設(shè)置為大于第二斜撐組件上下兩端分別與上弦組件和下弦組件連接部位之間的直線長(zhǎng)度,從而在預(yù)制鋼屋架的過(guò)程中,分別通過(guò)第一斜撐組件的拉力和第二斜撐組件的支撐力使下弦組件和上線組件自行起拱,根據(jù)不同鋼屋架的跨度及起拱高度等要求,計(jì)算出為達(dá)到自行起拱目的所需的斜撐組件的具體長(zhǎng)度,進(jìn)而滿足不同鋼屋架的起拱高度要求,節(jié)省人力、物力,并能夠提高制作鋼屋架的工作效率。
2、本實(shí)用新型的鋼屋架結(jié)構(gòu),通過(guò)在下弦組件和上弦組件分別與端梁組件、斜撐組件及直撐組件的連接處固定設(shè)置有連勁板組件,使直撐組件分別與上弦組件和下弦組件螺栓連接,斜撐組件分別與與上弦組件和下弦組件螺栓連接,便于通過(guò)斜撐組件和直撐組件的拉力或者支撐力將下弦組件拉升或者將上弦組件頂升,有助于本實(shí)用新型鋼屋架結(jié)構(gòu)自行起拱工作的順利進(jìn)行。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型鋼屋架起拱前設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的正視圖;
圖2為本實(shí)用新型鋼屋架起拱前與起拱后的對(duì)比示意圖;
圖3為圖2中A處局部放大圖。
以上各圖中:1、下弦組件;2、上弦組件;3、斜撐組件;31、第一斜撐組件;32、第二斜撐組件;4、直撐組件;5、端梁組件;6、連勁板組件。
具體實(shí)施方式
下面,通過(guò)示例性的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解,在沒有進(jìn)一步敘述的情況下,一個(gè)實(shí)施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實(shí)施方式中。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,以圖1所示的鋼屋架的長(zhǎng)度方向?yàn)闄M向;術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖1所示的位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
參見圖1,圖1為本實(shí)用新型鋼屋架起拱前設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的正視圖。如圖1所示,本實(shí)用新型的鋼屋架,為角鋼材料,可在預(yù)制過(guò)程中自行起拱,包括沿橫向設(shè)置的可微變形的下弦組件1,位于下弦組件1上方的可微變形的上弦組件2,以及傾斜連接于于下弦組件1與上弦組件2之間的斜撐組件3,斜撐組件3包括依次首尾交替連接的第一斜撐組件31和第二斜撐組件32,起拱前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中,第一斜撐組件31上下兩端分別與上弦組件2和下弦組件1的連接部位之間的直線長(zhǎng)度為第一常態(tài)長(zhǎng)度,第二斜撐組件32上下兩端分別與上弦組件2和下弦組件1連接部位之間的直線長(zhǎng)度為第二常態(tài)長(zhǎng)度,其特征在于:第一斜撐組件31的長(zhǎng)度小于第一常態(tài)長(zhǎng)度,第二斜撐組件32的長(zhǎng)度大于第二常態(tài)長(zhǎng)度。
需要說(shuō)明的是,現(xiàn)有技術(shù)中的鋼屋架,第一斜撐組件31的長(zhǎng)度與起拱前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的第一常態(tài)長(zhǎng)度相等,第二斜撐組件32的長(zhǎng)度與起拱前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的第二常態(tài)長(zhǎng)度相等,在鋼屋架整體結(jié)構(gòu)預(yù)制完成后,利用千斤頂?shù)捻斏饔脤⑾孪医M件向上頂起,再通過(guò)直撐組件4和斜撐組件3將頂升壓力傳遞至上弦組件,進(jìn)而完成整個(gè)鋼屋架的起拱工作。
參見圖3,圖3為本實(shí)用新型鋼屋架起拱前與起拱后的對(duì)比示意圖中的局部放大圖。如圖3所示,鋼屋架起拱前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中,第一常態(tài)長(zhǎng)度為m,鋼屋架起拱后的實(shí)體結(jié)構(gòu)中,第一斜撐組件31的長(zhǎng)度為M,M<m;鋼屋架起拱前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中,第二常態(tài)長(zhǎng)度為n,鋼屋架起拱后的實(shí)體結(jié)構(gòu)中,第二斜撐組件32的長(zhǎng)度為N,N>n。
參見圖2,圖2為本實(shí)用新型鋼屋架起拱前與起拱后的對(duì)比示意圖。如圖2所示,本實(shí)用新型的鋼屋架結(jié)構(gòu),通過(guò)將第一斜撐組件31的長(zhǎng)度設(shè)置為小于起拱前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的第一常態(tài)長(zhǎng)度,第二斜撐組件32的長(zhǎng)度大于起拱前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的第二常態(tài)長(zhǎng)度,從而在預(yù)制鋼屋架的過(guò)程中,通過(guò)第一斜撐組件31的拉力使下弦組件1向上起拱,通過(guò)第二斜撐組件32的支撐力使上弦組件2向上起拱,根據(jù)不同鋼屋架的跨度及起拱高度等要求,計(jì)算出為達(dá)到自行起拱目的所需的每個(gè)斜撐組件3對(duì)應(yīng)的具體長(zhǎng)度,進(jìn)而滿足不同鋼屋架的起拱高度要求。
繼續(xù)參見圖1,如圖1所示,鋼屋架進(jìn)一步包括豎直連接于下弦組件1與上弦組件2之間且均勻分布的多個(gè)直撐組件4,直撐組件4將下弦組件1與上弦組件2連接成為整體,有助于提高鋼屋架整體結(jié)構(gòu)的剛性和力學(xué)穩(wěn)定性;直撐組件4與斜撐組件3依次間隔設(shè)置,斜撐組件3進(jìn)一步地將下弦組件1、上弦組件2、及直撐組件4連接成為整體,進(jìn)一步提高了鋼屋架整體結(jié)構(gòu)的剛性和力學(xué)穩(wěn)定性。
繼續(xù)參見圖1,如圖1所示,鋼屋架進(jìn)一步包括豎直連接于下弦組件1與上弦組件2橫向兩側(cè)端部的端梁組件5,端梁組件5將下弦組件1、上弦組件2、斜撐組件3及直撐組件4連接成為整體。下弦組件1和上弦組件2分別與端梁組件5、斜撐組件3及直撐組件4的連接處固定設(shè)置有連勁板組件6。下弦組件1與端梁組件5通過(guò)連勁板焊接固定,上弦組件2與端梁組件5通過(guò)連勁板焊接固定。
進(jìn)一步地,直撐組件4分別與下弦組件1和上弦組件2通過(guò)連勁板組件6進(jìn)行螺栓連接;斜撐組件3分別與下弦組件1和上弦組件2通過(guò)連勁板組件6進(jìn)行螺栓連接。連勁板組件6、直撐組件4及斜撐組件3的相應(yīng)連接位置均設(shè)置有螺紋孔,螺紋孔中設(shè)置有連接螺栓,便于通過(guò)斜撐組件3和直撐組件4的拉力或者支撐力將下弦組件1拉升或者將上弦組件2頂升,有助于本實(shí)用新型鋼屋架結(jié)構(gòu)自行起拱工作的順利進(jìn)行。
本實(shí)施例中定義鋼屋架中心線橫向左側(cè)的部分為左半部分,以鋼屋架左半部分為例對(duì)斜撐組件3的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明,如下:
直撐組件4包括連接于下弦組件1橫向中間部位與上弦組件2橫向中間部位的第一直撐,以及在第一直撐與端梁組件5之間依次均勻排布的第二直撐、第三直撐和第四直撐;第一斜撐組件31包括連接于第一直撐上端與第二直撐下端的第一斜撐,以及連接于第三直撐上端與第四直撐下端的第三斜撐;第二斜撐組件32包括連接于第二直撐下端與第三直撐上端的第二斜撐,以及連接于第四直撐下端與端梁組件5上端的第四斜撐。
為了能將下弦組件1及上線組件12按照預(yù)設(shè)要求進(jìn)行自行起拱,提前設(shè)計(jì)出每個(gè)斜撐組件3對(duì)應(yīng)的具體長(zhǎng)度,具體如下:
第四斜撐的長(zhǎng)度小于第四直撐下端連勁板組件6的螺紋孔與端梁組件5上端連勁板組件6的螺紋孔之間的直線長(zhǎng)度,第三斜撐的長(zhǎng)度大于第三直撐上端連勁板組件6的螺紋孔與第四直撐下端連勁板組件6的螺紋孔之間的直線長(zhǎng)度,第二斜撐的長(zhǎng)度小于第二直撐下端連勁板組件6的螺紋孔與第三直撐上端連勁板組件6的螺紋孔之間的直線長(zhǎng)度,第一斜撐的長(zhǎng)度大于第一直撐上端連勁板組件6的螺紋孔與第二直撐下端連勁板組件6的螺紋孔之間的直線長(zhǎng)度。
為了使本實(shí)用新型的鋼屋架適用于頂面有坡度的房屋結(jié)構(gòu),直撐組件4的長(zhǎng)度沿鋼屋架橫向中心位置分別向左右兩側(cè)方向依次減小,就鋼屋架左半部分而言,第一直撐、第二直撐、第三直撐、第四直撐和端梁組件5的長(zhǎng)度依次減??;鋼屋架右半部分的直撐組件4的長(zhǎng)度變化與左半部分關(guān)于第一直撐呈軸對(duì)稱設(shè)置。
優(yōu)選地,為了進(jìn)一步保證鋼屋架自行起拱的效果,在進(jìn)行鋼屋架預(yù)制時(shí),需要分別從鋼屋架的橫向左右兩端依次連接斜撐組件3。
為了更加清楚地描述本實(shí)用新型的鋼屋架的結(jié)構(gòu),下面通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型的鋼屋架的預(yù)制步驟進(jìn)行說(shuō)明。
S1:計(jì)算鋼屋架整體需要起拱的高度值,進(jìn)一步計(jì)算出起拱后每個(gè)斜撐組件3的具體長(zhǎng)度值,并制作滿足長(zhǎng)度要求的斜撐組件3;
S2:組裝下弦組件1,檢驗(yàn)合格后進(jìn)行焊接;
S3:組裝上弦組件2,檢驗(yàn)合格后進(jìn)行焊接;
S4:分別將端梁組件3與下弦組件1及上弦組件2通過(guò)連勁板組件6焊接固定.
S5:按照以下步驟S1’-S8’自橫向左右兩端向中間位置的方向同步依次安裝左半部分和右半部分的斜撐組件3和直撐組件4,以鋼屋架左半部分為例進(jìn)行說(shuō)明,如下:
S1’:將端梁組件5上端連接處的連勁板組件6和第四斜撐的上端進(jìn)行螺栓連接,然后將第四直撐下端連接處的連勁板組件6和第四斜撐的下端進(jìn)行螺栓連接,因第四斜撐的長(zhǎng)度小于第四直撐下端連勁板組件6的螺紋孔與端梁組件5上端連勁板組件6的螺紋孔之間的直線長(zhǎng)度,通過(guò)拉力將下弦組件1向上拉升;
S2’將第四直撐下端連接處的連勁板組件6和第四直撐下端進(jìn)行螺栓連接,然后將第四直撐上端連接處的連勁板組件6和第四直撐的上端進(jìn)行螺栓連接,因第四直撐長(zhǎng)度為起拱前的長(zhǎng)度值,通過(guò)第四直撐的支撐力將上弦組件2進(jìn)行頂升;
S3’將第四直撐下端連接處的連勁板組件6和第三斜撐的下端進(jìn)行螺栓連接,然后將第三直撐上端連接處的連勁板組件6和第三斜撐的上端進(jìn)行螺栓連接,因第三斜撐的長(zhǎng)度大于第三直撐上端連勁板組件6的螺紋孔與第四直撐下端連勁板組件6的螺紋孔之間的直線長(zhǎng)度,通過(guò)支撐力將上弦組件2向上頂升;
S4’將第三直撐的上端連勁板組件6和第三直撐的上端進(jìn)行螺栓連接,然后將第三直撐的下端連勁板組件6和第三直撐的下端進(jìn)行螺栓連接,第三直撐長(zhǎng)度為起拱前的長(zhǎng)度值,通過(guò)第三直撐的支撐力將下弦組件1進(jìn)行拉升;
S5’:將第三直撐的上端連勁板組件6和第二斜撐的上端進(jìn)行螺栓連接,然后將第二直撐下端的連勁板組件6和第二斜撐的下端進(jìn)行螺栓連接,因第二斜撐的長(zhǎng)度小于第二直撐下端連勁板組件6的螺紋孔與第三直撐上端連勁板組件6的螺紋孔之間的直線長(zhǎng)度,通過(guò)拉力將下弦組件1向上拉升;
S6’:將第二直撐下端的上端連勁板組件6和第二直撐的下端進(jìn)行螺栓連接,然后將第二直撐上端的連勁板組件6和第二直撐的上端進(jìn)行螺栓連接,因第二直撐142長(zhǎng)度為起拱前的長(zhǎng)度值,通過(guò)第二直撐的支撐力將上弦組件2進(jìn)行頂升;
S7’:將第二直撐下端的連勁板組件6和第一斜撐的下端進(jìn)行螺栓連接,然后將第一直撐上端的連勁板組件6和第一斜撐的上端進(jìn)行螺栓連接,因第一斜撐的長(zhǎng)度大于第一直撐上端連勁板組件6的螺紋孔與第二直撐下端連勁板組件6的螺紋孔之間的直線長(zhǎng)度,通過(guò)第一斜撐的支撐力將上弦組件2進(jìn)行頂升;
S8’:將第一直撐上端的連勁板組件6和第一直撐的上端進(jìn)行螺栓連接,然后將第一直撐下端的連勁板組件6和第一直撐的下端進(jìn)行螺栓連接,因第一直撐長(zhǎng)度為起拱前的長(zhǎng)度值,通過(guò)第一直撐的拉力將下弦組件1進(jìn)行拉升;
S6:鋼屋架左半部分和右半部分的直撐組件4和斜撐組件3安裝完成后,對(duì)鋼屋架整體進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證合格后即完成對(duì)本實(shí)用新型的鋼屋架的預(yù)制及起拱工作。