一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構，包括三條縱向支撐桿和若干條橫向連桿，所述縱向支撐桿包括中桿、左桿和右桿，其特征在于：由左桿、右桿和二條橫向連桿連接構成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿與左桿、右桿連接在剛性矩形支撐框內形成多個橫向矩形框，中桿與所述橫向連桿的中點連接形成支撐軸結構；在每個橫向矩形框中設置二條斜連桿，斜連桿的上端連接中桿與橫向連桿的連接處、底端各連接左桿、右桿與橫向連桿的連接處，形成等腰三角形結構；所述等腰三角形結構沿支撐軸結構均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構。本實用新型改變上弦水平撐全部受壓的情況，使桿件受力更加合理化。
【專利說明】一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種大跨度橋桁架受力支撐桿的分布結構，具體應用在棧橋鋼桁架受力水平弦桿的布置結構。屬于土木工程中的結構工程領域。
【背景技術】
[0002]近年來，鋼桁架結構在橋梁、工業(yè)以及民用建筑中的應用日益廣泛，它是一種由桿件彼此在兩端用鉸接連接而成的結構，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力，從而能充分利用材料的強度，在跨度較大時可節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度。
[0003]如圖1至圖3所示，目前的設計中，棧橋上弦通常為十字交叉斜桿，因為實踐及計算模型中的計算結果表明交叉水平支撐在整個受力過程中都是受壓的，但是計算中一般按受拉桿件或假定其不參與受力僅僅滿足長細比的要求，這種設計方式是不合理的。在現有的棧橋上弦水平支撐荷載作用下所有上弦桿件均為受壓桿，鋼結構桿件受壓無論從強度還是構造要求均為不利。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述棧橋桁架的上弦水平支撐結構受壓不均勻的技術缺點與不足，提供一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現:
[0006]一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構，包括三條縱向支撐桿和若干條橫向連桿，所述縱向支撐桿包括中桿、左桿和右桿，其結構特點在于:由左桿、右桿和二條橫向連桿連接構成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿與左桿、右桿連接在剛性矩形支撐框內形成多個橫向矩形框，中桿與所述橫向連桿的中點連接形成支撐軸結構；在每個橫向矩形框中設置二條斜連桿，所述斜連桿的上端連接中桿與橫向連桿的連接處、底端各連接左桿、右桿與橫向連桿的連接處，形成等腰三角形結構；所述等腰三角形結構沿支撐軸結構均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構。
[0007]本實用新型的目的還可以通過以下技術方案實現:
[0008]本實用新型的另一種技術方案是:所述的中桿、左桿和右桿可以為等距離平面分布。
[0009]本實用新型的另一種技術方案是:由所述斜連桿和橫向連桿構成的多個等腰三角形結構，可以以中桿的中點為中心向兩邊反向對稱分布，或者以中桿為中軸同向呈傘狀分布。
[0010]本實用新型的另一種技術方案是:所述的等腰三角形結構的底角可以為30。-60。。
[0011]本實用新型的另一種技術方案是:所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構可以呈15-30°傾斜。
[0012]本實用新型的另一種技術方案是:所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構可以呈拱形狀。
[0013]本實用新型相對于現有技術具有以下突出優(yōu)點和顯著效果:
[0014]1、本實用新型由左桿、右桿和二條橫向連桿連接構成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿與左桿、右桿連接在剛性矩形支撐框內形成多個橫向矩形框，中桿與所述橫向連桿的中點連接形成支撐軸結構；在每個橫向矩形框中設置二條斜連桿，所述斜連桿的上端連接中桿與橫向連桿的連接處、底端各連接左桿、右桿與橫向連桿的連接處，形成等腰三角形結構；所述等腰三角形結構沿支撐軸結構均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構，棧橋桁架的上弦水平支撐結構中的中桿、左桿、右桿、橫桿和斜連桿形成多個等腰三角形結構受力，受力節(jié)點形式在同樣的豎向和水平荷載下，改變上弦水平撐全部受壓的情況，使桿件受力更加合理化，能夠減小上弦桿桿件截面，具有節(jié)約造價、降低成本、經濟性好等有益效果。
[0015]2、本實用新型棧橋桁架的上弦水平支撐結構的中桿、左桿、右桿、橫桿和斜連桿形成多個等腰三角形受力，等腰三角形反向對稱分布，受力節(jié)點形式在同樣的荷載下，部分水平支撐桿件均為受拉布置，并且能大大減小原布置中桿件所受壓力，對鋼結構桿件的受力與經濟性均大有用處。
[0016]3、本實用新型棧橋的上弦水平支撐結構，通過計算和多次火電廠輸煤棧橋中的工程實踐可證實，能夠保證整個的水平支撐受拉，而充分發(fā)揮鋼結構的作用，對整個結構受力都是十分有利的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1現有技術的棧橋桁架上弦水平支撐結構俯視結構示意圖。
[0018]圖2現有技術的棧橋桁架立體結構示意圖。
[0019]圖3現有技術的棧橋桁架上弦水平支撐結構的受理示意圖。
[0020]圖4本實用新型具體實施例1的俯視結構示意圖。
[0021]圖5本實用新型具體實施例1的立體結構示意圖。
[0022]圖6本實用新型具體實施例1的受理示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0024]具體實施例1:
[0025]參照圖4至圖6，本實施例包括三條縱向支撐桿和若干條橫向連桿2，所述縱向支撐桿包括中桿11、左桿12和右桿13，由左桿12、右桿13和二條橫向連桿2連接構成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿2與左桿12、右桿13連接在剛性矩形支撐框內形成多個橫向矩形框，中桿11與所述橫向連桿的中點連接形成支撐軸結構；在每個橫向矩形框中設置二條斜連桿3，所述斜連桿3的上端連接中桿11與橫向連桿2的連接處、底端各連接左桿12、右桿13與橫向連桿2的連接處，形成等腰三角形結構4 ;所述等腰三角形結構4沿支撐軸結構均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構。
[0026]在實施例中:[0027]參照圖4和圖5，所述的中桿11、左桿12和右桿13為等距離平面分布，由所述斜連桿3和橫向連桿2構成的多個等腰三角形結構4，以中桿I中點為中心兩邊反向對稱分布。所述等腰三角形結構4的橫桿2和斜連桿3與中桿11、左桿12和右桿13的交匯處采用焊接固定，如圖5中的A、B、C、D點所示。
[0028]在應用中，所述的等腰三角形結構4的底角為30° -60°。所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構呈15-30°傾斜或呈拱形狀。當桁架5上中間段受力時，桁架5中間的上弦水平支撐受壓，即縱桿1、橫桿2和斜連桿3中間位置受壓，由于橫桿2與連接于左桿12和右桿13的斜連桿3構成若干個等腰三角形結構4固定結構，且等腰三角形結構4以中桿I中心點(也是桁架的中心位置)為原點向兩側反向布置，因此，受壓后，壓力沿上弦水平支撐兩端逐步向減小，在桁架5兩端部分斜連桿3形成為一種拉力，由此，可大幅度減小受壓桿件所受壓力。
[0029]本實用新型在舉某棧橋工程實例中，其中一段24m跨桁架，寬7.5m,高3.5m，傾斜度15°，在完整輸入外部荷載的條件下，分別將本實用新型桁架上弦水平支撐技術結構與原方桁架上弦水平支撐桿技術結構的內力進行對比。如圖3和圖6所示，經過SAP2000計算分析，在同一個豎向及風荷載組合作用下得出上弦內力結果如下列表:
[0030]表1:為現有技術桁架上弦水平支撐桿內力(負值為壓，正值為拉)
[0031]單位:千牛
[0032]
【權利要求】
1.一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構，包括三條縱向支撐桿和若干條橫向連桿(2),所述縱向支撐桿包括中桿(11)、左桿(12 )和右桿(13 )，其特征在于:由左桿(12 )、右桿(13 )和二條橫向連桿(2 )連接構成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿(2 )與左桿(12 )、右桿(13)連接在剛性矩形支撐框內形成多個橫向矩形框，中桿(11)與所述橫向連桿的中點連接形成支撐軸結構；在每個橫向矩形框中設置二條斜連桿(3)，所述斜連桿(3)的上端連接中桿(11)與橫向連桿(2)的連接處、底端各連接左桿(12)、右桿(13)與橫向連桿(2)的連接處，形成等腰三角形結構(4);所述等腰三角形結構(4)沿支撐軸結構均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構。
2.根據權利要求1所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結構，其特征在于:所述的中桿(11)、左桿(12)和右桿(13)為等距離平面分布。
3.根據權利要求1或2所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結構，其特征是:由所述斜連桿(3)和橫向連桿(2)構成的多個等腰三角形結構(4)，以中桿(11)中點為中心向兩邊反向對稱分布，或者以中桿(11)為中軸同向呈傘狀分布。
4.根據權利要求1所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結構，其特征是:所述的等腰三角形結構(4)的底角為30° -60°。
5.根據權利要求1或所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結構，其特征是:所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構呈15-30°傾斜。
6.根據權利要求1所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結構，其特征是:所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結構的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結構呈拱形狀。
【文檔編號】E01D19/00GK203782538SQ201420132611
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】王真, 朱宏偉, 何喜洋, 張捷, 周玉, 鄭伯興, 楊培紅, 尹春明 申請人:中國能源建設集團廣東省電力設計研究院