一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系的制作方法

本发明涉及建筑结构，具体的说是一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系。

背景技术：

1、大跨度结构以建筑空间大、造型丰富、施工速度快、能充分满足建筑美学和使用功能等优点被广泛应用。其中，张弦梁结构凭借其良好的受力性能、优美的外观、较大的空间等特点，越来越受国内外建筑师、结构师和学者们的青睐。但张弦梁结构也存在缺点，当风荷载较大且用轻屋面系统的结构，在风吸力作用下可能出现下弦拉索受压退出工作的情况，且其单榀的自重一般较大，给施工带来较大难度，稳定性过程要求控制严格，影响其进一步使用范围。

技术实现思路

1、本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，解决跨度较大的张弦梁重心高，侧向刚度较竖向刚度差，易发生整体失稳的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

3、一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：它包括两道纵向设置的立体钢桁架和横向设置的平面张弦梁，两道立体钢桁架将建筑空间分为左中右三个区域，平面张弦梁设置在跨度最大的中间区域。

4、所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述两道立体钢桁架的高度为3-5米，分别左右对称设置。

5、所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述立体钢桁架包括上弦平面桁架、下弦平面桁架以及设于它们两侧的左侧桁架和右侧桁架。

6、所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述平面张弦梁包括变截面实腹式连续钢梁，变截面实腹式连续钢梁由中间区域向两侧区域，跨中区域支承在立体桁架上，一侧的边端两跨通过成品铰支座支承在下部混凝土结构上。

7、所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：还包括隅撑，所述立体钢桁架的两侧分别斜向设有隅撑。

8、所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述隅撑水平面形成42°和49°的夹角，设置在平面张弦梁支承在立体钢桁架i位置上，隅撑采用圆钢管，其两端分别采用销轴节点连于立体桁架的下弦平面桁架的弦杆和变截面实腹式连续钢梁下翼缘上。

9、所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述平面张弦梁还包括撑杆和拉索，所述变截面实腹式连续钢梁采用矩形变截面，撑杆采用圆管截面，拉索采用圆形钢棒，三者形成一个平面结构；在同一个平面结构中，一侧拉索为两道，其上端通过销轴连接在变截面实腹式连续钢梁下翼缘上，其下端通过销轴节点与撑杆相连，所述撑杆的上端通过销轴节点连接在变截面实腹式连续钢梁的下翼缘上。

10、所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述的销轴节点包括通过销轴相连的一块中心插板和两块连接板，销轴直径为70mm，销轴节点在垂直于拉索的方向具备转动能力，中心插板在两块连接板之间，二者皆与撑杆焊接连接。

11、所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述上弦平面桁架、下弦平面桁架、左侧桁架和右侧桁架包括多个上弦杆、下弦杆、直腹杆和斜腹杆，上弦杆、下弦杆、直腹杆采用矩形截面，斜腹杆采用圆管截面，弦杆和腹杆端部通过首尾相贯焊接而成几何不变的平面桁架结构。

12、本发明的有益效果是：通过上述技术方案可以看出，本申请提供一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，本发明结构的立体桁架可以兼做灯光照明和设备马道，使结构功能和建筑功能和设备所需高度融合。该结构中张弦梁的静力性能方面，张弦梁预应力的改变对组合结构刚度的影响不大，且所需施加的预应力比较小，施加预应力过程中，张弦梁的稳定性易控制。

13、本发明用钢量小，结构的变截面连续梁支承在中间区域的立体桁架上，相应减小了梁的跨度，梁截面将变小，因此结构的用钢量比张弦梁结构的用钢量更小，伴随着用钢量的减小，结构的总造价在减少，结构更为经济合理。

14、本发明结构中张弦梁单榀的自重较轻，易于施工；精细化装配安装，最大化的减少施工误差；施工速度快，节省时间成本。

技术特征：

1.一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：它包括两道纵向设置的立体钢桁架和横向设置的平面张弦梁，两道立体钢桁架将建筑空间分为左中右三个区域，平面张弦梁设置在跨度最大的中间区域。

2.根据权利要求1所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述两道立体钢桁架的高度为3-5米，分别左右对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述立体钢桁架包括上弦平面桁架、下弦平面桁架以及设于它们两侧的左侧桁架和右侧桁架。

4.根据权利要求3所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述平面张弦梁包括变截面实腹式连续钢梁，变截面实腹式连续钢梁由中间区域向两侧区域，跨中区域支承在立体桁架上，一侧的边端两跨通过成品铰支座支承在下部混凝土结构上。

5.根据权利要求4所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：还包括隅撑，所述立体钢桁架的两侧分别斜向设有隅撑。

6.根据权利要求5所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述隅撑水平面形成42°和49°的夹角，设置在平面张弦梁支承在立体钢桁架i位置上，隅撑采用圆钢管，其两端分别采用销轴节点连于立体桁架的下弦平面桁架的弦杆和变截面实腹式连续钢梁下翼缘上。

7.根据权利要求4所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述平面张弦梁还包括撑杆和拉索，所述变截面实腹式连续钢梁采用矩形变截面，撑杆采用圆管截面，拉索采用圆形钢棒，三者形成一个平面结构；在同一个平面结构中，一侧拉索为两道，其上端通过销轴连接在变截面实腹式连续钢梁下翼缘上，其下端通过销轴节点与撑杆相连，所述撑杆的上端通过销轴节点连接在变截面实腹式连续钢梁的下翼缘上。

8.根据权利要求7所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述的销轴节点包括通过销轴相连的一块中心插板和两块连接板，销轴直径为70mm，销轴节点在垂直于拉索的方向具备转动能力，中心插板在两块连接板之间，二者皆与撑杆焊接连接。

9.根据权利要求3所述的一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，其特征在于：所述上弦平面桁架、下弦平面桁架、左侧桁架和右侧桁架包括多个上弦杆、下弦杆、直腹杆和斜腹杆，上弦杆、下弦杆、直腹杆采用矩形截面，斜腹杆采用圆管截面，弦杆和腹杆端部通过首尾相贯焊接而成几何不变的平面桁架结构。

技术总结本发明涉及一种立体钢桁架的平面张弦梁结构体系，它包括两道纵向设置的立体钢桁架和横向设置的平面张弦梁，两道立体钢桁架将建筑空间分为左中右三个区域，平面张弦梁设置在跨度最大的中间区域。本发明既能克服张弦梁的缺点，又能发挥桁架结构自重轻，跨越跨度大等优点。本发明用钢量更小，与张弦梁相比跨越跨度更大，结构总造价降低，更加经济合理。技术研发人员：徐春丽,曹峰,张贵文,潘东欣受保护的技术使用者：上海宝冶集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29