一种腹杆交错布置的双向K型正交桁架的制作方法

专利2022-11-19  101


本申请涉及建筑结构领域,尤其涉及一种腹杆交错布置的双向k型正交桁架。



背景技术:

随着近年来大跨度空间结构的快速发展,桁架结构体系得到了广泛应用。桁架根据其跨度、荷载以及边界的不同可以采用单向、双向等不同的布置形式。在实际工程中,对于大跨空间往往采用双向桁架或网架来实现建筑功能。

然而,在双向桁架和网架结构中,经常由于节点多杆交汇导致节点复杂、受力不明确、施工难度大、焊缝质量难以保证,对结构整体带来安全隐患。



技术实现要素:

本申请的目的之一在于提供一种腹杆交错布置的双向k型正交桁架,旨在改善现有的双向桁架和网架结构施工难度大的问题。

本申请的技术方案是:

一种腹杆交错布置的双向k型正交桁架,包括:

多个平行间隔设置的x向桁架,每个所述x向桁架均包括第一连接杆、第二连接杆以及多个依次连接的第一斜腹杆;所述第一连接杆与所述第二连接杆平行间隔设置,且所述第一连接杆处于所述第二连接杆正上方;所述第一斜腹杆的两端分别倾斜地连接于所述第一连接杆、所述第二连接杆,且相邻的两个所述第一斜腹杆的端部连接并交汇于所述第一连接杆或者所述第二连接杆上;

多个平行间隔设置的y向桁架,每个所述y向桁架均依次与多个所述x向桁架垂直正交连接。

作为本申请的一种技术方案,所述y向桁架包括第三连接杆、第四连接杆以及多个依次连接的第二斜腹杆;所述第三连接杆与所述第四连接杆平行间隔设置,且所述第三连接杆处于所述第四连接杆正上方,每个所述第三连接杆依次垂直穿过多个所述第一连接杆,每个所述第四连接杆依次垂直穿过多个所述第二连接杆;所述第二斜腹杆的两端分别倾斜地连接于所述第三连接杆、所述第四连接杆,且相邻的两个所述第二斜腹杆的端部连接并交汇于所述第四连接杆或者所述第三连接杆上。

作为本申请的一种技术方案,每个所述第三连接杆与每个所述第一连接杆垂直交汇于相邻的两个所述第二斜腹杆的端部连接处。

作为本申请的一种技术方案,每个所述第四连接杆与每个所述第二连接杆垂直交汇于相邻的两个所述第一斜腹杆的端部连接处。

作为本申请的一种技术方案,所述第三连接杆与所述第四连接杆之间垂直连接有至少一个竖向腹杆,所述竖向腹杆的一端连接于所述第三连接杆与所述第一连接杆的连接处,另一端连接于所述第四连接杆与所述第二连接杆的连接处。

作为本申请的一种技术方案,所述第一斜腹杆与所述第一连接杆之间构成第一角度,所述第一斜腹杆与所述第二连接杆之间构成第二角度,所述第一角度与所述第二角度相等。

作为本申请的一种技术方案,所述第二斜腹杆与所述第三连接杆之间构成第三角度,所述第二斜腹杆与所述第四连接杆之间构成第四角度,所述第三角度与所述第四角度相等。

本申请的有益效果:

本申请的腹杆交错布置的双向k型正交桁架中,本结构中的双向正交桁架仅在具有支座的位置处设置竖向腹杆,在不具有支座的位置处将x向桁架的第一斜腹杆交汇于下弦节点,将y向桁架的第二斜腹杆交汇于上弦节点,同时相邻节间同向桁架腹杆交错布置,从而使得整个结构均匀布置,通过将整个桁架结构优化布置,改变杆的布置方式、去除多余腹杆,从而实现精简布置、简化节点的目的,使各个节点受力简单且均匀,从而能够有效地降低施工难度。因此,该结构通过删减现有结构中的桁架竖向腹杆的数量以及将双向斜腹杆之间进行交错布置,实现了桁架节点简化的效果,并且大幅降低了现场施工难度,同时由于去除了大量多余杆件,桁架结构的钢材用量也有明显下降,从而有效地降低了材料的成本。此外,该种桁架杆件布置均匀规则,整洁美观,同时,在桁架结构杆件外露式的屋盖系统中可以免去装饰吊顶,能够节约建造成本,具有较好的经济效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的腹杆交错布置的双向k型正交桁架结构示意图;

图2为本申请实施例提供的第一种x向桁架与y向桁架连接结构示意图;

图3为本申请实施例提供的第二种x向桁架与y向桁架连接结构示意图。

图标:1-腹杆交错布置的双向k型正交桁架;2-x向桁架;3-第一连接杆;4-第二连接杆;5-第一斜腹杆;6-y向桁架;7-第三连接杆;8-第四连接杆;9-第二斜腹杆;10-竖向腹杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例:

请参照图1,配合参照图2,本申请提供一种腹杆交错布置的双向k型正交桁架1,包括多个平行间隔设置的x向桁架2和多个平行间隔设置的y向桁架6,每个y向桁架6均依次与多个x向桁架2垂直正交连接。

每个x向桁架2均包括第一连接杆3、第二连接杆4以及多个依次连接的第一斜腹杆5,其中,第一连接杆3与第二连接杆4平行间隔设置,且第一连接杆3处于第二连接杆4正上方;第一斜腹杆5的两端分别倾斜地固定连接于第一连接杆3、第二连接杆4,且相邻的两个第一斜腹杆5的端部连接并交汇于第一连接杆3或者第二连接杆4上。

同时,y向桁架6包括第三连接杆7、第四连接杆8以及多个依次连接的第二斜腹杆9;第三连接杆7与第四连接杆8平行间隔设置,且第三连接杆7处于第四连接杆8正上方,每个第三连接杆7依次垂直穿过多个第一连接杆3,每个第四连接杆8依次垂直穿过多个第二连接杆4;第二斜腹杆9的两端分别倾斜地连接于第三连接杆7、第四连接杆8,且相邻的两个第二斜腹杆9的端部连接并交汇于第四连接杆8或者第三连接杆7上。

进一步地,在本实施例中,每个第三连接杆7与每个第一连接杆3垂直交汇于相邻的两个第二斜腹杆9的端部连接处,每个第四连接杆8与每个第二连接杆4垂直交汇于相邻的两个第一斜腹杆5的端部连接处。

同时,在本实施例中,第一斜腹杆5与第一连接杆3之间构成第一角度,第一斜腹杆5与第二连接杆4之间构成第二角度,第一角度与第二角度相等。第二斜腹杆9与第三连接杆7之间构成第三角度,第二斜腹杆9与第四连接杆8之间构成第四角度,第三角度与第四角度相等。

此外,请参照图3,当底部有支座时,在第三连接杆7与第四连接杆8之间则垂直连接竖向腹杆10,竖向腹杆10的一端连接于第三连接杆7与第一连接杆3的连接处,另一端连接于第四连接杆8与第二连接杆4的连接处。

请参照图2,当底部没有支座时,则按照图2中的结构方式进行安装连接。

由此可知,本申请的腹杆交错布置的双向k型正交桁架1中,本结构中的双向正交桁架仅在具有支座的位置处设置竖向腹杆10,在不具有支座的位置处将x向桁架2的第一斜腹杆5交汇于下弦节点,将y向桁架6的第二斜腹杆9交汇于上弦节点,同时相邻节间同向桁架腹杆交错布置,从而使得整个结构均匀布置,通过将整个桁架结构优化布置,改变杆的布置方式、去除多余腹杆,从而实现精简布置、简化节点的目的,使各个节点受力简单且均匀,从而能够有效地降低施工难度。因此,该结构通过删减现有结构中的桁架竖向腹杆10的数量以及将双向斜腹杆之间进行交错布置,实现了桁架节点简化的效果,并且大幅降低了现场施工难度,同时由于去除了大量多余杆件,桁架结构的钢材用量也有明显下降,从而有效地降低了材料的成本。此外,该种桁架杆件布置均匀规则,整洁美观,同时,在桁架结构杆件外露式的屋盖系统中可以免去装饰吊顶,能够节约建造成本,具有较好的经济效果。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征:

1.一种腹杆交错布置的双向k型正交桁架,其特征在于,包括:

多个平行间隔设置的x向桁架,每个所述x向桁架均包括第一连接杆、第二连接杆以及多个依次连接的第一斜腹杆;所述第一连接杆与所述第二连接杆平行间隔设置,且所述第一连接杆处于所述第二连接杆正上方;所述第一斜腹杆的两端分别倾斜地连接于所述第一连接杆、所述第二连接杆,且相邻的两个所述第一斜腹杆的端部连接并交汇于所述第一连接杆或者所述第二连接杆上;

多个平行间隔设置的y向桁架,每个所述y向桁架均依次与多个所述x向桁架垂直正交连接。

2.根据权利要求1所述的腹杆交错布置的双向k型正交桁架,其特征在于,所述y向桁架包括第三连接杆、第四连接杆以及多个依次连接的第二斜腹杆;所述第三连接杆与所述第四连接杆平行间隔设置,且所述第三连接杆处于所述第四连接杆正上方,每个所述第三连接杆依次垂直穿过多个所述第一连接杆,每个所述第四连接杆依次垂直穿过多个所述第二连接杆;所述第二斜腹杆的两端分别倾斜地连接于所述第三连接杆、所述第四连接杆,且相邻的两个所述第二斜腹杆的端部连接并交汇于所述第四连接杆或者所述第三连接杆上。

3.根据权利要求2所述的腹杆交错布置的双向k型正交桁架,其特征在于,每个所述第三连接杆与每个所述第一连接杆垂直交汇于相邻的两个所述第二斜腹杆的端部连接处。

4.根据权利要求2所述的腹杆交错布置的双向k型正交桁架,其特征在于,每个所述第四连接杆与每个所述第二连接杆垂直交汇于相邻的两个所述第一斜腹杆的端部连接处。

5.根据权利要求2所述的腹杆交错布置的双向k型正交桁架,其特征在于,所述第三连接杆与所述第四连接杆之间垂直连接有至少一个竖向腹杆,所述竖向腹杆的一端连接于所述第三连接杆与所述第一连接杆的连接处,另一端连接于所述第四连接杆与所述第二连接杆的连接处。

6.根据权利要求1所述的腹杆交错布置的双向k型正交桁架,其特征在于,所述第一斜腹杆与所述第一连接杆之间构成第一角度,所述第一斜腹杆与所述第二连接杆之间构成第二角度,所述第一角度与所述第二角度相等。

7.根据权利要求2所述的腹杆交错布置的双向k型正交桁架,其特征在于,所述第二斜腹杆与所述第三连接杆之间构成第三角度,所述第二斜腹杆与所述第四连接杆之间构成第四角度,所述第三角度与所述第四角度相等。

技术总结
本申请提供一种腹杆交错布置的双向K型正交桁架,属于建筑结构领域。其包括多个平行间隔设置的X向桁架,每个X向桁架均包括第一连接杆、第二连接杆以及多个依次连接的第一斜腹杆;第一连接杆与第二连接杆平行间隔设置,且第一连接杆处于第二连接杆正上方;第一斜腹杆的两端分别倾斜地连接于第一连接杆、第二连接杆,且相邻的两个第一斜腹杆的端部连接并交汇于第一连接杆或者第二连接杆上;多个平行间隔设置的Y向桁架,每个Y向桁架均依次与多个X向桁架垂直正交连接。该结构通过删减桁架竖向腹杆以及将双向斜腹杆交错布置,实现了桁架节点简化的目的,大幅降低了现场施工难度,同时桁架结构的钢材用量减少,节约成本。

技术研发人员:舒绍云;曹和平;赵丹丹
受保护的技术使用者:中南建筑设计院股份有限公司
技术研发日:2020.06.18
技术公布日:2021.04.06

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