一种大跨度异形截面交叉桁架结构及其安装方法技术

本发明专利技术及一种大跨度异形截面交叉桁架结构及其安装方法，整体为大致矩形，包括格构柱、主受力桁架、飞翼造型主桁架、加强造型次桁架、飞翼造型次桁、悬挑主桁架、斜向组合悬挑主桁架和悬挑间断次桁架以及设于各桁架之间的连系杆。采用渐变内收式空间结构，主桁架两侧单片次桁架尺寸渐变，整体上横向先收再阔，纵向上先阔再收，次桁架之间使用连系杆连接，通过两端的格构柱与中间的主桁架形成稳定的主受力体系，再通过两侧对称的次桁架，形成渐变式的异形截面交叉桁架造型。为格构柱+主桁架+次桁架+悬挑桁架结构组合形式提供了全新的设计思路，结构稳定性更强，传力更为合理，塑造性更强，造型结构更合理，更能保证其造型的具像性。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度异形截面交叉桁架结构及其安装方法
本专利技术涉及大跨度异形桁架
，具体涉及一种大跨度异形截面交叉桁架结构及其安装方法。
技术介绍
随着国内经济不断发展，天桥、连廊、大型展馆不断涌现，造型各异的大跨度屋架层出不穷。现有异形截面桁架结构一般异形截面造型为简单的系杆连接，结构看似简单，但对支撑与连系杆有较强的受力要求，同时立杆间无纵向连接，不能保证其稳定性。受力桁架截面形状相似但尺寸各不相同，角度及标高具存在差异，对高空施工时的形态控制、位置控制、及安装时的受力状态控制等均存在一定的难度，极易对安装质量产生影响。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种大跨度异形截面交叉桁架结构及安装方法，合理的安排受力桁架的安装顺序，合理的控制受力桁架的定位坐标，保证大跨度异形截面交叉桁架的整体受力要求，同时还能够确保其完美的造型姿态。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种大跨度异形截面交叉桁架结构，其特征在于：整体为大致矩形，包括格构柱、主受力桁架、飞翼造型主桁架、加强造型次桁架、飞翼造型次桁架、悬挑主桁架、斜向组合悬挑主桁架和悬挑间断次桁架以及设于各桁架之间的连系杆；所述格构柱共两根，竖向间隔设于整个桁架的轴线上；所述主受力桁架共一个，纵向设于两个格构柱之间，两端部分别与格构柱焊接固定；所述飞翼造型主桁架共四个，分别成对设于两个格构柱横向两侧，内侧端部与格构柱焊接固定；所述格构柱、主受力桁架和飞翼造型主桁架共同形成整体支撑骨架；所述加强造型次桁架成对设于主受力桁架的横向两侧、两个格构柱内侧靠近飞翼造型主桁架的两端部分，与飞翼造型主桁架平行设置；所述飞翼造型次桁架成对设于主受力桁架的横向两侧、两个格构柱内侧远离飞翼造型主桁架的中心部分，与飞翼造型主桁架平行设置；所述悬挑主桁架共两组，分别对应主受力桁架的端部设于格构柱的外侧，每侧设一对且与主受力桁架轴线平行设置，内侧端部与格构柱或飞翼造型主桁架焊接固定；所述斜向组合悬挑主桁架共两对，分别设于两端悬挑主桁架的两侧，与最外侧的悬挑主桁架交叉连接设置，形成剪刀架，内侧端部与格构柱焊接固定；所述悬挑间断次桁架横向设于两个格构柱远离主受力桁架的外侧，与飞翼造型主桁架平行设置；将所有悬挑主桁架和斜向组合悬挑主桁架连接为一体；所述连系杆包括纵向设于相邻飞翼造型主桁架、加强造型次桁架或飞翼造型次桁架之间，将所有飞翼造型主桁架、加强造型次桁架和飞翼造型次桁架连接为一体的间断连系杆和共享连系杆，以及横向设于整个桁架的两端端部，所有将悬挑主桁架和斜向组合悬挑主桁架连接为一体的加强连接杆和端部连系杆。作为本专利技术的优选技术方案，所述主受力桁架为双排架，包括平行设置的两根上弦直杆和两根下弦拱形造型杆，同侧上弦直杆和下弦拱形造型杆之间设置有第一直腹杆和第一斜腹杆，两根上弦直杆之间设上弦水平杆，两根下弦拱形杆之间设下弦连接杆；所述上弦直杆和下弦拱形造型杆均由多段短杆拼接而成；所述主受力桁架与其他构件连接的部位设置预留牛腿。进一步优选的，所述格构柱由五根钢管组合而成，整体呈矩形，包括位于中间的主立柱和位于四个角部的角立柱；在格构柱的顶部和底部位置，所述主立柱与角立柱之间分别有水平斜缀杆，相邻角立柱之间分别间隔设置有水平加强杆和水平杆；在格构柱的中间位置，所述主立柱与角立柱之间设置有中部水平缀杆；所述主立柱的中间位置与角立柱的顶部和底部之间还分别设置有斜向缀杆进行进一步加强；所述角立柱的顶部和底部位置分贝设置有预留牛腿，用于与悬挑主桁架和斜向组合悬挑主桁架的连接。进一步优选的，所述飞翼造型主桁架为双排三角架，包括平行设置的两根加强上弦杆和两根加强下弦杆，同侧的加强上弦杆和加强下弦杆一端固定形成三角架；两根加强上弦杆和两根加强下弦杆之间分别通过水平连接杆拉结固定，同侧加强上弦杆和加强下弦杆之间设第二直腹杆和第二斜腹杆；此外，还设置加强连接杆和斜向加强连接杆，所述加强连接杆设于两个三角架之间，两端分别连接在对应一侧加强上弦杆和加强下弦杆的固定点位置，且至少有一端节点进行加强形成加强共享节点；所述斜向加强连接杆一端固定在加强上弦杆上，另一端固定在两根加强下弦杆之间的水平连接杆中间位置；所述飞翼造型主桁架尾端设置预留牛腿。进一步优选的，所述加强造型次桁架和飞翼造型次桁架均为三角形单片桁架；所述加强造型次桁架包括第一上弦杆和组合加强下弦杆，两者之间设有第三直腹杆和第三斜腹杆；所述组合加强下弦杆的尾端设有预留牛腿；所述飞翼造型次桁架包括第二上弦杆和组合下弦杆，两者之间设有第四直腹杆和第四斜腹杆；所述组合加强下弦杆的内侧延伸形成与第二上弦杆平行的水平杆。进一步优选的，所述悬挑主桁架为单排三角架，包括悬挑上弦杆和悬挑下弦杆，两者一端对应固定形成三角架，固定位置设第一转换支托；同侧悬挑上弦杆和悬挑下弦杆之间设置有悬挑直腹杆和主桁架悬挑斜腹杆；所述悬挑上弦杆向第一转换支托一侧延伸形成悬挑延长杆。进一步优选的，所述斜向组合悬挑主桁架为单排三角架，包括斜向悬挑上弦杆和斜向悬挑下弦杆，两者一端对应固定形成三角架，其中靠近桁架两侧的固定点位置设第二转换支托；上下排两根斜向悬挑上弦杆和两根斜向悬挑下弦杆之间间隔设置第五直腹杆。进一步优选的，所述悬挑间断次桁架与飞翼造型主桁架平行设置，包括悬挑间断上弦杆和悬挑间断下弦杆，所述悬挑间断上弦杆间断设于斜向组合悬挑主桁架与悬挑主桁架的上弦杆之间的空隙内，将所有斜向组合悬挑主桁架与悬挑主桁架的上弦杆连接为一体；所述悬挑间断下弦杆间断设于斜向组合悬挑主桁架与悬挑主桁架的下弦杆之间的空隙内，将所有斜向组合悬挑主桁架与悬挑主桁架的下弦杆连接为一体；所述悬挑间断上弦杆和悬挑间断下弦杆之间设置有次桁架悬挑斜腹杆进行加强。进一步优选的，所述间断连系杆纵向水平设于相邻飞翼造型主桁架、加强造型次桁架或飞翼造型次桁架的两根上弦杆或两根下弦杆之间，且首尾对应连接形成纵向通长杆体；所述共享连系杆纵向设于整个桁架的两侧端部，从端部将所有飞翼造型主桁架、加强造型次桁架和飞翼造型次桁架连接为一体；所述加强连接杆为横向通长设置，经过第一转换支托和第二转换支托，所述横向通长设于悬挑延长杆的端部，两者平行设置将悬挑主桁架和斜向组合悬挑主桁架连接为一体，并实现与横向相邻组合桁架结构的连接。此外，本专利技术还提供上述大跨度异形截面交叉桁架结构的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、进行材料准备并在埋件上放线定位；步骤二、安装格构柱；步骤三、安装主受力桁架，并与格构柱进行焊接；步骤四、安装飞翼造型主桁架，并与格构柱进行焊接；步骤五、安装加强造型次桁架，并与主受力桁架焊接；步骤六、安装飞翼造型次桁架，并与主受力桁架、飞翼造型主桁架焊接；步骤七、安装连系杆、共享连系杆，并与飞翼造型次桁架、加强造型次桁架焊接；步骤八、安装悬挑主桁架，与并与格构柱进行焊接；步骤九、安装斜向组合悬挑主桁架，与并与格构柱进行焊接；步骤十、安装悬挑间断次桁架，并与悬挑主桁架、斜向组合悬挑主桁架焊接；步骤十一、安装加强连系杆，并与悬挑主桁架、斜向组合悬挑主桁架焊接；步骤十二、安装端部连系杆，并与悬挑主桁架、斜向组合悬挑主桁架焊接；步骤十三、整体质检，至此，大跨度异形截面交叉桁架结构安装完成。与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于：本专利技术大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨度异形截面交叉桁架结构，其特征在于：整体为大致矩形，包括格构柱（1）、主受力桁架（2）、飞翼造型主桁架（3）、加强造型次桁架（4）、飞翼造型次桁架（5）、悬挑主桁架（6）、斜向组合悬挑主桁架（7）和悬挑间断次桁架（8）以及设于各桁架之间的连系杆；所述格构柱（1）共两根，竖向间隔设于整个桁架的轴线上；所述主受力桁架（2）共一个，纵向设于两个格构柱（1）之间，两端部分别与格构柱（1）焊接固定；所述飞翼造型主桁架（3）共四个，分别成对设于两个格构柱（1）横向两侧，内侧端部与格构柱（1）焊接固定；所述格构柱（1）、主受力桁架（2）和飞翼造型主桁架（3）共同形成整体支撑骨架；所述加强造型次桁架（4）成对设于主受力桁架（2）的横向两侧、两个格构柱（1）内侧靠近飞翼造型主桁架（3）的两端部分，与飞翼造型主桁架（3）平行设置；所述飞翼造型次桁架（5）成对设于主受力桁架（2）的横向两侧、两个格构柱（1）内侧远离飞翼造型主桁架（3）的中心部分，与飞翼造型主桁架（3）平行设置；所述悬挑主桁架（6）共两组，分别对应主受力桁架（2）的端部设于格构柱（1）的外侧，每侧设一组且与主受力桁架（2）轴线平行设置，内侧端部与格构柱（1）或飞翼造型主桁架（3）焊接固定；所述斜向组合悬挑主桁架（7）共两对，分别设于两端悬挑主桁架（6）的两侧，与最外侧的悬挑主桁架（6）交叉连接设置，形成剪刀架，内侧端部与格构柱（1）焊接固定；所述悬挑间断次桁架（8）横向设于两个格构柱（1）远离主受力桁架（2）的外侧，与飞翼造型主桁架（3）平行设置；将所有悬挑主桁架（6）和斜向组合悬挑主桁架（7）连接为一体；所述连系杆包括纵向设于相邻飞翼造型主桁架（3）、加强造型次桁架（4）或飞翼造型次桁架（5）之间，将所有飞翼造型主桁架（3）、加强造型次桁架（4）和飞翼造型次桁架（5）连接为一体的间断连系杆（9）和共享连系杆（10），以及横向设于整个桁架的两端端部，所有将悬挑主桁架（6）和斜向组合悬挑主桁架（7）连接为一体的加强连接杆（11）和端部连系杆（12）。...

【技术特征摘要】
1.一种大跨度异形截面交叉桁架结构，其特征在于：整体为大致矩形，包括格构柱（1）、主受力桁架（2）、飞翼造型主桁架（3）、加强造型次桁架（4）、飞翼造型次桁架（5）、悬挑主桁架（6）、斜向组合悬挑主桁架（7）和悬挑间断次桁架（8）以及设于各桁架之间的连系杆；所述格构柱（1）共两根，竖向间隔设于整个桁架的轴线上；所述主受力桁架（2）共一个，纵向设于两个格构柱（1）之间，两端部分别与格构柱（1）焊接固定；所述飞翼造型主桁架（3）共四个，分别成对设于两个格构柱（1）横向两侧，内侧端部与格构柱（1）焊接固定；所述格构柱（1）、主受力桁架（2）和飞翼造型主桁架（3）共同形成整体支撑骨架；所述加强造型次桁架（4）成对设于主受力桁架（2）的横向两侧、两个格构柱（1）内侧靠近飞翼造型主桁架（3）的两端部分，与飞翼造型主桁架（3）平行设置；所述飞翼造型次桁架（5）成对设于主受力桁架（2）的横向两侧、两个格构柱（1）内侧远离飞翼造型主桁架（3）的中心部分，与飞翼造型主桁架（3）平行设置；所述悬挑主桁架（6）共两组，分别对应主受力桁架（2）的端部设于格构柱（1）的外侧，每侧设一组且与主受力桁架（2）轴线平行设置，内侧端部与格构柱（1）或飞翼造型主桁架（3）焊接固定；所述斜向组合悬挑主桁架（7）共两对，分别设于两端悬挑主桁架（6）的两侧，与最外侧的悬挑主桁架（6）交叉连接设置，形成剪刀架，内侧端部与格构柱（1）焊接固定；所述悬挑间断次桁架（8）横向设于两个格构柱（1）远离主受力桁架（2）的外侧，与飞翼造型主桁架（3）平行设置；将所有悬挑主桁架（6）和斜向组合悬挑主桁架（7）连接为一体；所述连系杆包括纵向设于相邻飞翼造型主桁架（3）、加强造型次桁架（4）或飞翼造型次桁架（5）之间，将所有飞翼造型主桁架（3）、加强造型次桁架（4）和飞翼造型次桁架（5）连接为一体的间断连系杆（9）和共享连系杆（10），以及横向设于整个桁架的两端端部，所有将悬挑主桁架（6）和斜向组合悬挑主桁架（7）连接为一体的加强连接杆（11）和端部连系杆（12）。2.根据权利要求1所述的一种大跨度异形截面交叉桁架结构，其特征在于：所述主受力桁架（2）为双排架，包括平行设置的两根上弦直杆（201）和两根下弦拱形造型杆（202），同侧上弦直杆（201）和下弦拱形造型杆（202）之间设置有第一直腹杆（203）和第一斜腹杆（204），两根上弦直杆（201）之间设上弦水平杆（205），两根下弦拱形杆（41）之间设下弦连接杆（206）；所述上弦直杆（201）和下弦拱形造型杆（202）均由多段短杆拼接而成；所述主受力桁架（2）与其他构件连接的部位设置预留牛腿。3.根据权利要求1所述的一种大跨度异形截面交叉桁架结构，其特征在于：所述格构柱（1）由五根钢管组合而成，整体呈矩形，包括位于中间的主立柱（101）和位于四个角部的角立柱（102）；在格构柱（1）的顶部和底部位置，所述主立柱（101）与角立柱（102）之间分别有水平斜缀杆（105），相邻角立柱（102）之间分别间隔设置有水平加强杆（103）和水平杆（104）；在格构柱（1）的中间位置，所述主立柱（101）与角立柱（102）之间设置有中部水平缀杆（106）；所述主立柱（101）的中间位置与角立柱（102）的顶部和底部之间还分别设置有斜向缀杆（107）进行进一步加强；所述角立柱（102）的顶部和底部位置分贝设置有预留牛腿，用于与悬挑主桁架（6）和斜向组合悬挑主桁架（7）的连接。4.根据权利要求1所述的一种大跨度异形截面交叉桁架结构，其特征在于：所述飞翼造型主桁架（3）为双排三角架，包括平行设置的两根加强上弦杆（301）和两根加强下弦杆（302），同侧的加强上弦杆（301）和加强下弦杆（302）一端固定形成三角架；两根加强上弦杆（301）和两根加强下弦杆（302）之间分别通过水平连接杆（305）拉结固定，同侧加强上弦杆（301）和加强下弦杆（302）之间设第二直腹杆（303）和第二斜腹杆（304）；此外，还设置加强连接杆（308）和斜向加强连接杆（306），所述加强连接杆（308）设于两个三角架之间，两端分别连接在对应一侧加强上弦杆（301）和加强下弦杆（302）的固定点位置，且至少有一端节点进行加强形成加强共享节点（307）；所述斜向加强连接杆（306）一端固定在加强...

【专利技术属性】
技术研发人员：范玉峰，张军辉，刘方星，宗正鑫，李国良，
申请(专利权)人：中建二局安装工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11