一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构及其施工方法技术

一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构及其施工方法，包括第一层弦杆结构、第二层弦杆结构、第三层弦杆结构和顶面网格结构；顶面网格结构的外边线呈矩形，矩形的四个角分别向内凹陷，形成第四内凹直角；第三层弦杆结构、第二层弦杆结构和第一层弦杆结构均为闭合的环形框；每个环形框的形状与顶面网格结构外边线的形状相同，三个环形框由上而下同心等比例放大；第一层弦杆结构与第二层弦杆结构之间通过第一连接杆连接，第二层弦杆结构与第三层弦杆结构之间通过第二连接杆连接；第三层弦杆结构与顶面网格结构之间通过第三边斜腹杆和第三角斜腹杆连接。本发明专利技术解决了传统的钢管桁架结构受力能力较差和造型不美观的技术问题。

A kind of intersecting space steel tube truss structure with Tibetan golden roof and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构及其施工方法
本专利技术属于建筑工程领域，特别是一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构及其施工方法。
技术介绍
某建筑的改扩建项目屋面金顶饰面为铜质板，为藏式建筑风格金顶屋面，铜板下侧为空间钢管桁架结构；金顶檐高35.55m，金顶平面尺寸为12m×12m，金顶铜饰面板下侧采用空间钢管桁架，空间宏伟、壮观；传统的钢管桁架，钢管对接焊缝在同一条线上，从而使接缝位置成为受力薄弱区，容易造成结构的破环；另外直接将钢管对接焊接，使结构的造型也不美观。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构，要解决传统的钢管桁架结构受力能力较差和造型不美观的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构，包括有由下而上依次布置的第一层弦杆结构、第二层弦杆结构、第三层弦杆结构和顶面网格结构；所述顶面网格结构的外边线呈矩形，并且矩形的四个角分别向内凹陷，形成第四内凹直角；所述第三层弦杆结构、第二层弦杆结构和第一层弦杆结构均为闭合的环形框；其中，每个环形框的形状与顶面网格结构外边线的形状相同，且均大于顶面网格结构外边线的尺寸；三个环形框由上而下同心等比例放大；所述第一层弦杆结构与第二层弦杆结构之间通过第一连接杆连接，第二层弦杆结构与第三层弦杆结构之间通过第二连接杆连接；所述第三层弦杆结构与顶面网格结构之间通过第三边斜腹杆和第三角斜腹杆连接；所述第一连接杆的倾角等于第二连接杆的倾角，且小于第三边斜腹杆的倾角；所述第二层弦杆结构的底部下方支撑有四组角立柱和四组边立柱，每组角立柱对应间隔布置第二层弦杆结构的角部位置处；每组边立柱对应间隔布置在第二层弦杆结构每条侧边的底部；所述第二层弦杆结构的内部、位于顶面网格结构的正下方设置有水平的拉杆框，并且拉杆框与对应的边立柱之间通过第一拉杆拉接。优选的，所述第一层弦杆结构包括有四根第一层弦杆；其中，每根第一层弦杆呈U形；四根第一层弦杆依次首尾连接，形成闭合的环形框，相邻两根第一层弦杆的连接位置处形成第一内凹直角；所述第二层弦杆结构包括有四根第二层弦杆；其中，每根第二层弦杆呈U形；四根第二层弦杆依次首尾连接，形成闭合的环形框，相邻两根第二层弦杆的连接位置处形成第二内凹直角；所述第三层弦杆结构包括有四根第三层弦杆；其中，每根第三层弦杆呈U形；四根第三层弦杆依次首尾连接，形成闭合的环形框，相邻两根第三层弦杆的连接位置处形成第三内凹直角。优选的，所述第一层弦杆结构与第二层弦杆结构之间还连接有第一边斜腹杆和第一角斜腹杆；所述第一边斜腹杆有四组，分别对应连接在第一层弦杆结构的侧边与第二层弦杆结构的侧边之间；其中，每组第一边斜腹杆与第一连接杆平行间隔设置；所述第一角斜腹杆有四组，分别对应连接第一内凹直角与第二内凹直角之间；其中，每组第一角斜腹杆至少有三根，分别连接在第一内凹直角的两侧边端部与第二内凹直角的两侧边端部之间及第一内凹直角的顶角与第二内凹直角的顶角之间；所述第二层弦杆结构与第三层弦杆结构之间还连接有第二边斜腹杆和第二角斜腹杆；所述第二角斜腹杆有四组，分别对应连接第二内凹直角与第三内凹直角之间；其中，每组第二角斜腹杆至少有三根，分别连接在第二内凹直角的两侧边端部与第三内凹直角的两侧边端部之间及第二内凹直角的顶角与第三内凹直角的顶角之间；所述第二边斜腹杆有四组，分别对应连接在第三层弦杆结构的侧边与第二层弦杆结构的侧边之间或者第二层弦杆结构与第二角斜腹杆之间；其中，每组第二边斜腹杆与第二连接杆平行间隔设置；所述第三边斜腹杆有四组，分别对应连接在第三层弦杆结构的侧边与顶面网格结构的侧边之间；其中，每组第三边斜腹杆平行间隔设置；所述第三角斜腹杆有四组，分别对应连接第三内凹直角与第四内凹直角之间；其中，每组第三角斜腹杆至少有三根，分别连接在第三内凹直角的两侧边端部与第四内凹直角的两侧边端部之间及第三内凹直角的顶角与第四内凹直角的顶角之间。优选的，所述边立柱对应支撑在第一连接杆、第二连接杆与第二层弦杆结构的节点底部；所述拉杆框呈矩形，由四根第二拉杆首尾连接而成；所述拉杆框的每个角均通过两根第一拉杆分别与对应的两根边立柱连接；所述拉杆框与第三层弦杆结构之间支设有竖向支撑杆；所述竖向支撑杆支撑在拉杆框四个第四内凹直角位置处；每组角立柱有两根，对应布置在第一角斜腹杆、第二角斜腹杆与第二内凹直角的节点下方。优选的，所述边立柱的顶面为斜面，斜面的倾斜方向与第一连接杆、第二连接杆的倾斜方向一致；在边立柱对侧的侧壁上对应开设有第一插槽；在第一插槽中插设有第一耳板；其中，第一耳板的两端分别伸出第一插槽的外侧，第一耳板的顶部不超过边第一插槽的顶部；所述第一连接杆与边立柱的连接端开设有第二插槽，第二连接杆与边立柱的连接端开设有第三插槽；所述第一耳板的两端、超出第一插槽的部位分别插接在第二插槽和第三插槽中，并且分别与第一连接杆和第二连接杆固定连接；在第一耳板的上方封堵有封头板；所述封头板固定连接在边立柱的顶部；所述角立柱的顶部、对应第一角斜腹杆、第二角斜腹杆与第二内凹直角的连接位置处开设有弧形槽；所述第一角斜腹杆、第二角斜腹杆、第二内凹直角对应卡在弧形槽，且分别与角立柱固定连接；在角立柱的底部设置有底板，底板的边缘超出角立柱的四周边缘，并且在底板的超出部位上开设有连接孔，在底板的超出部位与角立柱之间连接有加劲板。优选的，所述竖向支撑杆的底部开设有十字形插槽，在十字形插槽中插设有十字形耳板；所述竖向支撑杆周围的第一拉杆和第二拉杆均与十字形耳板连接。优选的，所述顶面网格结构包括有外边框和设置在外边框中的一组横杆和一组纵杆；一组横杆和一组纵杆将外边框的内部空间分隔成若干矩形格；相邻的横杆之间设置有纵杆，相邻的纵杆之间设置有横杆；所述横杆与纵杆之间通过连接板铰接连接。优选的，所述第一连接杆和第二连接杆的倾斜角度为30°～45°；第三边斜腹杆和第三角斜腹杆的倾斜角度为30°～45°。一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构的施工方法，包括步骤如下。步骤一，平面位置控制：在柱基础的顶部定位边立柱纵横轴的平面交点位置和角立柱纵横轴的平面交点位置，调节连接边立柱和角立柱的预埋锚栓的位置，预埋锚栓的纵横平面位置偏移不大于3mm。步骤二，标高控制：将预埋锚栓调至设计标高正负误差不大于2mm。步骤三，制作相贯性空间钢管桁架结构中的各个构件，并运至施工现场。步骤四，将边立柱和角立柱分别放至在相应的位置处，进行吊装。步骤五，将边立柱和角立柱分别与柱基础固定连接。步骤六，操作平台的搭设：搭设脚手架和模板，作为相贯性空间钢管桁架结构安装的胎具。步骤七，在边立柱和角立柱的顶部安装第二层弦杆结构，同时在边立柱的顶部连接第一连接杆和第二连接杆。步骤八，依次安装第一层弦杆结构和第三层弦杆结构，并且设置第一边斜腹杆和第一角斜腹杆将第一层弦杆结构与第二层弦杆结构连接，设置第二边斜腹杆和第二角斜腹杆将第二层弦杆结构与第三层弦杆结构连接。步骤九，安装顶面网格结构，并且设置第三边斜腹杆和第三角斜腹杆将第三层弦杆结构与顶面网格结构连接。步骤十，安装拉杆框：利用第一拉杆将拉杆框与边立柱对应连接，在拉杆框与第三层弦杆结构之间设置竖向支撑杆；至此施工结束。与现有技术相比本专利技术具有以下特点和有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构，其特征在于：包括有由下而上依次布置的第一层弦杆结构（1）、第二层弦杆结构（2）、第三层弦杆结构（3）和顶面网格结构（4）；所述顶面网格结构（4）的外边线呈矩形，并且矩形的四个角分别向内凹陷，形成第四内凹直角（4.1）；所述第三层弦杆结构（3）、第二层弦杆结构（2）和第一层弦杆结构（1）均为闭合的环形框；其中，每个环形框的形状与顶面网格结构（4）外边线的形状相同，且均大于顶面网格结构（4）外边线的尺寸；三个环形框由上而下同心等比例放大；所述第一层弦杆结构（1）与第二层弦杆结构（2）之间通过第一连接杆（6）连接，第二层弦杆结构（2）与第三层弦杆结构（3）之间通过第二连接杆（7）连接；所述第三层弦杆结构（3）与顶面网格结构（4）之间通过第三边斜腹杆（8）和第三角斜腹杆（9）连接；所述第一连接杆（6）的倾角等于第二连接杆（7）的倾角，且小于第三边斜腹杆（8）的倾角；所述第二层弦杆结构（2）的底部下方支撑有四组角立柱（10）和四组边立柱（11），每组角立柱（10）对应间隔布置第二层弦杆结构（2）的角部位置处，每组边立柱（11）对应间隔布置在第二层弦杆结构（2）每条侧边的底部；所述第二层弦杆结构（2）的内部、位于顶面网格结构（4）的正下方设置有水平的拉杆框（12），并且拉杆框（12）与对应的边立柱（11）之间通过第一拉杆（5）拉接。...

【技术特征摘要】
1.一种藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构，其特征在于：包括有由下而上依次布置的第一层弦杆结构（1）、第二层弦杆结构（2）、第三层弦杆结构（3）和顶面网格结构（4）；所述顶面网格结构（4）的外边线呈矩形，并且矩形的四个角分别向内凹陷，形成第四内凹直角（4.1）；所述第三层弦杆结构（3）、第二层弦杆结构（2）和第一层弦杆结构（1）均为闭合的环形框；其中，每个环形框的形状与顶面网格结构（4）外边线的形状相同，且均大于顶面网格结构（4）外边线的尺寸；三个环形框由上而下同心等比例放大；所述第一层弦杆结构（1）与第二层弦杆结构（2）之间通过第一连接杆（6）连接，第二层弦杆结构（2）与第三层弦杆结构（3）之间通过第二连接杆（7）连接；所述第三层弦杆结构（3）与顶面网格结构（4）之间通过第三边斜腹杆（8）和第三角斜腹杆（9）连接；所述第一连接杆（6）的倾角等于第二连接杆（7）的倾角，且小于第三边斜腹杆（8）的倾角；所述第二层弦杆结构（2）的底部下方支撑有四组角立柱（10）和四组边立柱（11），每组角立柱（10）对应间隔布置第二层弦杆结构（2）的角部位置处，每组边立柱（11）对应间隔布置在第二层弦杆结构（2）每条侧边的底部；所述第二层弦杆结构（2）的内部、位于顶面网格结构（4）的正下方设置有水平的拉杆框（12），并且拉杆框（12）与对应的边立柱（11）之间通过第一拉杆（5）拉接。2.根据权利要求1所述的藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构，其特征在于：所述第一层弦杆结构（1）包括有四根第一层弦杆（1.1）；其中，每根第一层弦杆（1.1）呈U形；四根第一层弦杆（1.1）依次首尾连接，形成闭合的环形框，相邻两根第一层弦杆（1.1）的连接位置处形成第一内凹直角（1.2）；所述第二层弦杆结构（2）包括有四根第二层弦杆（2.1）；其中，每根第二层弦杆（2.1）呈U形；四根第二层弦杆（2.1）依次首尾连接，形成闭合的环形框，相邻两根第二层弦杆（2.1）的连接位置处形成第二内凹直角（2.2）；所述第三层弦杆结构（3）包括有四根第三层弦杆（3.1）；其中，每根第三层弦杆（3.1）呈U形；四根第三层弦杆（3.1）依次首尾连接，形成闭合的环形框，相邻两根第三层弦杆（3.1）的连接位置处形成第三内凹直角（3.2）。3.根据权利要求2所述的藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构，其特征在于：所述第一层弦杆结构（1）与第二层弦杆结构（2）之间还连接有第一边斜腹杆（13）和第一角斜腹杆（14）；所述第一边斜腹杆（13）有四组，分别对应连接在第一层弦杆结构（1）的侧边与第二层弦杆结构（2）的侧边之间；其中，每组第一边斜腹杆（13）与第一连接杆（6）平行间隔设置；所述第一角斜腹杆（14）有四组，分别对应连接第一内凹直角（1.2）与第二内凹直角（2.2）之间；其中，每组第一角斜腹杆（14）至少有三根，分别连接在第一内凹直角（1.2）的两侧边端部与第二内凹直角（2.2）的两侧边端部之间及第一内凹直角（1.2）的顶角与第二内凹直角（2.2）的顶角之间；所述第二层弦杆结构（2）与第三层弦杆结构（3）之间还连接有第二边斜腹杆（15）和第二角斜腹杆（16）；所述第二角斜腹杆（16）有四组，分别对应连接第二内凹直角（2.2）与第三内凹直角（3.2）之间；其中，每组第二角斜腹杆（16）至少有三根，分别连接在第二内凹直角（2.2）的两侧边端部与第三内凹直角（3.2）的两侧边端部之间及第二内凹直角（2.2）的顶角与第三内凹直角（3.2）的顶角之间；所述第二边斜腹杆（15）有四组，分别对应连接在第三层弦杆结构（3）的侧边与第二层弦杆结构（2）的侧边之间或者第二层弦杆结构（2）与第二角斜腹杆（16）之间；其中，每组第二边斜腹杆（15）与第二连接杆（7）平行间隔设置；所述第三边斜腹杆（8）有四组，分别对应连接在第三层弦杆结构（3）的侧边与顶面网格结构（4）的侧边之间；其中，每组第三边斜腹杆（8）平行间隔设置；所述第三角斜腹杆（9）有四组，分别对应连接第三内凹直角（3.2）与第四内凹直角（4.1）之间；其中，每组第三角斜腹杆（9）至少有三根，分别连接在第三内凹直角（3.2）的两侧边端部与第四内凹直角（4.1）的两侧边端部之间及第三内凹直角（3.2）的顶角与第四内凹直角（4.1）的顶角之间。4.根据权利要求3所述的藏式金顶的相贯性空间钢管桁架结构，其特征在于：所述边立柱（11）对应支撑在第一连接杆（6）、第二连接杆（7）与第二层弦杆结构（2）的节点底部；所述拉杆框（12）呈矩形，由四根第二拉杆（12.1）首尾连接而成；所述拉杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，刘嘉茵，吴学军，曹光，李磊，郭应军，武凯强，陈志鹏，曾彬彬，侯旭东，
申请(专利权)人：中建一局集团第五建筑有限公司，中国建筑一局集团有限公司，中国建筑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11