一种单层钢桁架屋顶结构制造技术

一种单层钢桁架屋顶结构，包括屋面支撑柱和屋面结构梁，其中屋面结构梁的顶面位于同一平面内，该平面内的支撑钢屋架的外轮廓为左右对称的马蹄形，屋面支撑柱包括支撑边柱、支撑框架柱和支撑环柱，屋面结构梁包括支撑边梁、支撑框架主梁、支撑框架次梁、屋面环梁、屋面伸臂梁和屋面悬挑梁。本实用新型专利技术相较一般双向桁架结构屋架，造型新颖别致，屋架下部空间开阔，特别适用于图书馆等对采光要求较高的公用建筑。筑。筑。

【技术实现步骤摘要】
一种单层钢桁架屋顶结构


[0001]本技术属于异形钢屋架，特别是一种单层钢桁架屋顶结构。

技术介绍

[0002]在钢屋架结构中，一般双向桁架结构结构型式单调，主要为矩形形态，无法形成有效的造型效果。当设计成造型新颖的屋架，例如马蹄形钢屋架时，现有的双向桁架结构已经无法满足其造型需求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种单层钢桁架屋顶结构，要解决现有双向桁架结构结构型式单调，主要为矩形形态，无法形成有效的造型效果的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种单层钢桁架屋顶结构，包括屋面支撑柱和屋面结构梁，其中屋面结构梁的顶面位于同一平面内，该平面内的支撑钢屋架的外轮廓为左右对称的马蹄形，包括底边和两侧的马蹄壁外侧边，所述马蹄壁外侧边的前端逐渐弧形收口围合，该钢屋架的内轮廓包括与马蹄壁外侧边的轮廓形状相适应、设置在马蹄壁外侧边围合的空间内的马蹄壁内侧边，马蹄壁内侧边与马蹄壁外侧边之间设有间隔距离，
[0006]所述屋面支撑柱包括支撑边柱、支撑框架柱和支撑环柱，所述屋面结构梁包括支撑边梁、支撑框架主梁、支撑框架次梁、屋面环梁、屋面伸臂梁和屋面悬挑梁，
[0007]所述支撑边柱包括沿底边位置间隔分布的底边柱，最外侧两个底边柱为底边外柱，支撑边柱还包括沿马蹄壁外侧边位置靠近底边柱分别设置的一个侧边柱，所述侧边柱相对底边外柱设置在其外侧，靠近底边柱的第一个支撑环柱为桁梁起始柱，其所在的横向位置前侧为桁架梁分布起始位置，
[0008]所述支撑框架柱分布在马蹄壁内侧边围合的空间内、支撑边柱与马蹄壁内侧边之间，是沿钢屋架纵向中线两侧横向对称设置、纵向间隔设置的两列柱，
[0009]所述支撑环柱沿马蹄壁内侧边的位置间隔分布，并左右对称设置直至最前侧支撑框架柱的纵向延长线位置，
[0010]所述支撑边梁包括固定连接在支撑边柱之间的边柱梁，还包括固定连接在底边柱与支撑框架柱之间的边框梁，还包括固定连接在侧边柱与支撑环柱之间的侧环梁，
[0011]所述支撑框架主梁固定连接在支撑框架柱之间，支撑框架主梁与支撑框架柱形成两道钢屋架内部纵线，所述支撑框架主梁包括纵向主梁和横向主梁，
[0012]所述支撑框架次梁设有一组、固定连接在纵向主梁之间，
[0013]所述屋面环梁沿马蹄壁内侧边设置、固定连接在支撑环柱之间，自所述桁梁起始柱向前所有的屋面环梁均为桁架环梁，所述屋面环梁包括环梁上弦杆、环梁下弦杆和环梁腹杆，
[0014]所述屋面伸臂梁设有一组，其远端沿马蹄壁内侧边设置，其两端分别固定连接在
钢屋架内部纵线上的梁柱构件与马蹄壁内侧边上的梁柱构件之间，自所述桁梁起始柱向前所有的屋面伸臂梁均为桁架伸臂梁，所述屋面伸臂梁包括伸臂梁上弦杆、伸臂梁下弦杆和伸臂梁腹杆；
[0015]所述屋面悬挑梁设有一组，其远端沿马蹄壁外侧边设置，其内端与马蹄壁内侧边上的梁柱构件固定连接，所述屋面悬挑梁的远端通过沿马蹄壁外侧边设置的屋面边缘上连梁连接为一体，自所述桁梁起始柱向前所有的屋面悬挑梁均为桁架悬挑梁，所述屋面悬挑梁包括悬挑梁上弦杆、悬挑梁下弦杆和悬挑梁腹杆。
[0016]最前侧的支撑框架柱为桁梁姿态分布柱，其所在的横向位置前侧为桁架梁弧形姿态分布起始位置。
[0017]所述桁架伸臂梁包括伸臂横梁、伸臂纵梁和伸臂斜梁，所述伸臂横梁在桁梁起始柱所在横向位置与桁梁姿态分布柱所在横向位置之间的范围内横向平行间隔设置，所述伸臂纵梁在桁梁姿态分布柱与最前侧的支撑环柱之间的范围内纵向平行间隔设置，所述伸臂斜梁在伸臂横梁与伸臂纵梁之间的范围内放射状间隔设置，其一端与临近的伸臂横梁的柱连接端固定连接，其另一端与该位置对应的马蹄壁内侧边上的梁柱构件固定连接。
[0018]所述桁架悬挑梁包括悬挑横梁、悬挑纵梁和悬挑斜梁，每道桁架悬挑梁与内侧桁架伸臂梁的安装位置的外延线均一一对应设置，其中悬挑梁上弦杆与悬挑梁下弦杆的外端固定连接为一点，所述屋面边缘上连梁连接相邻两点，所述悬挑梁下弦杆是由两段构件弯折连接而成，相邻两个弯折点之间通过屋面边缘下连梁固定连接。
[0019]所述支撑边柱和支撑环柱的顶面与屋面结构梁的顶面位于同一平面内。
[0020]所述支撑框架柱包括长柱和短柱，所述短柱的位于最前端、其顶面与屋面结构梁的顶面位于同一平面内，所述长柱的顶部伸出该平面并且长柱的顶部四侧固定连接有连接短梁。
[0021]所述支撑边柱、支撑环柱和支撑框架柱均为方钢管柱，自桁梁起始柱向后的支撑边梁、屋面环梁、屋面伸臂梁和屋面悬挑梁均为工字钢梁，所述支撑框架主梁和支撑框架次梁均为工字钢梁。
[0022]自桁梁起始柱向后的屋面伸臂梁顶面上还左右对称固定连接有纵向的拉接加强梁。
[0023]与现有技术相比本技术具有以下特点和有益效果：
[0024]本技术的单层钢桁架屋顶结构是通过梁柱安装设计形成的异形屋架，通过边部生根的支撑边柱、支撑边梁形成屋面起始结构，然后通过设计支撑环柱、屋面环梁、屋面悬挑梁形成马蹄形轮廓，再通过设计框架内部的支撑框架柱、支撑框梁的主次杆件的编制及衔接的屋面伸臂梁形成整体马蹄形的屋架。本技术的屋面结构为单层双向桁架结构，造型与马蹄造型极为相似，提供了一种新型的组合造型结构的设计思路。
[0025]本技术中为了形成马蹄形结构，特别设计了特殊的单层双向桁架结构，包括屋面环梁、屋面伸臂梁和屋面悬挑梁分别使用桁架并进行组合，形成了马蹄造型钢屋架，在保证了造型效果的同时，保证了结构受力的可靠性，满足了公用建筑例如图书馆对于采光的要求，保证了结构受力的可靠性。
[0026]本技术特意设计成左右对称的单层双向桁架结构，比起单排框架柱，中间两道支撑框架柱、支撑框架主梁和支撑框架次梁，形成主体受力框架，使受力中心平衡的作用
更加稳定，并通过屋面伸臂梁传力至支撑环柱和屋面环梁，随后传力至屋面悬挑梁。本技术针对性设计了该位置梁柱的安装姿态，设定桁梁起始柱可以清楚的设计传力路径，自该位置向前均将普通工字钢梁换成桁架梁进行设计，保证受力的稳定。并且根据马蹄形的形状特点，将前端设计成弧形收口形状，同时还设定了桁梁姿态分布柱，保证收口位置的桁架的安装和受力得以实现。
[0027]本技术相较一般双向桁架结构屋架，造型新颖别致，屋架下部空间开阔，特别适用于图书馆等对采光要求较高的公用建筑。
附图说明
[0028]下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。
[0029]图1是本技术的结构示意图一。
[0030]图2是本技术的结构示意图二。
[0031]图3是本技术的结构示意图三。
[0032]图4是本技术的结构示意图四。
[0033]图5是图1
‑
4的后半部结构放大示意图。
[0034]图6是图1
‑
4的前半部结构放大示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单层钢桁架屋顶结构，其特征在于：包括屋面支撑柱和屋面结构梁，其中屋面结构梁的顶面位于同一平面内，该平面内的支撑钢屋架的外轮廓为左右对称的马蹄形，包括底边（1）和两侧的马蹄壁外侧边（2），所述马蹄壁外侧边（2）的前端逐渐弧形收口围合，该钢屋架的内轮廓包括与马蹄壁外侧边（2）的轮廓形状相适应、设置在马蹄壁外侧边（2）围合的空间内的马蹄壁内侧边（3），马蹄壁内侧边（3）与马蹄壁外侧边（2）之间设有间隔距离，所述屋面支撑柱包括支撑边柱（4）、支撑框架柱（5）和支撑环柱（6），所述屋面结构梁包括支撑边梁（7）、支撑框架主梁（8）、支撑框架次梁（9）、屋面环梁（10）、屋面伸臂梁（11）和屋面悬挑梁（12），所述支撑边柱（4）包括沿底边（1）位置间隔分布的底边柱（41），最外侧两个底边柱（41）为底边外柱（42），支撑边柱（4）还包括沿马蹄壁外侧边（2）位置靠近底边柱（41）分别设置的一个侧边柱（43），所述侧边柱（43）相对底边外柱（42）设置在其外侧，靠近底边柱（41）的第一个支撑环柱（6）为桁梁起始柱（61），其所在的横向位置前侧为桁架梁分布起始位置，所述支撑框架柱（5）分布在马蹄壁内侧边（3）围合的空间内、支撑边柱（4）与马蹄壁内侧边（3）之间，是沿钢屋架纵向中线两侧横向对称设置、纵向间隔设置的两列柱，所述支撑环柱（6）沿马蹄壁内侧边（3）的位置间隔分布，并左右对称设置直至最前侧支撑框架柱（5）的纵向延长线位置，所述支撑边梁（7）包括固定连接在支撑边柱（4）之间的边柱梁（71），还包括固定连接在底边柱（41）与支撑框架柱（5）之间的边框梁（72），还包括固定连接在侧边柱（43）与支撑环柱（6）之间的侧环梁（73），所述支撑框架主梁（8）固定连接在支撑框架柱（5）之间，支撑框架主梁（8）与支撑框架柱（5）形成两道钢屋架内部纵线，所述支撑框架主梁（8）包括纵向主梁（81）和横向主梁（82），所述支撑框架次梁（9）设有一组、固定连接在纵向主梁（81）之间，所述屋面环梁（10）沿马蹄壁内侧边（3）设置、固定连接在支撑环柱（6）之间，自所述桁梁起始柱（61）向前所有的屋面环梁（10）均为桁架环梁，所述屋面环梁（10）包括环梁上弦杆（10a）、环梁下弦杆（10b）和环梁腹杆（10c），所述屋面伸臂梁（11）设有一组，其远端沿马蹄壁内侧边（3）设置，其两端分别固定连接在钢屋架内部纵线上的梁柱构件与马蹄壁内侧边（3）上的梁柱构件之间，自所述桁梁起始柱（61）向前所有的屋面伸臂梁（11）均为桁架伸臂梁，所述屋面伸臂梁（11）包括伸臂梁上弦杆（11a）、伸臂梁下弦杆（11b）和伸臂梁腹杆（11c）；所述屋面悬挑梁（12）设有一组，其远端沿马蹄壁外侧边（2）设置，其内端与马蹄壁内侧边（...

【专利技术属性】
技术研发人员：李真，蔡金志，曹克昕，孙文科，尚超宏，寇鹏鹏，朱春芳，王力，赵武聪，李海腾，王文广，
申请(专利权)人：中建二局安装工程有限公司，
类型：新型
国别省市：