一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，所述方法包括：在楼盖自重荷载作用状态下，将钢桁架的端部下弦杆断开或松解，所述钢桁架受力特点为跨中杆件应力大，端部杆件应力小；完成楼板混凝土浇筑；将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接，即在装修及使用荷载作用状态下，钢桁架以端部刚接形式受力，所述钢桁架受力特点为端部杆件应力大，跨中杆件应力小。本发明专利技术通过以先简支后刚接的受力形式对钢桁架进行设计和施工，达到增强钢桁架的均衡承载能力的效果。架的均衡承载能力的效果。架的均衡承载能力的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑
，特别涉及一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法。

技术介绍

[0002]钢桁架具有承载力高、刚度大、跨越能力强、布置灵活、方便实现设备管线穿越等优点，近年来随着建筑结构跨度的不断加大，钢桁架越来越得到结构工程师的青睐。而现有技术中的大跨度钢桁架的设计基本原则主要有两种：其一是端部采用铰接连接方式，其受力特点是跨中弯矩大、构件应力大，端部弯矩小、构件应力小，整体刚度小，楼盖舒适度较差；其二是端部采用刚接连接方式，其受力特点是跨中弯矩小、构件应力小，端部弯矩大、构件应力大，整体刚度大，楼盖舒适度较好。可以发现，无论采用以上何种方式，往往存在钢桁架构件受力不均匀的缺点，尤其是跨度越大，构件受力不均匀的特征会越突出，容易导致受力大的构件出现承载能力不足或其需要的设计截面过大而无法实施的问题。
[0003]因此，如何通过结构设计手段使大跨度钢桁架的受力更均衡，并改善大跨度楼盖的舒适度，而且不显著增加施工难度，一直是建筑设计和施工实践中较难解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，以解决现有的钢桁架构件受力不均匀，避免类似受力大的构件出现承载能力不足或其需要的设计截面过大等这类截面均衡性差的问题，从而有效提升钢桁架的承载跨度或增强钢桁架的承重范围以及安全性。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现的：一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，其包括：<br/>[0006]在楼盖自重荷载作用状态下，将钢桁架的端部下弦杆断开或松解，所述钢桁架受力特点为跨中杆件应力大，端部杆件应力小；
[0007]完成楼板混凝土浇筑。将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接，即在装修及使用荷载作用状态下，钢桁架以端部刚接形式受力，所述钢桁架受力特点为端部杆件应力大，跨中杆件应力小。
[0008]本专利技术的进一步设置，所述将钢桁架的端部下弦杆断开或松解还包括以下步骤：
[0009]将所述钢桁架的端部下弦杆采用临时螺栓安装定位。
[0010]本专利技术的进一步设置，所述将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接还包括以下步骤：
[0011]安装固定所述钢桁架的端部下弦杆。
[0012]本专利技术的进一步设置，所述安装固定所述钢桁架的端部下弦杆还包括以下步骤：
[0013]对所述钢桁架的端部下弦杆进行螺栓连接或焊接连接。
[0014]本专利技术的进一步设置，所述钢桁架的钢板材料包括：Q420GJB钢板材料和/或Q355B钢板材料等钢板材料。
[0015]基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供一种钢桁架建筑，其包括：多个所述的钢桁架。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术提供的一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，包括：在楼盖自重荷载作用状态下，将钢桁架的端部下弦杆断开或松解，所述钢桁架受力特点为跨中杆件应力大，端部杆件应力小；完成楼板混凝土浇筑；将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接，即在装修及使用荷载作用状态下，钢桁架以端部刚接形式受力，所述钢桁架受力特点为端部杆件应力大，跨中杆件应力小。
[0018]本专利技术通过以先简支后刚接的受力形式对钢桁架进行设计和施工，达到增强钢桁架的均衡承载能力的效果；通过先使钢桁架以简支梁形式承担结构自重，完成楼板混凝土浇筑，再使得钢桁架以刚接方式承担荷载，以结合简支梁和固定梁的方式进行设计和施工，达到了增强钢桁架的均衡承载能力的效果。
附图说明
[0019]图1为现有技术的钢桁架的整体计算应力比结果示意图。
[0020]图2为本专利技术提供的一种大跨度钢桁架施工方法的流程图。
[0021]图3为现有技术的钢桁架的单跨梁弯矩示意图。
[0022]图4为本专利技术提供的一种钢桁架的单跨梁弯矩示意图。
[0023]图5为图2中步骤S100的应用示意图。
[0024]图6为图2中步骤S300的应用示意图。
[0025]图7为本专利技术提供的一种钢桁架的整体计算应力比结果示意图。
[0026]主要元件符号说明
[0027]100、钢桁架；10、第一跨中；20、第一支座；11、端部下弦件；12、方钢管柱；13、楼板。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法的较佳实施例，适用于建筑
，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”与“所述”可泛指单一个或复数个。
[0030]另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0032]另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0033]目前，大跨度楼屋盖结构、吊车梁、桥梁等，常用钢桁架作为主要承重构件，因此有必要提高钢桁架的安全性能，而钢桁架的各弦杆的应力比则是评价钢桁架的安全性能的重要指标。如图1所示，对现有技术的钢桁架进行应力比的模拟计算，计算结果表明，当桁架弦杆沿全跨取等截面时，由于刚接支座效应较强，其端部下弦杆的应力比超过了0.9，其跨中弦杆的应力比则较大的富余。因此现有技术的钢桁架整体应力分布不均匀，端部杆件的应力比过高，容易对桁架结构造成损害，从而造成安全事故。
[0034]实施例
[0035]为解决现有技术的问题，本专利技术提供一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，下面结合具体实施例对所述方法进行说明。
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，其特征在于，包括：在楼盖自重荷载作用状态下，将钢桁架的端部下弦杆断开或松解，所述钢桁架受力特点为跨中杆件应力大，端部杆件应力小；完成楼板混凝土浇筑；将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接，即在装修及使用荷载作用状态下，钢桁架以端部刚接形式受力，所述钢桁架受力特点为端部杆件应力大，跨中杆件应力小。2.根据权利要求1所述的大跨度钢桁架优化设计与施工方法，其特征在于，所述将钢桁架的端部下弦杆断开或松解还包括以下步骤：将所述钢桁架的端部下弦杆采用临时螺栓安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：林超伟，高义奇，刘红星，吴昀泽，方飞虎，王紫旻，付小兰，
申请(专利权)人：深圳市柏涛蓝森国际建筑设计有限公司，
类型：发明
国别省市：