一种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构及组装方法技术

本发明专利技术涉及一种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构及组装方法，包括：下挂式钢桁架、侧向支撑结构、交叉斜连廊、交叉边界结构和两侧主体结构；两侧主体结构之间为中部大跨区，下挂式钢桁架设于中部大跨区顶部，下挂式钢桁架连接两侧主体结构形成整体结构，交叉斜连廊吊挂在下挂式钢桁架下方的中部大跨区吊挂层。本发明专利技术的有益效果是：可以实现外部双向交叉斜坡道连廊布置及幕墙造型、底部大空间高位连廊通道功能的下挂式钢桁架结构体系设计及承载；实现双向交叉吊挂斜坡连廊构造，通过两侧主体结构进行竖向支撑而构成整体受力模型，减轻自重和控制抗侧、抗扭刚度，实现底部大空间、高位交叉斜坡连廊建筑造型及功能。交叉斜坡连廊建筑造型及功能。交叉斜坡连廊建筑造型及功能。

【技术实现步骤摘要】
一种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构及组装方法


[0001]本专利技术属于结构工程
，尤其涉及一种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构及组装方法，斜连廊钢桁架指最大跨度不小于30米的钢桁架。

技术介绍

[0002]钢桁架是由钢梁、竖柱和斜撑构成的钢结构组合形式，可实现大跨度空间的楼屋面承载，在涉及大跨区转换的商业综合体、体育场馆等大型公共建筑中应用广泛。
[0003]下挂式钢桁架是钢桁架的应用形式之一，通过将钢桁架设置在顶部楼层区域，达到对其下部楼面层的吊挂，同时避免下部楼面层中的过多斜撑而影响内部功能布置，但节点构造要求相对更高，施工相对更为复杂；合理有效的下挂式钢桁架布置、楼层吊挂结构形式和吊挂节点构造连接是保证其抗侧性能和实施可行性的一个重要因素。
[0004]对于下挂式钢桁架，侧向支撑的设置也是一个重要的方面，侧向支撑的布置需结合功能空间、大跨空间设置的影响；侧向支撑主要影响抗侧刚度、抗扭刚度，合理有效的侧向支撑布置形式是保证承载性能的重要基础。
[0005]吊挂楼面层作为下挂式钢桁架的下方吊挂结构，可作为主体结构的一部分参与整体抗侧性能，也可作为附属结构以避免影响整体抗侧性能，这与吊挂楼面层的层数、造型和布置形式来确定；而当吊挂楼面层为斜坡形式时，由于受力不对称可能引起侧向推力作用，通过两侧主体结构的较强刚度支撑、内部交叉组合自平衡方式进行消除；合理有效的吊挂楼面层布置结构形式也是保证承载的重要因素。
[0006]此外，高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构体系存在节点连接构造复杂、部件拼装复杂、体系受力性能复杂以及大跨度桁架的振动和频率处理等问题，合理有效的高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构体系形式设计及组装方案也是保证其承载性能和正常使用的一个重要因素。
[0007]综上所述，研究一种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构体系的形式及设计方法，以适用于外部双向交叉斜坡道连廊布置及幕墙造型、底部大空间高位连廊通道功能的下挂式钢桁架结构体系设计及承载是十分必要的。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构及组装方法。
[0009]这种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构，包括：下挂式钢桁架、侧向支撑结构、交叉斜连廊、交叉边界结构和两侧主体结构；
[0010]两侧主体结构之间为中部大跨区，下挂式钢桁架设于中部大跨区顶部，下挂式钢桁架连接两侧主体结构形成整体结构，
[0011]交叉斜连廊吊挂在下挂式钢桁架下方的中部大跨区吊挂层，交叉斜连廊也连接两侧主体结构，形成两侧主体结构上下层的斜坡道通道和斜幕墙构架；交叉边界结构设于交
叉斜连廊中间宽度位置，交叉边界结构为分离式交叉吊挂边界形式或合并式交叉吊挂边界形式；
[0012]侧向支撑结构设于中部大跨区，并与下挂式钢桁架和交叉斜连廊正交布置；交叉斜连廊一侧的底部形成单层斜幕墙构架，同侧的下挂式钢桁架底部形成室外屋顶构架；交叉斜连廊的另一侧底部为单层斜坡道连廊，上方为双层通高设置。
[0013]作为优选：两侧主体结构为落地钢框架结构，两侧主体结构包括落地框柱、转换落地框柱、大跨框梁、框梁和悬挑框梁，转换落地框柱设于两侧主体结构朝向中部大跨区的端面，转换落地框柱对应下挂式钢桁架布置。
[0014]作为优选：下挂式钢桁架包括数榀平面钢桁架，平面钢桁架包括桁架上弦梁、桁架下弦梁、桁架竖柱和桁架斜撑；桁架斜撑为人字形斜撑、单斜撑或交叉斜撑；桁架上弦梁和桁架下弦梁的端部分别通过上弦连接节点和下弦连接节点刚性连接至两侧主体结构的转换落地钢柱上。
[0015]作为优选：下挂式钢桁架内所有桁架上弦梁所在平面为下挂式钢桁架上弦层，桁架下弦梁所在平面为下挂式钢桁架下弦层，交叉斜连廊通过桁架处钢吊柱和交界处钢吊柱吊挂在下挂式钢桁架下弦层的下方，交界处钢吊柱连接下挂式钢桁架中部跨的中间位置；交叉斜连廊与下挂式钢桁架的桁架下弦梁斜交刚接，斜交倾斜角度为10～20
°
；交叉斜连廊表面为交叉斜连廊楼面层。
[0016]作为优选：交叉边界结构包括交叉的桁架下挂层；当交叉边界结构为分离式交叉吊挂边界形式，交叉斜连廊两侧的交叉边界结构错开，并分别通过交界处钢吊柱吊挂在下挂式钢桁架下方；
[0017]当交叉边界结构为合并式交叉吊挂边界形式，交叉斜连廊两侧的交叉边界结构为一体，且通过统一的交界处钢吊柱吊挂在下挂式钢桁架下方构成整体结构。
[0018]作为优选：侧向支撑结构包括水平支撑钢梁和水平支撑斜杆；水平支撑钢梁设于下挂式钢桁架上弦层、下挂式钢桁架下弦层和交叉斜连廊楼面层，水平支撑钢梁包括桁架竖柱区刚接钢梁和桁架斜撑区铰接钢梁，水平支撑钢梁与下挂式钢桁架正交布置；水平支撑斜杆布置在下挂式钢桁架上弦层和下挂式钢桁架下弦层，水平支撑斜杆与下挂式钢桁架斜交，水平支撑斜杆设置在水平支撑钢梁的桁架竖柱区刚接钢梁和桁架斜撑区铰接钢梁之间。
[0019]作为优选：下挂式钢桁架一侧的榀平面钢桁架之间的下挂式钢桁架上弦层设有水平支撑钢梁和屋面板，下挂式钢桁架下弦层不设水平支撑钢梁和楼面板，即为通高设置；同侧的交叉斜连廊楼面层设置水平支撑钢梁和楼面板形成单层斜坡道连廊，即单层斜坡道连廊的上方为双层通高结构。
[0020]作为优选：下挂式钢桁架一侧的榀平面钢桁架之间的下挂式钢桁架上弦层有桁架竖柱区刚接钢梁，形成镂空结构，同侧的下挂式钢桁架下弦层降板降梁地设有水平支撑钢梁和屋面板，形成室外屋顶构架；同侧的交叉斜连廊楼面层设有桁架竖柱区刚接钢梁形成单层斜幕墙构架。
[0021]这种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构的组装方法，包括以下步骤：
[0022]S1、多榀平面钢桁架间隔跨布置于中部大跨区，形成下挂式钢桁架；下挂式钢桁架的两侧刚性连接至转换落地钢柱上；
[0023]S2、桁架竖柱区刚接钢梁和桁架斜撑区铰接钢梁组成水平支撑钢梁，水平支撑钢梁和水平支撑斜杆构成侧向支撑结构；侧向支撑结构与下挂式钢桁架正交布置；
[0024]S3、下挂式钢桁架下方斜交刚接地吊挂有交叉斜连廊，吊挂交叉斜连廊一侧的底部布置单层斜幕墙构架，同侧的下挂式钢桁架下弦层降板降梁地设置室外屋顶构架；交叉斜连廊的另一侧底部为单层斜坡道连廊，上方为双层通高设置；
[0025]S4、交叉边界结构由桁架下挂层吊挂交叉而成，选用分离式交叉吊挂边界形式或合并式交叉吊挂边界形式设于交叉斜连廊中间宽度位置；
[0026]S5、以转换落地框柱为核心搭建两侧主体结构，构成整体结构。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]1)本专利技术提供的高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构，其结构体系构造合理，可以实现外部双向交叉斜坡道连廊布置及幕墙造型、底部大空间高位连廊通道功能的下挂式钢桁架结构体系设计及承载，充分发挥高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构体系的底部大空间、整体高刚度及高位交叉斜坡连廊建筑造型优点。
[0029本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构，其特征在于，包括：下挂式钢桁架、侧向支撑结构、交叉斜连廊、交叉边界结构和两侧主体结构；两侧主体结构之间为中部大跨区，下挂式钢桁架设于中部大跨区顶部，下挂式钢桁架连接两侧主体结构形成整体结构，交叉斜连廊吊挂在下挂式钢桁架下方的中部大跨区吊挂层，交叉斜连廊也连接两侧主体结构，形成两侧主体结构上下层的斜坡道通道和斜幕墙构架；交叉边界结构设于交叉斜连廊中间宽度位置，交叉边界结构为分离式交叉吊挂边界形式(19)或合并式交叉吊挂边界形式(20)；侧向支撑结构设于中部大跨区，并与下挂式钢桁架和交叉斜连廊正交布置；交叉斜连廊一侧的底部形成单层斜幕墙构架(14)，同侧的下挂式钢桁架底部形成室外屋顶构架(15)；交叉斜连廊的另一侧底部为单层斜坡道连廊(16)，上方为双层通高设置。2.根据权利要求1所述的高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构，其特征在于：两侧主体结构为落地钢框架结构，两侧主体结构包括落地框柱(21)、转换落地框柱(7)、大跨框梁(22)、框梁(23)和悬挑框梁(24)，转换落地框柱(7)设于两侧主体结构朝向中部大跨区的端面，转换落地框柱(7)对应下挂式钢桁架布置。3.根据权利要求2所述的高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构，其特征在于：下挂式钢桁架包括数榀平面钢桁架，平面钢桁架包括桁架上弦梁(1)、桁架下弦梁(2)、桁架竖柱(3)和桁架斜撑(4)；桁架斜撑(4)为人字形斜撑、单斜撑或交叉斜撑；桁架上弦梁(1)和桁架下弦梁(2)的端部分别通过上弦连接节点(5)和下弦连接节点(6)刚性连接至两侧主体结构的转换落地钢柱(7)上。4.据权利要求3所述的高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构，其特征在于：下挂式钢桁架内所有桁架上弦梁(1)所在平面为下挂式钢桁架上弦层(8)，桁架下弦梁(2)所在平面为下挂式钢桁架下弦层(9)，交叉斜连廊通过桁架处钢吊柱(17)和交界处钢吊柱(18)吊挂在下挂式钢桁架下弦层(9)的下方，交界处钢吊柱(18)连接下挂式钢桁架中部跨的中间位置；交叉斜连廊与下挂式钢桁架的桁架下弦梁(2)斜交刚接，斜交倾斜角度为10～20
°
；交叉斜连廊表面为交叉斜连廊楼面层(10)。5.根据权利要求1所述的高位下挂式双向交叉斜连廊钢桁架结构，其特征在于：交叉边界结构包括交叉的桁架下挂层；当交叉边界结构为分离式交叉吊挂边界形式(19)，交叉斜连廊两侧的交叉边界结构错开，并分别通过交界处钢吊柱(18)吊挂在下挂式钢桁架下方；当交叉边界结构为合并式交叉吊挂边界形式(20)，交叉斜连廊两侧的交叉边界结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震，叶俊，赵阳，杨学林，程俊婷，瞿浩川，全冠，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：