本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，包括豎向長(zhǎng)懸挑桁架、環(huán)向連接鋼梁、側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)和底部剛性支座；所述豎向長(zhǎng)懸挑桁架包括若干個(gè)多圈螺旋布置的單榀豎向長(zhǎng)懸挑桁架，采用平面管桁架結(jié)構(gòu)形式，豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部標(biāo)高位置按螺旋遞升漸變排列，構(gòu)成豎向抗側(cè)力支撐核心結(jié)構(gòu)；所述環(huán)向連接鋼梁主要由位于所有豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部和內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架中部的兩道環(huán)向連接鋼梁組成，位于所有豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁隨桁架頂部為螺旋遞升連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)的有益效果是：基于極限承載性能分析，本實(shí)用新型專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)便于通過(guò)整體剛度、承載力等指標(biāo)控制，來(lái)進(jìn)一步保障整體結(jié)構(gòu)體系的合理有效。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)
本技術(shù)屬于結(jié)構(gòu)工程
，尤其涉及一種用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
桁架結(jié)構(gòu)體系是由弦桿、豎桿(或水平桿)和斜撐構(gòu)件組成的一種格構(gòu)化的梁式結(jié)構(gòu)，包括橫向桁架結(jié)構(gòu)、豎向桁架結(jié)構(gòu)兩類。橫向桁架結(jié)構(gòu)主要用于展覽館、體育館等大型公共建筑中的大跨度樓、屋蓋結(jié)構(gòu)；豎向桁架結(jié)構(gòu)則在多層通高幕墻、外立面等特殊建筑造型用的結(jié)構(gòu)側(cè)向支撐構(gòu)架中獲得廣泛應(yīng)用。豎向桁架體系根據(jù)桁架兩端的支座約束形式，一般可分為兩端簡(jiǎn)支、單向懸挑的豎向桁架體系。屋頂豎向長(zhǎng)懸挑桁架體系是其中一類較為重要的單向懸挑豎向桁架，桁架底端為剛性支座固定端、桁架頂端為自由端；由于其較大的抗側(cè)剛度和較高的豎向支撐長(zhǎng)度，常應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的屋頂超高幕墻支撐設(shè)置中。屋頂豎向長(zhǎng)懸挑桁架體系一般為平面管桁架結(jié)構(gòu)形式，桁架寬度一般可由底部至頂部適當(dāng)收縮，也可根據(jù)特殊幕墻造型的變化趨勢(shì)進(jìn)行對(duì)應(yīng)位置調(diào)整，因而合理高效的管桁架構(gòu)件布置形式和桁架高度變化是保證其抗側(cè)性能和實(shí)施可行性的一個(gè)重要因素。屋頂豎向長(zhǎng)懸挑桁架體系的底部為剛性柱腳固定端，根據(jù)柱底結(jié)構(gòu)類型，一般分為柱底為鋼梁的剛性加勁肋焊接形式、柱底為砼梁的剛性柱腳錨栓形式。考慮施工便利和樓板澆筑的統(tǒng)一性，前者可通過(guò)加勁板轉(zhuǎn)接進(jìn)行抬高連接設(shè)置；當(dāng)風(fēng)荷載、地震作用等側(cè)向作用較大時(shí)，后者還可設(shè)置抗剪鍵。因而，合理有效的柱腳剛性布置形式對(duì)豎向長(zhǎng)懸挑桁架固定端的剛度性能保證具有重要影響。豎向桁架體系的各榀基本單元之間一般需要設(shè)置環(huán)向連接鋼梁構(gòu)成整體受力體系，避免側(cè)向失穩(wěn)。而對(duì)于超過(guò)10米高度的超長(zhǎng)豎向懸挑桁架，還可在其中部增設(shè)一道環(huán)向連接鋼梁，并提供側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)，以避免超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架的穩(wěn)定破壞。因而，環(huán)向連接鋼梁、側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)的布置形式需根據(jù)建筑幕墻外立面允許的情況進(jìn)行布置，以增加側(cè)向穩(wěn)定性能。對(duì)應(yīng)懸挑超高幕墻造型的螺旋布置和其頂部的標(biāo)高位置變化，可對(duì)應(yīng)采用一系列多圈螺旋遞升漸變形式的豎向長(zhǎng)懸挑桁架，構(gòu)成整體受力支撐構(gòu)架體系。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)的幕墻造型并不限于此，多圈復(fù)雜曲面情況可根據(jù)上述方法獲得其支撐構(gòu)架體系，支撐構(gòu)架基本單元的排列也是一個(gè)重要方面。此外，豎向長(zhǎng)懸挑桁架體系存在節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造復(fù)雜、部件拼裝復(fù)雜、體系受力性能復(fù)雜以及超長(zhǎng)豎向懸挑桁架的振動(dòng)和頻率處理等問(wèn)題，合理有效的用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架體系形式設(shè)計(jì)及拼裝方案也是保證其承載性能和正常使用的一個(gè)重要因素。綜上所述，研究一種用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，以適用于屋頂多圈螺旋遞升布置的豎向超高懸挑和曲面建筑造型幕墻支撐的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架體系設(shè)計(jì)及承載是十分必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多圈螺旋遞升布置的屋頂豎向長(zhǎng)懸挑幕墻支撐的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架體系設(shè)計(jì)及承載。這種用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，包括豎向長(zhǎng)懸挑桁架、環(huán)向連接鋼梁、側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)和底部剛性支座；所述豎向長(zhǎng)懸挑桁架包括若干個(gè)多圈螺旋布置的單榀豎向長(zhǎng)懸挑桁架，采用平面管桁架結(jié)構(gòu)形式，豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部標(biāo)高位置按螺旋遞升漸變排列，構(gòu)成豎向抗側(cè)力支撐核心結(jié)構(gòu)；所述環(huán)向連接鋼梁主要由位于所有豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部和內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架中部的兩道環(huán)向連接鋼梁組成，位于所有豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁隨桁架頂部為螺旋遞升連接，位于內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架中部的環(huán)向連接鋼梁為內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架加強(qiáng)中部環(huán)向連接；所述側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)位于豎向長(zhǎng)懸挑桁架的最內(nèi)圈，為超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架(高度超過(guò)10米)提供中部側(cè)向穩(wěn)定支撐；所述底部剛性支座位于豎向長(zhǎng)懸挑桁架的底部，包括柱底為鋼梁的剛性加勁肋焊接柱腳形式或柱底為砼梁的剛性柱腳錨栓形式，以實(shí)現(xiàn)單懸挑的豎向桁架形式，并為幕墻建筑造型及功能提供結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)架。作為優(yōu)選：所述豎向長(zhǎng)懸挑桁架采用平面管桁架形式，豎向長(zhǎng)懸挑桁架的斜支管為“單斜桿”支撐形式，支撐角度一般為30°-60°，豎向長(zhǎng)懸挑桁架內(nèi)側(cè)的豎向主弦管為單根豎直鋼管，豎向長(zhǎng)懸挑桁架外側(cè)的斜向主弦管(下段斜向主弦管一、上段斜向主弦管二)為雙折線的梯形設(shè)置拼接鋼管形式，斜向主弦管的折角點(diǎn)的豎向高度位置對(duì)應(yīng)幕墻曲面而變化，以適應(yīng)幕墻造型的豎向曲面折線漸變形式。作為優(yōu)選：所述豎向長(zhǎng)懸挑桁架為單懸挑桁架形式，桁架底部為固定支座端，桁架頂部為自由端；單榀桁架沿垂直幕墻曲面法線方向布置；基于中心定位點(diǎn)、螺旋定位線(外螺旋定位線、內(nèi)螺旋定位線)，多個(gè)單榀豎向長(zhǎng)懸挑桁架排列構(gòu)成多圈螺旋布置的豎向長(zhǎng)懸挑桁架，桁架頂部隨幕墻頂遞升漸變變化；豎向長(zhǎng)懸挑桁架的主弦管是抗側(cè)向力作用的桁架主體受力構(gòu)件，桁架構(gòu)件均為圓管，豎向主弦管和斜向主弦管的直徑均為200mm-400mm；豎向主弦管與斜向主弦管之間設(shè)有豎向長(zhǎng)懸挑桁架的水平支管和豎向長(zhǎng)懸挑桁架的斜支管，斜支管、水平支管構(gòu)件主要起側(cè)向支撐和連接主弦管的作用，截面尺寸相對(duì)較小，豎向長(zhǎng)懸挑桁架的水平支管和豎向長(zhǎng)懸挑桁架的斜支管的直徑均為100mm-200mm；豎向長(zhǎng)懸挑桁架的環(huán)向間距為4m-6m，豎向長(zhǎng)懸挑桁架的寬度為1m-2m，不同高度的桁架寬度對(duì)應(yīng)雙折線主弦管的變化而變化。作為優(yōu)選：所述環(huán)向連接鋼梁由豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁一和最內(nèi)圈超高桁架中部的環(huán)向連接鋼梁二組成，環(huán)向連接鋼梁與豎向長(zhǎng)懸挑桁架正交連接并呈環(huán)向布置，以提供徑向布置的單榀豎向長(zhǎng)懸挑桁架平面外的穩(wěn)定支撐；豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁一呈多圈螺旋遞升的剛接連接形式，最內(nèi)圈超高桁架中部的環(huán)向連接鋼梁二僅在最內(nèi)圈超高桁架之間設(shè)置以加強(qiáng)中部平面外穩(wěn)定支撐。作為優(yōu)選：豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁一隨豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部標(biāo)高位置變化而變化，呈現(xiàn)為多圈螺旋遞升連接形式，為兩端剛接連接鋼梁；最內(nèi)圈超高桁架中部的環(huán)向連接鋼梁二僅設(shè)置在最內(nèi)圈高度超過(guò)十米的長(zhǎng)懸挑桁架之間，以加強(qiáng)超高長(zhǎng)懸挑桁架的側(cè)向穩(wěn)定支撐，豎向標(biāo)高位置同側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)的頂部標(biāo)高，并與豎向長(zhǎng)懸挑桁架剛性連接。所述環(huán)向連接鋼梁采用工字鋼，工字鋼首尾在豎向長(zhǎng)懸挑桁架的主弦管位置相互連接；環(huán)向連接鋼梁與主弦管的連接，采用外環(huán)板剛性節(jié)點(diǎn)，環(huán)向連接鋼梁與豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的連接處為環(huán)向連接鋼梁端部的外環(huán)板剛接節(jié)點(diǎn)；外環(huán)板剛性節(jié)點(diǎn)由外環(huán)板剛接節(jié)點(diǎn)的上環(huán)板、外環(huán)板剛接節(jié)點(diǎn)的下環(huán)板和外環(huán)板剛接節(jié)點(diǎn)的豎向加勁板組成，環(huán)板寬度為100mm-200mm，環(huán)板、豎向加勁板壁厚分別同連接工字鋼的翼緣、腹板厚度；工字鋼高度為400mm-500mm，跨度為4m-6m。作為優(yōu)選：所述側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)包括側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)的中部框架、側(cè)向支撐主鋼梁和側(cè)向支撐短鋼梁，位于豎向長(zhǎng)懸挑桁架的最內(nèi)圈，側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)頂部的豎向位置同最內(nèi)圈超高桁架中部的環(huán)向連接鋼梁二的標(biāo)高位置，為高度超高10米的超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架提供中部平面內(nèi)穩(wěn)定支撐。作為優(yōu)選：所述側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)的傳力路線是通過(guò)側(cè)向支撐主鋼梁將側(cè)向力傳遞至側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)的中部框架進(jìn)行承載，中部框架根據(jù)建筑功能進(jìn)行設(shè)置，無(wú)功能時(shí)可采本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括豎向長(zhǎng)懸挑桁架、環(huán)向連接鋼梁、側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)和底部剛性支座；所述豎向長(zhǎng)懸挑桁架包括若干個(gè)多圈螺旋布置的單榀豎向長(zhǎng)懸挑桁架，豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部標(biāo)高位置按螺旋遞升漸變排列，構(gòu)成豎向抗側(cè)力支撐核心結(jié)構(gòu)；所述環(huán)向連接鋼梁主要由位于所有豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部和內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架中部的兩道環(huán)向連接鋼梁組成，位于所有豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁隨桁架頂部為螺旋遞升連接，位于內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架中部的環(huán)向連接鋼梁為內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架加強(qiáng)中部環(huán)向連接；所述側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)位于豎向長(zhǎng)懸挑桁架的最內(nèi)圈；所述底部剛性支座位于豎向長(zhǎng)懸挑桁架的底部，包括柱底為鋼梁的剛性加勁肋焊接柱腳形式或柱底為砼梁的剛性柱腳錨栓形式。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括豎向長(zhǎng)懸挑桁架、環(huán)向連接鋼梁、側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)和底部剛性支座；所述豎向長(zhǎng)懸挑桁架包括若干個(gè)多圈螺旋布置的單榀豎向長(zhǎng)懸挑桁架，豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部標(biāo)高位置按螺旋遞升漸變排列，構(gòu)成豎向抗側(cè)力支撐核心結(jié)構(gòu)；所述環(huán)向連接鋼梁主要由位于所有豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部和內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架中部的兩道環(huán)向連接鋼梁組成，位于所有豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁隨桁架頂部為螺旋遞升連接，位于內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架中部的環(huán)向連接鋼梁為內(nèi)圈超高豎向長(zhǎng)懸挑桁架加強(qiáng)中部環(huán)向連接；所述側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)位于豎向長(zhǎng)懸挑桁架的最內(nèi)圈；所述底部剛性支座位于豎向長(zhǎng)懸挑桁架的底部，包括柱底為鋼梁的剛性加勁肋焊接柱腳形式或柱底為砼梁的剛性柱腳錨栓形式。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述豎向長(zhǎng)懸挑桁架采用平面管桁架形式，豎向長(zhǎng)懸挑桁架的斜支管(5)為單斜桿支撐形式，支撐角度為30°-60°，豎向長(zhǎng)懸挑桁架內(nèi)側(cè)的豎向主弦管(1)為單根豎直鋼管，豎向長(zhǎng)懸挑桁架外側(cè)的斜向主弦管為雙折線的梯形設(shè)置拼接鋼管形式，斜向主弦管的折角點(diǎn)(6)的豎向高度位置對(duì)應(yīng)幕墻曲面而變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述豎向長(zhǎng)懸挑桁架的底部為固定支座端，頂部為自由端；單榀豎向長(zhǎng)懸挑桁架沿垂直幕墻曲面法線方向布置；豎向長(zhǎng)懸挑桁架的主弦管均為圓管，豎向主弦管和斜向主弦管的直徑均為200mm-400mm；豎向主弦管(1)與斜向主弦管之間設(shè)有豎向長(zhǎng)懸挑桁架的水平支管(4)和豎向長(zhǎng)懸挑桁架的斜支管(5)，豎向長(zhǎng)懸挑桁架的水平支管(4)和豎向長(zhǎng)懸挑桁架的斜支管(5)的直徑均為100mm-200mm；豎向長(zhǎng)懸挑桁架的環(huán)向間距為4m-6m，豎向長(zhǎng)懸挑桁架的寬度為1m-2m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于螺旋遞升式幕墻支撐的豎向長(zhǎng)懸挑桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)向連接鋼梁由豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁一(7)和最內(nèi)圈超高桁架中部的環(huán)向連接鋼梁二(8)組成，環(huán)向連接鋼梁與豎向長(zhǎng)懸挑桁架正交連接并呈環(huán)向布置；豎向長(zhǎng)懸挑桁架頂部的環(huán)向連接鋼梁一(7)呈多圈螺旋遞升的剛接連接形式，最內(nèi)圈超高桁架中部的環(huán)向連接鋼梁二(8)設(shè)置在最內(nèi)圈超高桁架之間。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王震，趙陽(yáng)，邢麗，楊學(xué)林，張茹，丁智，龐崇安，吳一蘇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙大城市學(xué)院，浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院，
類型：新型
國(guó)別省市：浙江;33
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。