[发明专利]一种大跨度多截面组合式桁架屋面结构体系及其施工方法

说明书

一种大跨度多截面组合式桁架屋面结构体系及其施工方法，结构体系包括结构柱和屋面桁架，结构柱分为中柱和边柱，屋面桁架包括主桁架和次桁架，主桁架平包括边侧主桁架和中间主桁架，主桁架由主桁架单元拼接而成，主桁架单元的头尾两个端面为斜端面，两个斜端面平行。结构柱的节点区均设有与用于连接屋面桁架并与相应的屋面桁架的构件相适应的柱连接牛腿。施工方法中安屋面桁架和柱结构配合临时加固措施进行分段吊装。本发明在于满足施工受力情况下，改进结构体系，优化施工工序，节约施工成本，既提高了安装效率，又节省了措施成本。

技术领域

本发明涉及一种屋面结构体系，特别是一种多截面组合式的屋面结构体系及其施工方法。

背景技术

大跨度桁架施工作业时，因普遍高空作业，连接形式多样，受力复杂，要综合考虑桁架的吊装方法、稳定性及桁架整体刚度，以确保桁架施工符合设计受力状态，因此对桁架结构形式有相当高的要求。现有大跨度桁架一般是采用管桁架拼装或H型钢桁架，这两种现有桁架不能将性能优化与结构优化良好的结合在一起，存在刚度不足、受力结构不稳定及用钢量过大的问题。

同时管桁架屋面结构体系和H型钢梁屋面结构体系，两者现有连接形式均为直接对接无任何定位连接点，连接节点连接不能有效快捷的定位安装桁架容易导致存在位置偏移。同时现有施工方法措施使用量大，无法保证节点的连接刚度。

发明内容

本发明的目的是提供一种大跨度多截面组合式桁架屋面结构体系及其施工方法，要解决现有H型钢桁架或者管桁架刚度不足、受力结构不稳定及用钢量过大的技术问题，还要解决现有的管桁架或H型钢屋面结构体系中，节点直接对接无任何定位连接点导致连接位置存在偏移，安装位置不准确无法保证连接节点刚度的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大跨度多截面组合式桁架屋面结构体系，包括结构柱和与结构柱连接的屋面桁架，

所述结构柱连接在屋面桁架纵向的两个端部，结构柱按照与屋面桁架的跨中距离分为较近的中柱和较远的边柱，

所述屋面桁架包括纵向的主桁架和横向的次桁架，

所述主桁架平行间隔设置有三道，包括两侧的边侧主桁架和中间的中间主桁架，

所述边侧主桁架被结构柱分为三段、固定连接在结构柱的纵向柱间，分别为两个边侧边段和一个边侧中段，中柱之间连接的为边侧中段，中柱与边柱之间连接的为边侧边段，

所述中间主桁架按照边侧主桁架的位置也分为两个中间边段和一个中间中段， 所述中间主桁架通过次桁架与边侧主桁架或者结构柱固定连接，

所述主桁架整体呈条板状，横截面呈工字型，包括上翼缘板、第一腹板、第一下翼缘管和第一加劲板，所述上翼缘板和第一下翼缘管平行设置，

所述第一腹板垂直上翼缘板，第一腹板的顶端面与上翼缘板的下侧表面居中焊接，第一腹板的底端面与第一下翼缘管的顶端焊接，

所述次桁架包括连接中间主桁架与中柱或与边侧中段之间的第一次桁架，所述第一次桁架整体呈条板状，横截面呈工字型，包括上翼缘管、第二腹板、第二下翼缘管和第二加劲板，所述上翼缘管和第二下翼缘管平行设置，

所述次桁架还包括连接相邻两个边柱之间的第二次桁架，所述中间边段与第二次桁架连接，所述中间边段、边侧边段以及第二次桁架之间连接有边桁架，

所述第二次桁架与边桁架均为管桁架。

所述第一加劲板沿主桁架的长度方向间隔设置有一组，每块加劲板均位于上翼缘板与第一下翼缘管之间、垂直第一腹板的侧表面，第一加劲板的内侧端面与第一腹板的外侧面焊接，所述第一加劲板的顶端面与上翼缘板的下侧面焊接，所述第一加劲板的底端面与第一下翼缘管的上部相贯焊接，