[发明专利]一种大跨度异形截面交叉桁架结构及其安装方法

说明书

本发明及一种大跨度异形截面交叉桁架结构及其安装方法，整体为大致矩形，包括格构柱、主受力桁架、飞翼造型主桁架、加强造型次桁架、飞翼造型次桁、悬挑主桁架、斜向组合悬挑主桁架和悬挑间断次桁架以及设于各桁架之间的连系杆。采用渐变内收式空间结构，主桁架两侧单片次桁架尺寸渐变，整体上横向先收再阔，纵向上先阔再收，次桁架之间使用连系杆连接，通过两端的格构柱与中间的主桁架形成稳定的主受力体系，再通过两侧对称的次桁架，形成渐变式的异形截面交叉桁架造型。为格构柱+主桁架+次桁架+悬挑桁架结构组合形式提供了全新的设计思路，结构稳定性更强，传力更为合理，塑造性更强，造型结构更合理，更能保证其造型的具像性。

技术领域

本发明涉及大跨度异形桁架技术领域，具体涉及一种大跨度异形截面交叉桁架结构及其安装方法。

背景技术

随着国内经济不断发展，天桥、连廊、大型展馆不断涌现，造型各异的大跨度屋架层出不穷。现有异形截面桁架结构一般异形截面造型为简单的系杆连接，结构看似简单，但对支撑与连系杆有较强的受力要求，同时立杆间无纵向连接，不能保证其稳定性。受力桁架截面形状相似但尺寸各不相同，角度及标高具存在差异，对高空施工时的形态控制、位置控制、及安装时的受力状态控制等均存在一定的难度，极易对安装质量产生影响。

发明内容

本发明目的在于提供一种大跨度异形截面交叉桁架结构及安装方法，合理的安排受力桁架的安装顺序，合理的控制受力桁架的定位坐标，保证大跨度异形截面交叉桁架的整体受力要求，同时还能够确保其完美的造型姿态。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种大跨度异形截面交叉桁架结构，其特征在于：整体为大致矩形，包括格构柱、主受力桁架、飞翼造型主桁架、加强造型次桁架、飞翼造型次桁架、悬挑主桁架、斜向组合悬挑主桁架和悬挑间断次桁架以及设于各桁架之间的连系杆；所述格构柱共两根，竖向间隔设于整个桁架的轴线上；所述主受力桁架共一个，纵向设于两个格构柱之间，两端部分别与格构柱焊接固定；所述飞翼造型主桁架共四个，分别成对设于两个格构柱横向两侧，内侧端部与格构柱焊接固定；所述格构柱、主受力桁架和飞翼造型主桁架共同形成整体支撑骨架；所述加强造型次桁架成对设于主受力桁架的横向两侧、两个格构柱内侧靠近飞翼造型主桁架的两端部分，与飞翼造型主桁架平行设置；所述飞翼造型次桁架成对设于主受力桁架的横向两侧、两个格构柱内侧远离飞翼造型主桁架的中心部分，与飞翼造型主桁架平行设置；所述悬挑主桁架共两组，分别对应主受力桁架的端部设于格构柱的外侧，每侧设一对且与主受力桁架轴线平行设置，内侧端部与格构柱或飞翼造型主桁架焊接固定；所述斜向组合悬挑主桁架共两对，分别设于两端悬挑主桁架的两侧，与最外侧的悬挑主桁架交叉连接设置，形成剪刀架，内侧端部与格构柱焊接固定；所述悬挑间断次桁架横向设于两个格构柱远离主受力桁架的外侧，与飞翼造型主桁架平行设置；将所有悬挑主桁架和斜向组合悬挑主桁架连接为一体；所述连系杆包括纵向设于相邻飞翼造型主桁架、加强造型次桁架或飞翼造型次桁架之间，将所有飞翼造型主桁架、加强造型次桁架和飞翼造型次桁架连接为一体的间断连系杆和共享连系杆，以及横向设于整个桁架的两端端部，所有将悬挑主桁架和斜向组合悬挑主桁架连接为一体的加强连接杆和端部连系杆。

作为本发明的优选技术方案，所述主受力桁架为双排架，包括平行设置的两根上弦直杆和两根下弦拱形造型杆，同侧上弦直杆和下弦拱形造型杆之间设置有第一直腹杆和第一斜腹杆，两根上弦直杆之间设上弦水平杆，两根下弦拱形杆之间设下弦连接杆；所述上弦直杆和下弦拱形造型杆均由多段短杆拼接而成；所述主受力桁架与其他构件连接的部位设置预留牛腿。

进一步优选的，所述格构柱由五根钢管组合而成，整体呈矩形，包括位于中间的主立柱和位于四个角部的角立柱；在格构柱的顶部和底部位置，所述主立柱与角立柱之间分别有水平斜缀杆，相邻角立柱之间分别间隔设置有水平加强杆和水平杆；在格构柱的中间位置，所述主立柱与角立柱之间设置有中部水平缀杆；所述主立柱的中间位置与角立柱的顶部和底部之间还分别设置有斜向缀杆进行进一步加强；所述角立柱的顶部和底部位置分贝设置有预留牛腿，用于与悬挑主桁架和斜向组合悬挑主桁架的连接。