[发明专利]一种高低跨门式钢架建筑结构及其施工工艺

说明书

本申请涉及一种高低跨门式钢架建筑结构及其施工工艺，涉及建筑工程技术领域，该钢架建筑结构包括竖墙、树状支撑柱、屋脊环梁、屋面倾斜径向主杆和屋顶径向主杆，屋面倾斜径向主杆和屋顶径向主杆分别分布在屋脊环梁的两侧，屋面倾斜径向主杆的上端以及屋顶径向主杆的一端均连接在屋脊环梁上；树状支撑柱位于屋脊环梁以及屋面倾斜径向主杆的下方，树状支撑柱的上端与屋脊环梁和/或屋面倾斜径向主杆相连接；屋面倾斜径向主杆的下端连接在竖墙上；相邻两个屋面倾斜径向主杆之间还连接有水平支杆。本申请还提供该钢架建筑结构的施工工艺。本申请具装配定位精度高、建筑施工成本低等优点。

技术领域

本申请涉及大型公共建筑技术领域，尤其是涉及一种高低跨门式钢架建筑结构及其施工工艺。

背景技术

随着经济技术的发展以及国家对绿色建筑的推广，钢架建筑结构作为装配式建筑，在绿色建筑方面有着得天独厚的优势。近几年钢架建筑结构发展迅猛，成为许多厂房，影剧院，体育馆等建筑的首选，尤其是在大跨度结构及不规则空间结构当中，钢架建筑结构因其可塑性高，形状塑造能力强，施工速度快，逐渐成为结构设计当中的主流选择。

随着时代的发展，人们对建筑造型有着越来越多的要求，现有的平面屋面已经无法满足建筑设计的要求，因而在现有设计中斜屋面或曲屋面设计占据越来越高的比例。而现在的曲屋面设计中，往往存在着结构设计无法完美满足建筑设计的要求、空间不规则曲面构件加工难度大、加工成本高、精度无法满足的问题；而钢构件加工、安装精度又对钢结构最终成型外观和受力工况影响较大。

目前，大跨度的单体公共建筑如体育训练馆、展览馆、大型娱乐场等，其短边跨度大部分为30m～42m之间，绝大部分均为轻钢屋盖的单层建筑，这对节约土地极为不利，而且采用常规的预应力混凝土框架结构，会导致“肥梁胖柱”现象，同时还存在混凝土现场浇制施工进度慢、施工文明程度难以提高的问题，最终导致造价增加，达不到“节能减排与低碳经济”的要求。

发明内容

本申请的目的是提供一种高低跨门式钢架建筑结构及其施工工艺，解决大跨度的钢架建筑结构存在的施工成本高以及装配难度大的问题。

第一方面，本申请提供的一种高低跨门式钢架建筑结构采用如下的技术方案：

一种高低跨门式钢架建筑结构，包括竖墙、屋脊环梁、若干个树状支撑柱、若干个屋面倾斜径向主杆和若干个屋顶径向主杆，所述屋面倾斜径向主杆和屋顶径向主杆分别分布在所述屋脊环梁的两侧，所述屋面倾斜径向主杆的上端以及所述屋顶径向主杆的一端均连接在所述屋脊环梁上；所述树状支撑柱位于所述屋脊环梁以及屋面倾斜径向主杆的下方，所述树状支撑柱的上端与所述屋脊环梁和/或屋面倾斜径向主杆相连接；所述屋面倾斜径向主杆的下端连接在所述竖墙上；相邻两个屋面倾斜径向主杆之间还连接有水平支杆。

本高低跨门式钢架建筑结构配合混凝土结构安装使用，混凝土结构采用层层退台设计，屋脊环梁、屋顶径向主杆、屋面倾斜径向主杆以及水平支杆形成单层不规则的钢网格结构，该钢网格结构上可包裹幕墙围护结构，例如安装玻璃幕墙或金属幕墙等。通过采用上述技术方案，使得高低跨门式钢架建筑结构室内形成通高大空间，满足使用功能的需求；最终安装的幕墙围护结构的承力结构为屋脊环梁、屋顶径向主杆、屋面倾斜径向主杆以及水平支杆形成的钢网格结构，该钢网格结构的一端由树状支撑柱支撑于混凝土结构屋面，另一端由竖墙支撑。本申请中的钢架建筑结构适用于大空间、整体性要求高、同时兼具高低跨与轻薄的结构体系，其轻巧的结构形式比桁架结构杆件布置更简单；通过高低端的树状支撑柱布置，可以跨越更大的空间，整体空间效果好。屋面倾斜径向主杆之间通过水平支杆连接后形成一个整体结构，其抗震性更优越；整个建筑结构设计中使用的钢构件数量较少，组装较为简单，施工工期短，降低了建筑成本。

可选的，所述竖墙和树状支撑柱均为钢结构制成；所述屋顶径向主杆的下方也设置有树状支撑柱，所述屋顶径向主杆与对应的树状支撑柱的上端相连接；相邻两个所述屋顶径向主杆之间也连接有水平支杆。