[发明专利]一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法

说明书

本发明公开了一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，所述方法包括：在楼盖自重荷载作用状态下，将钢桁架的端部下弦杆断开或松解，所述钢桁架受力特点为跨中杆件应力大，端部杆件应力小；完成楼板混凝土浇筑；将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接，即在装修及使用荷载作用状态下，钢桁架以端部刚接形式受力，所述钢桁架受力特点为端部杆件应力大，跨中杆件应力小。本发明通过以先简支后刚接的受力形式对钢桁架进行设计和施工，达到增强钢桁架的均衡承载能力的效果。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法。

背景技术

钢桁架具有承载力高、刚度大、跨越能力强、布置灵活、方便实现设备管线穿越等优点，近年来随着建筑结构跨度的不断加大，钢桁架越来越得到结构工程师的青睐。而现有技术中的大跨度钢桁架的设计基本原则主要有两种：其一是端部采用铰接连接方式，其受力特点是跨中弯矩大、构件应力大，端部弯矩小、构件应力小，整体刚度小，楼盖舒适度较差；其二是端部采用刚接连接方式，其受力特点是跨中弯矩小、构件应力小，端部弯矩大、构件应力大，整体刚度大，楼盖舒适度较好。可以发现，无论采用以上何种方式，往往存在钢桁架构件受力不均匀的缺点，尤其是跨度越大，构件受力不均匀的特征会越突出，容易导致受力大的构件出现承载能力不足或其需要的设计截面过大而无法实施的问题。

因此，如何通过结构设计手段使大跨度钢桁架的受力更均衡，并改善大跨度楼盖的舒适度，而且不显著增加施工难度，一直是建筑设计和施工实践中较难解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，以解决现有的钢桁架构件受力不均匀，避免类似受力大的构件出现承载能力不足或其需要的设计截面过大等这类截面均衡性差的问题，从而有效提升钢桁架的承载跨度或增强钢桁架的承重范围以及安全性。

本发明通过以下技术方案实现的：一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，其包括：

在楼盖自重荷载作用状态下，将钢桁架的端部下弦杆断开或松解，所述钢桁架受力特点为跨中杆件应力大，端部杆件应力小；

完成楼板混凝土浇筑。将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接，即在装修及使用荷载作用状态下，钢桁架以端部刚接形式受力，所述钢桁架受力特点为端部杆件应力大，跨中杆件应力小。

本发明的进一步设置，所述将钢桁架的端部下弦杆断开或松解还包括以下步骤：

将所述钢桁架的端部下弦杆采用临时螺栓安装定位。

本发明的进一步设置，所述将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接还包括以下步骤：

安装固定所述钢桁架的端部下弦杆。

本发明的进一步设置，所述安装固定所述钢桁架的端部下弦杆还包括以下步骤：

对所述钢桁架的端部下弦杆进行螺栓连接或焊接连接。

本发明的进一步设置，所述钢桁架的钢板材料包括：Q420GJB钢板材料和/或Q355B钢板材料等钢板材料。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种钢桁架建筑，其包括：多个所述的钢桁架。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种大跨度钢桁架的优化设计与施工方法，包括：在楼盖自重荷载作用状态下，将钢桁架的端部下弦杆断开或松解，所述钢桁架受力特点为跨中杆件应力大，端部杆件应力小；完成楼板混凝土浇筑；将所述钢桁架的端部下弦杆进行刚性连接，即在装修及使用荷载作用状态下，钢桁架以端部刚接形式受力，所述钢桁架受力特点为端部杆件应力大，跨中杆件应力小。