[其他]直腹杆曲拉弦杆钢屋架及其制造

说明书

本发明是用于中小型工业和民用建筑物有不相平行上弦杆和下弦杆的钢屋架，特别是直腹杆曲拉弦杆钢屋架。

目前，≤24m的中小跨度的工业和民用建筑物承重屋架，大多采用钢筋混凝土或型钢制成的梁或如三角形、梯形、梭形、拱形的桁架等静定结构构件。这些构件普遍存在的问题是在屋面均布荷载作用下，屋架中的各部位杆件受力很不均匀，致使多数杆件材料不能得到充分利用;屋架的横向剪力需由斜截面或斜腹杆来承担，造成腹杆数量多和结点联结板用钢量大;构件的重心高于支座，稳定性差，整个屋盖要用较多的支撑件来确保结构的可靠性;屋架的结构高度大。

本发明的目的是提供一种能克服上述问题的钢屋架。

根据本发明的钢屋架，是只由上弦杆、直腹杆和下弦杆构成。上弦杆通长取直，并随屋面排水方式可呈单坡斜放或双坡平放型。各直腹杆直接正交焊于上弦杆的双角钢中;下弦杆全下沉呈二次抛物线;上弦杆双角钢在屋架平面外方向拉开，不用联结板，直接分焊在各直腹杆两侧;下弦杆双园钢并排成组后，插入两支座端的上弦杆双角钢的间隙中;所有杆件均采用常用的普遍碳素型钢。

根据本发明的钢屋架，结构型式合理，各部位杆件受力均匀，各杆件截面可进行等强度设计，在同跨度和等节间数情况下，本发明的钢屋架的腹杆数量最少，压杆最短;屋架结构的重心能最大限度地降低和增加屋架平面外的刚度，提高吊装和抗震稳定性;屋架杆件直接汇交，省去了大量结点板;压缩了屋架结构高度，能节约建筑空间;便于制造和安装;降低造价，缩短工期，表1和表2指出本发明的钢屋架的经济效果。

表1：15m跨度时和钢筋混凝土屋面梁的经济对比

表2：18m跨度，60m区段屋盖时和梯形钢屋架的经济对比

本发明的其他特征，将结合下列附图加以说明：

图1：本发明的钢屋架在单坡斜放时的结构构件示意图。

图2：本发明的钢屋架在双坡平放时的结构构件示意图。

图3：本发明的钢屋架跨中位置的Ⅰ-Ⅰ剖面图。

图4：本发明的钢屋架的C节点构造放大图。

图5：本发明的钢屋架两支座端的Ⅱ-Ⅱ剖面图。

图6：本发明的钢屋架倒立加工示意图。

参照图1，本发明的钢屋架（1）是由通长取直双角钢在屋架平面外方向拉开的上弦杆（2），直接与上弦杆（2）正交焊接于其两侧的各直腹杆（3）和全下沉呈二次抛物线的下弦杆（4）构成。上弦杆（2）斜放在钢屋架两端的支座A和B上，下弦杆（4）由双园钢并排成组后其两端分别插入两支座端A和B的上弦杆（2）的双角钢的间隙中，两支座A和B不等高，其间的高差△H取决于屋面的排水坡度i＝△H/L＝0.01～0.05，其中L为钢屋架（1）的跨度，本发明适用的跨度L＝6m～24m，屋架的直腹杆（3）的数量和矢高f值可根据跨度L和屋面（5）的类型加以调整，钢屋架（1）没有斜腹杆，屋面（5）是大型屋面板或樑架，安装在上弦杆（2）上。图2与图1的不同之处在于：上弦杆（2）是平放在钢屋架的两端支座A和B上，其间高差△H＝0，屋面（5）的排水坡度由各直腹杆（8）延伸突出上弦杆（2）的不同高度或其它办法形成，跨中的直腹杆（3）伸出量最大为△h，其两边的各直腹杆依次对称减小，直到两端支座处时为零，屋面（5）固定在上弦杆（2）上的这些突出部分上，以实现屋面的双坡排水，排水坡度i＝△h/0.5L＝0.01～0.03。图3示出了由上弦杆（2），各直腹杆（3）和下弦杆（4）所构成的钢屋架（1）的跨中位置的Ⅰ-Ⅰ剖面型式。图4示出了本发明钢屋架（1）的C节点构造放大图，为了避免应力集中，在各直腹杆下端和下弦杆之间设置联接小板（6）。图（5）是本发明钢屋架（1）支座端的Ⅱ-Ⅱ剖面图。图6给出了本发明钢屋架（1）倒立加工示意图，其加工步骤如下：

第一步，按本发明的钢屋架（1）的设计图放大样，准确地定出各杆件长度，各直腹杆（8）的下端切肢的角度和各节点板的位置及尺寸，并将（6）预先和（8）焊好备用。

第二步，将上弦杆（2）的双角钢先单根接长，倒置并排成组，插入各直腹杆（3），焊接就位形成组合体。

第三步，将上弦杆（2）和各直腹杆（3）的组合体的两端A，B按予拱量fa＝ (L)/300 的高度垫起，靠组合体的自重自然下堕形成屋架起拱。