CN107882180A - 一种长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，包括位于地面以下的两组钻孔灌注桩，每组钻孔灌注桩上均通过承台支撑位于地面上的支架，两组支架之间安装有位于上层的两根上弦杆和分别对应于两根上弦杆下层的下弦杆，所述支架包括竖直设置的内侧纵支杆和外侧纵支杆，内侧纵支杆和外侧纵支杆之间通过若干根支撑横梁连接，所述上弦杆的两端均设置有长于下弦杆的上弦杆挑出段，所述上弦杆两端的上弦杆挑出段插入其两侧支架的内侧纵支杆上，并通过支架顶限位挡块限位固定；本发明抗倾覆能力得到大幅度提高，可以承受的侧向力及侧向倾覆力矩大幅增加。
Description
技术领域
本发明属于钢桁架技术领域，特别涉及一种长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架。
背景技术
钢桁架的结构计算主要涉及以下几方面内容：1、两端支架及基础的内力设计；2、桁架自身各杆件的内力计算；3、桁架挠度、位移计算；4、桁架抗倾覆验算；5、抗震防落梁设计。
前3个方面的设计根据实际的结构布置，依据现行的国家、地方及行业规范进行计算。
关于第4方面“桁架抗倾覆验算”，目前通常采取的方式为加强底部支座，以达到抵御倾覆力矩的能力。但是桁架跨度大了以后，由于桁架断面高度的增加，以及迎风面的增大，侧向风荷载的影响会越来越明显，特别是侧面安装了广告牌等封闭结构的桁架，风荷载作用下的抗倾覆设计更是成为了一个控制因素。此时若仍只是在支座处采取抗倾覆措施，对支座的抗倾覆能力将要求极高，甚至达到无法满足的地步。
关于第5方面“抗震防落梁设计”，在桁架结构领域，通常沿桁架侧向为在支座处设置钢筋混凝土挡块，沿桁架跨度方向采用防落梁装置，总体可靠度一般，特别是防落梁装置受力有限。
桁架作为一种自重轻、跨度大、造价低、施工简单、技术成熟的结构形式，它的应用有着广阔的天地，特别是在管道及桥架的大跨敷设上具体无可比拟的优越性。
但是，鉴于目前桁架在抗倾覆及防落梁设计上存在的局限性和不足，为满足日益增加的工程需要，一方面桁架跨度需要做得越来越大，另一方面由于美观等要求需安装广告牌等封闭结构，在现行相关国家、地方及行业规范的规定内，对桁架结构做出必要的改进，特别提出本专利。
该结构改变了传统的抗倾覆设计思路，主要从支座处采取抗倾覆措施，而是利用桁架上弦，设置侧向约束，一方面减小底部支座的受力，另一方面上弦在抗倾覆设计中作用比支座更明显、更有效，因为高度高，同样的抗侧能力能够提供更大的抗倾覆弯矩。
在解决抗倾覆设计的同时，利用结构本身，对桁架四个水平方向进行约束限位，以达到防落梁的抗震要求，一举两得，简单有效。
发明内容
本发明提供一种长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，包括位于地面11以下的两组钻孔灌注桩14，每组钻孔灌注桩14上均通过承台13支撑位于地面11上的支架7，两组支架7之间安装有位于上层的两根上弦杆1和分别对应于两根上弦杆1下层的下弦杆2，
所述支架7包括竖直设置的内侧纵支杆8和外侧纵支杆9，内侧纵支杆8和外侧纵支杆9之间通过若干根支撑横梁10连接，
所述上弦杆1的两端均设置有长于下弦杆2的上弦杆挑出段5，所述上弦杆1两端的上弦杆挑出段5插入其两侧支架7的内侧纵支杆8上，并通过支架顶限位挡块6限位固定；所述支架顶限位挡块6、内侧纵支杆8和上弦杆挑出段5之间均通过焊接或若干螺钉固定，具体地，上弦杆挑出段5穿过内侧纵支杆8，支架顶限位挡块6套设于上弦杆挑出段5的穿出端，螺钉依次穿过支架顶限位挡块6和内侧纵支杆8固定；
所述支架7的内侧纵支杆8上还安装有牛腿12，下弦杆2的两端通过牛腿12固定连接于内侧纵支杆8上，具体地，下弦杆2与牛腿12之间采用焊接或螺钉连接的方式固定，优选地，位于下弦杆2两端及位于下弦杆2两端的一根竖腹杆3和一根斜腹杆4插入牛腿12并焊接。
进一步的，上下对应的一组上弦杆1和下弦杆2之间设置有若干组竖腹杆3和斜腹杆4，所述竖腹杆3和斜腹杆4的两端均分别搭载于上弦杆1和下弦杆2上，所述竖腹杆3和斜腹杆4交替设置，所述竖腹杆3垂直于上弦杆1和下弦杆2，相邻的两根斜腹杆4与其之间的竖腹杆3交于一点，且相邻的一根竖腹杆3与斜腹杆4之间的夹角为30°-60°。
进一步的，两根上弦杆1之间设置有若干根上层水平支撑杆15和上层加强筋18，每根上层水平支撑杆15和上层加强筋18的两端分别搭设于两根上弦杆1上，上层水平支撑杆15和上层加强筋18交替设置且首尾相接，所述上层水平支撑杆15上安装有上层水平套筒17，所述上层水平套筒17的两端各连接一根上层水平套杆16的一端，所述上层水平套杆16的另一端搭设于上弦杆1上。
进一步的，所述上层加强筋18垂直于两根上弦杆1。
进一步的，位于同一个上层水平套筒17两端上层水平套杆16与上层水平支撑杆15相互垂直，且上层水平套筒17位于上层水平支撑杆15的中点上。
进一步的，两根上弦杆1的两端之间均通过两根边栏19连接，位于同一端的两根边栏19之间设置有若干根首尾相接的边栏加强筋20，每根边栏加强筋20的两端均搭载于位于同一端的两根边栏19上，相邻的两根边栏加强筋20之间的夹角为60°。
进一步的，两根下弦杆2之间设置有若干根下层水平支撑杆21和下层加强筋24，每根下层水平支撑杆21和下层加强筋24的两端分别搭设于两根下弦杆2上，下层水平支撑杆21和下层加强筋24交替设置且首尾相接，所述下层水平支撑杆21上安装有下层水平套筒23，所述下层水平套筒23的两端各连接一根下层水平套杆22的一端，所述下层水平套杆22的另一端搭设于下弦杆2上。
进一步的，所述下层加强筋24垂直于两根下弦杆2。
进一步的，位于同一个下层水平套筒23两端下层水平套杆22与下层水平支撑杆21相互垂直，且下层水平套筒23位于下层水平支撑杆21的中点上。
进一步的，所述支架7、承台13的材质为钢筋混凝土。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的抗倾覆能力得到大幅度提高，可以承受的侧向力及侧向倾覆力矩大幅增加，采用支架顶限位挡块来直接提供侧向力抵御抗倾覆力矩后，抗倾覆力臂为桁架全高，此时的抗倾覆效果是非常好的。从另一个角度说，就是可以使桁架的高度做得更高、跨度做得更大，而不会因为桁架抗倾覆能力有限而受到束缚，特别是侧面需安装广告牌等封闭结构时，效果更为明显。本发明中上弦杆的侧向约束来进行抗倾覆，较之在底部支座处采取抗倾覆措施，从受力角度而言，更合理、更有效、更可靠。本发明增加了桁架的抗震安全性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的局部结构示意图；
图3是本发明中上弦杆的结构示意图；
图4是本发明中下弦杆的结构示意图；
其中：1-上弦杆，2-下弦杆，3-竖腹杆，4-斜腹杆，5-上弦杆挑出段，6-支架顶限位挡块，7-支架，8-内侧纵支杆，9-外侧纵支杆，10-支撑横梁，11-地面，12-牛腿，13-承台，14-钻孔灌注桩，15-上层水平支撑杆，16-上层水平套杆，17-上层水平套筒，18-上层加强筋，19-边栏，20-边栏加强筋，21-下层水平支撑杆，22-下层水平套杆，23-下层水平套筒，24-下层加强筋。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1-4所示，一种长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，包括位于地面11以下的两组钻孔灌注桩14，每组钻孔灌注桩14上均通过承台13支撑位于地面11上的支架7，每组钻孔灌注桩14为两个，用于支撑承台13，两组支架7之间安装有位于上层的两根上弦杆1和分别对应于两根上弦杆1下层的下弦杆2，所述支架7包括竖直设置的内侧纵支杆8和外侧纵支杆9，内侧纵支杆8和外侧纵支杆9之间通过若干根支撑横梁10连接，所述上弦杆1的两端均设置有长于下弦杆2的上弦杆挑出段5，所述上弦杆1两端的上弦杆挑出段5插入其两侧支架7的内侧纵支杆8上，并通过支架顶限位挡块6限位固定；所述支架7的内侧纵支杆8上还安装有牛腿12，下弦杆2的两端通过牛腿12固定连接于内侧纵支杆8上。所述支架7、承台13的材质为钢筋混凝土。由于本发明提供的桁架稳固性强，故可以根据需要制备高度较高(支架7较高)，长度较长(上弦杆1和下弦杆2较长)的桁架，并且可以在外侧纵支杆9外侧，上弦杆1和下弦杆2之间搭载较大的广告牌。
上下对应的一组上弦杆1和下弦杆2之间设置有若干组竖腹杆3和斜腹杆4，所述竖腹杆3和斜腹杆4的两端均分别搭载于上弦杆1和下弦杆2上，所述竖腹杆3和斜腹杆4交替设置，所述竖腹杆3垂直于上弦杆1和下弦杆2，相邻的两根斜腹杆4与其之间的竖腹杆3交于一点，且相邻的一根竖腹杆3与斜腹杆4之间的夹角为30°-60°，优选地，相邻的一根竖腹杆3与斜腹杆4之间的夹角为30°，相邻的两根斜腹杆4之间的夹角为60°。
两根上弦杆1之间设置有若干根上层水平支撑杆15和上层加强筋18，每根上层水平支撑杆15和上层加强筋18的两端分别搭设于两根上弦杆1上，上层水平支撑杆15和上层加强筋18交替设置且首尾相接，所述上层水平支撑杆15上安装有上层水平套筒17，所述上层水平套筒17的两端各连接一根上层水平套杆16的一端，所述上层水平套杆16的另一端搭设于上弦杆1上。所述上层加强筋18垂直于两根上弦杆1。
位于同一个上层水平套筒17两端上层水平套杆16与上层水平支撑杆15相互垂直，且上层水平套筒17位于上层水平支撑杆15的中点上。
两根上弦杆1的两端之间均通过两根边栏19连接，位于同一端的两根边栏19之间设置有若干根首尾相接的边栏加强筋20，每根边栏加强筋20的两端均搭载于位于同一端的两根边栏19上，相邻的两根边栏加强筋20之间的夹角为60°。
两根下弦杆2之间设置有若干根下层水平支撑杆21和下层加强筋24，每根下层水平支撑杆21和下层加强筋24的两端分别搭设于两根下弦杆2上，下层水平支撑杆21和下层加强筋24交替设置且首尾相接，所述下层水平支撑杆21上安装有下层水平套筒23，所述下层水平套筒23的两端各连接一根下层水平套杆22的一端，所述下层水平套杆22的另一端搭设于下弦杆2上。所述下层加强筋24垂直于两根下弦杆2。
位于同一个下层水平套筒23两端下层水平套杆22与下层水平支撑杆21相互垂直，且下层水平套筒23位于下层水平支撑杆21的中点上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：包括位于地面(11)以下的两组钻孔灌注桩(14)，每组钻孔灌注桩(14)上均通过承台(13)支撑位于地面(11)上的支架(7)，两组支架(7)之间安装有位于上层的两根上弦杆(1)和分别对应于两根上弦杆(1)下层的下弦杆(2)，
所述支架(7)包括竖直设置的内侧纵支杆(8)和外侧纵支杆(9)，内侧纵支杆(8)和外侧纵支杆(9)之间通过若干根支撑横梁(10)连接，
所述上弦杆(1)的两端均设置有长于下弦杆(2)的上弦杆挑出段(5)，所述上弦杆(1)两端的上弦杆挑出段(5)插入其两侧支架(7)的内侧纵支杆(8)上，并通过支架顶限位挡块(6)限位固定；
所述支架(7)的内侧纵支杆(8)上还安装有牛腿(12)，下弦杆(2)的两端通过牛腿(12)固定连接于内侧纵支杆(8)上。
2.根据权利要求1所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：上下对应的一组上弦杆(1)和下弦杆(2)之间设置有若干组竖腹杆(3)和斜腹杆(4)，所述竖腹杆(3)和斜腹杆(4)的两端均分别搭载于上弦杆(1)和下弦杆(2)上，所述竖腹杆(3)和斜腹杆(4)交替设置，所述竖腹杆(3)垂直于上弦杆(1)和下弦杆(2)，相邻的两根斜腹杆(4)与其之间的竖腹杆(3)交于一点，且相邻的一根竖腹杆(3)与斜腹杆(4)之间的夹角为30°-60°。
3.根据权利要求1所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：两根上弦杆(1)之间设置有若干根上层水平支撑杆(15)和上层加强筋(18)，每根上层水平支撑杆(15)和上层加强筋(18)的两端分别搭设于两根上弦杆(1)上，上层水平支撑杆(15)和上层加强筋(18)交替设置且首尾相接，所述上层水平支撑杆(15)上安装有上层水平套筒(17)，所述上层水平套筒(17)的两端各连接一根上层水平套杆(16)的一端，所述上层水平套杆(16)的另一端搭设于上弦杆(1)上。
4.根据权利要求3所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：所述上层加强筋(18)垂直于两根上弦杆(1)。
5.根据权利要求3所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：位于同一个上层水平套筒(17)两端上层水平套杆(16)与上层水平支撑杆(15)相互垂直，且上层水平套筒(17)位于上层水平支撑杆(15)的中点上。
6.根据权利要求3所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：两根上弦杆(1)的两端之间均通过两根边栏(19)连接，位于同一端的两根边栏(19)之间设置有若干根首尾相接的边栏加强筋(20)，每根边栏加强筋(20)的两端均搭载于位于同一端的两根边栏(19)上，相邻的两根边栏加强筋(20)之间的夹角为60°。
7.根据权利要求1所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：两根下弦杆(2)之间设置有若干根下层水平支撑杆(21)和下层加强筋(24)，每根下层水平支撑杆(21)和下层加强筋(24)的两端分别搭设于两根下弦杆(2)上，下层水平支撑杆(21)和下层加强筋(24)交替设置且首尾相接，所述下层水平支撑杆(21)上安装有下层水平套筒(23)，所述下层水平套筒(23)的两端各连接一根下层水平套杆(22)的一端，所述下层水平套杆(22)的另一端搭设于下弦杆(2)上。
8.根据权利要求7所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：所述下层加强筋(24)垂直于两根下弦杆(2)。
9.根据权利要求7所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：位于同一个下层水平套筒(23)两端下层水平套杆(22)与下层水平支撑杆(21)相互垂直，且下层水平套筒(23)位于下层水平支撑杆(21)的中点上。
10.根据权利要求1所述的长输低能耗热网专用大跨度抗倾覆钢桁架，其特征在于：所述支架(7)、承台(13)的材质为钢筋混凝土。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110449994A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-15 | 济南宜众科技有限公司 | 一种腹杆梁的生产线和生产方法 |
| CN112523357A (zh) * | 2020-09-04 | 2021-03-19 | 浙大城市学院 | 一种立面弧形大开洞的钢支撑筒-下挂式桁架体系及应用 |
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2017
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