CN111305382B - 一种基于钢结构的大跨度桁架结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于钢结构的大跨度桁架结构，包括主桁架，所述主桁架的左右两侧均焊接有副桁架，所述副桁架的两端向远离主桁架的一侧展开，所述主桁架的截面呈倒三角形，所述副桁架的截面呈正三角形，本发明涉及大跨度桁架技术领域。该基于钢结构的大跨度桁架结构，通过在主桁架两侧设置副桁架，并使其两端向两边展开，可对桁架的侧面进行更好的支撑，使其不易侧翻，同时将主桁架与副桁架的截面均设置为三角形，使其整体的强度均较高，并且将桁架分为三部分，使每一部分的钢结构相对较少，每一部分搭建均相对轻松，进而可先搭建后主桁架，然后在其基础上搭建副桁架，工程更简单。
Description
技术领域
本发明涉及大跨度桁架技术领域，具体为一种基于钢结构的大跨度桁架结构。
背景技术
桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。
目前，大跨度桁架已广泛应用在各行各业，大跨度桁架可实现较远距离的支撑连接，但现有的大跨度桁架一般是整体较为细长，且主要的支撑强度使设计在纵向的压力上，对于一些特殊地形，其上的结构若承受较强的横向风力，桁架会承受较大的横向倾覆力，可能会出现倒塌的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于钢结构的大跨度桁架结构，解决了现有的大跨度桁架一般是整体较为细长，且主要的支撑强度使设计在纵向的压力上，对于一些特殊地形，其上的结构若承受较强的横向风力，桁架会承受较大的横向倾覆力，可能会出现倒塌的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于钢结构的大跨度桁架结构，包括主桁架，所述主桁架的左右两侧均焊接有副桁架，所述副桁架的两端向远离主桁架的一侧展开，所述主桁架的截面呈倒三角形，所述副桁架的截面呈正三角形，所述副桁架包括第一中心架，所述第一中心架的两侧均通过对拉螺栓固定有第一侧机架，且第一侧机架设置有多个，相邻两个第一侧机架之间通过对拉螺栓固定连接，所述主桁架包括第二中心架，所述第二中心架的两侧均通过对拉螺栓固定有第二侧机架，且第二侧机架设置有多个，相邻两个第二侧机架之间通过对拉螺栓固定连接，所述第一中心架、第一侧机架、第二中心架和第二侧机架的内部均固定有支撑钢架，所述主桁架两端、副桁架的两端均固定连接有钢筋混凝土基座，且主桁架和副桁架两侧分叉部分的顶部之间固定连接有连接梁。
优选的，所述第一中心架的两侧均呈向外的三角形，所述第一侧机架靠近第一中心架的一侧呈与第一中心架相卡合的内三角形，且第一侧机架远离第一中心架的一侧呈与第一中心架相同的外三角形。
优选的，所述第二中心架的两侧均呈向内的三角形，所述第二侧机架靠近第二中心架的一侧呈与第二中心架相卡合的外三角形，且第二侧机架远离第二中心架的一侧呈与第二中心架相同的内三角形。
优选的，所述第一侧机架远离主桁架一侧的上下两侧之间固定连接有连接杆，所述连接杆的表面固定连接有检测端，相邻所述第一侧机架与第一中心架的表面且位于检测端的外部固定连接有钢框架，所述第一侧机架的内表面固定连接有辅助通讯基站，所述第一侧机架的侧面固定连接有太阳能电池板。
优选的，所述检测端包括十字支撑架，所述十字支撑架的四端均滑动连接有滑套，且滑套远离十字支撑架的一侧固定连接有压板，所述压板的内表面固定连接有压力传感器，所述十字支撑架的表面且位于滑套的外部套设有弹簧。
优选的，所述十字支撑架正面的中心固定连接有数据处理组件，所述数据处理组件包括压力检测系统、编号识别模块和报警反馈模块，所述压力传感器的输出端与编号识别模块的输入端连接，所述编号识别模块的输出端与压力检测系统的输入端连接，所述压力检测系统的输出端与报警反馈模块的输入端连接。
优选的，所述太阳能电池板的输出端通过导线与辅助通讯基站的输入端电性连接，所述辅助通讯基站与检测端之间通过数据线实现双向连接，所述辅助通讯基站的输出端通过无线信号与主服务器的输入端远程连接，且主服务器架设在钢筋混凝土基座的顶部，所述主服务器的输出端通过无线信号与远程终端的输入端远程连接。
优选的，所述辅助通讯基站由N个基站组成，相邻两个基站之间通过无线信号实现数据传递，所述辅助通讯基站包括蓄电池、处理器、散热组件、NB-IOT模块和数据接收端口，所述蓄电池的输出端通过导线分别与处理器和散热组件的输入端电性连接，所述数据接收端口的输出端通过导线与处理器的输入端电性连接，所述处理器的输出端通过导线分别与散热组件和NB-IOT模块的输入端电性连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于钢结构的大跨度桁架结构。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该基于钢结构的大跨度桁架结构，通过在主桁架的左右两侧均焊接有副桁架，副桁架的两端向远离主桁架的一侧展开，主桁架的截面呈倒三角形，副桁架的截面呈正三角形，副桁架包括第一中心架，第一中心架的两侧均通过对拉螺栓固定有第一侧机架，且第一侧机架设置有多个，相邻两个第一侧机架之间通过对拉螺栓固定连接，主桁架包括第二中心架，第二中心架的两侧均通过对拉螺栓固定有第二侧机架，且第二侧机架设置有多个，相邻两个第二侧机架之间通过对拉螺栓固定连接，第一中心架、第一侧机架、第二中心架和第二侧机架的内部均固定有支撑钢架，通过在主桁架两侧设置副桁架，并使其两端向两边展开，可对桁架的侧面进行更好的支撑，使其不易侧翻，同时将主桁架与副桁架的截面均设置为三角形，使其整体的强度均较高，并且将桁架分为三部分，使每一部分的钢结构相对较少，每一部分搭建均相对轻松，进而可先搭建好主桁架，然后在其基础上搭建副桁架，工程更简单。
(2)、该基于钢结构的大跨度桁架结构，通过使第一中心架的两侧均呈向外的三角形，第一侧机架靠近第一中心架的一侧呈与第一中心架相卡合的内三角形，且第一侧机架远离第一中心架的一侧呈与第一中心架相同的外三角形，第二中心架的两侧均呈向内的三角形，第二侧机架靠近第二中心架的一侧呈与第二中心架相卡合的外三角形，且第二侧机架远离第二中心架的一侧呈与第二中心架相同的内三角形，通过将侧机架与中心架的连接处设置为三角形的卡合结构，可更好的承受应力，不易错位，进而提高了支撑强度，且主桁架与副桁架内的三角卡合方向相反，可互相弥补应力支撑缺陷。
(3)、该基于钢结构的大跨度桁架结构，通过在第一侧机架远离主桁架一侧的上下两侧之间固定连接有连接杆，连接杆的表面固定连接有检测端，相邻第一侧机架与第一中心架的表面且位于检测端的外部固定连接有钢框架，检测端包括十字支撑架，十字支撑架的四端均滑动连接有滑套，且滑套远离十字支撑架的一侧固定连接有压板，压板的内表面固定连接有压力传感器，十字支撑架的表面且位于滑套的外部套设有弹簧，通过在主桁架上的第一侧机架与第一中心架连接处设置检测端，配合相邻一个第一侧机架或第一中心架上的钢框架，可在连接处发生错位变形时，利用钢框架挤压检测端来实现对变形的检测，便于在第一时间知道该桁架的缺陷处，便于及时修复，有效保证了使用安全。
(4)、该基于钢结构的大跨度桁架结构，通过将太阳能电池板的输出端通过导线与辅助通讯基站的输入端电性连接，辅助通讯基站与检测端之间通过数据线实现双向连接，辅助通讯基站的输出端通过无线信号与主服务器的输入端远程连接，且主服务器架设在钢筋混凝土基座的顶部，主服务器的输出端通过无线信号与远程终端的输入端远程连接，辅助通讯基站由N个基站组成，相邻两个基站之间通过无线信号实现数据传递，辅助通讯基站包括蓄电池、处理器、散热组件、NB-IOT模块和数据接收端口，蓄电池的输出端通过导线分别与处理器和散热组件的输入端电性连接，数据接收端口的输出端通过导线与处理器的输入端电性连接，处理器的输出端通过导线分别与散热组件和NB-IOT模块的输入端电性连接，通过设置多组辅助通讯基站与检测端，可对桁架的各个连接位置进行全面的检测，而在检测时，可利用区域链的方式，使各个辅助通讯基站从远到近逐个将信号传递至桁架端部的主服务器，最后传递至远程终端，信号传输稳定快速，且利用NB-IOT模块可实现低功耗高稳定性的数据传输，保证了预警信号上传的及时性。
附图说明
图1为本发明整体结构的俯视图；
图2为本发明副桁架结构的侧视图；
图3为本发明主桁架与副桁架结构的剖视图；
图4为本发明第二中心架与第二侧机架结构的连接示意图；
图5为本发明第一中心架与第一侧机架结构的连接示意图；
图6为本发明检测端结构的剖视图；
图7为本发明检测系统的流程框图；
图8为本发明辅助通讯基站与主服务器数据传输的示意图；
图9为本发明检测端的原理框图；
图10为本发明辅助通讯基站的原理框图。
图中，1-主桁架、2-副桁架、3-第一中心架、4-第一侧机架、5-第二中心架、6-第二侧机架、7-支撑钢架、8-钢筋混凝土基座、9-连接梁、10-连接杆、11-检测端、12-辅助通讯基站、13-太阳能电池板、14-十字支撑架、15-滑套、16-压板、17-压力传感器、18-弹簧、19-数据处理组件、20-压力检测系统、21-编号识别模块、22-报警反馈模块、23-主服务器、24-远程终端、25-蓄电池、26-处理器、27-散热组件、28-NB-IOT模块、29-数据接收端口、30-钢框架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于钢结构的大跨度桁架结构，包括主桁架1，主桁架1的左右两侧均焊接有副桁架2，副桁架2的两端向远离主桁架1的一侧展开，主桁架1的截面呈倒三角形，副桁架2的截面呈正三角形，副桁架2包括第一中心架3，第一中心架3的两侧均通过对拉螺栓固定有第一侧机架4，且第一侧机架4设置有多个，第一侧机架4远离主桁架1一侧的上下两侧之间固定连接有连接杆10，连接杆10的表面固定连接有检测端11，相邻第一侧机架4与第一中心架3的表面且位于检测端11的外部固定连接有钢框架30，检测端11包括十字支撑架14，十字支撑架14的四端均滑动连接有滑套15，且滑套15远离十字支撑架14的一侧固定连接有压板16，压板16的内表面固定连接有压力传感器17，十字支撑架14的表面且位于滑套15的外部套设有弹簧18，通过在副桁架2上的第一侧机架4与第一中心架3连接处设置检测端11，配合相邻一个第一侧机架4或第一中心架3上的钢框架30，可在连接处发生错位变形时，利用钢框架30挤压检测端11来实现对变形的检测，便于在第一时间知道该桁架的缺陷处，便于及时修复，有效保证了使用安全，十字支撑架14正面的中心固定连接有数据处理组件19，数据处理组件19包括压力检测系统20、编号识别模块21和报警反馈模块22，压力传感器17的输出端与编号识别模块21的输入端连接，编号识别模块21的输出端与压力检测系统20的输入端连接，压力检测系统20的输出端与报警反馈模块22的输入端连接，太阳能电池板13的输出端通过导线与辅助通讯基站12的输入端电性连接，辅助通讯基站12与检测端11之间通过数据线实现双向连接，辅助通讯基站12的输出端通过无线信号与主服务器23的输入端远程连接，且主服务器23架设在钢筋混凝土基座8的顶部，主服务器23的输出端通过无线信号与远程终端24的输入端远程连接，辅助通讯基站12由N个基站组成，相邻两个基站之间通过无线信号实现数据传递，辅助通讯基站12包括蓄电池25、处理器26、散热组件27、NB-IOT模块28和数据接收端口29，蓄电池25的输出端通过导线分别与处理器26和散热组件27的输入端电性连接，数据接收端口29的输出端通过导线与处理器26的输入端电性连接，处理器26的输出端通过导线分别与散热组件27和NB-IOT模块28的输入端电性连接，通过设置多组辅助通讯基站12与检测端11，可对桁架的各个连接位置进行全面的检测，而在检测时，可利用区域链的方式，使各个辅助通讯基站12从远到近逐个将信号传递至桁架端部的主服务器23，最后传递至远程终端24，信号传输稳定快速，且利用NB-IOT模块28可实现低功耗高稳定性的数据传输，保证了预警信号上传的及时性，第一侧机架4的内表面固定连接有辅助通讯基站12，第一侧机架4的侧面固定连接有太阳能电池板13，第一中心架3与第一侧机架4之间以及相邻两个第一侧机架4之间通过对拉螺栓固定连接，主桁架1包括第二中心架5，第二中心架5的两侧均固定有第二侧机架6，且第二侧机架6设置有多个，第二中心架5与第二侧机架6之间以及相邻两个第二侧机架6之间通过对拉螺栓固定连接，第一中心架3的两侧均呈向外的三角形，第一侧机架4靠近第一中心架3的一侧呈与第一中心架3相卡合的内三角形，且第一侧机架4远离第一中心架3的一侧呈与第一中心架3相同的外三角形，第二中心架5的两侧均呈向内的三角形，第二侧机架6靠近第二中心架5的一侧呈与第二中心架5相卡合的外三角形，且第二侧机架6远离第二中心架5的一侧呈与第二中心架5相同的内三角形，通过将侧机架与中心架的连接处设置为三角形的卡合结构，可更好的承受应力，不易错位，进而提高了支撑强度，且主桁架1与副桁架2内的三角卡合方向相反，可互相弥补应力支撑缺陷，第一中心架3、第一侧机架4、第二中心架5和第二侧机架6的内部均固定有支撑钢架7，通过在主桁架1两侧设置副桁架2，并使其两端向两边展开，可对桁架的侧面进行更好的支撑，使其不易侧翻，同时将主桁架1与副桁架2的截面均设置为三角形，使其整体的强度均较高，并且将桁架分为三部分，使每一部分的钢结构相对较少，每一部分搭建均相对轻松，进而可先搭建好主桁架1，然后在其基础上搭建副桁架2，工程更简单，主桁架1的两端、副桁架2的两端均固定连接有钢筋混凝土基座8，且主桁架1和副桁架2两侧分叉部分的顶部之间固定连接有连接梁9。
Claims (8)
1.一种基于钢结构的大跨度桁架结构，包括主桁架(1)，所述主桁架(1)的左右两侧均焊接有副桁架(2)，其特征在于：所述副桁架(2)的两端向远离主桁架(1)的一侧展开，所述主桁架(1)的截面呈倒三角形，所述副桁架(2)的截面呈正三角形，所述副桁架(2)包括第一中心架(3)，所述第一中心架(3)的两侧均通过对拉螺栓固定有第一侧机架(4)，且第一侧机架(4)设置有多个，相邻两个第一侧机架(4)之间通过对拉螺栓固定连接，所述主桁架(1)包括第二中心架(5)，所述第二中心架(5)的两侧均通过对拉螺栓固定有第二侧机架(6)，且第二侧机架(6)设置有多个，相邻两个第二侧机架(6)之间通过对拉螺栓固定连接，所述第一中心架(3)、第一侧机架(4)、第二中心架(5)和第二侧机架(6)的内部均焊接有支撑钢架(7)，所述主桁架(1)两端、副桁架(2)的两端均固定连接有钢筋混凝土基座(8)，且主桁架(1)和副桁架(2)两侧分叉部分的顶部之间固定连接有连接梁(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于钢结构的大跨度桁架结构，其特征在于：所述第一中心架(3)的两侧均呈向外的三角形，所述第一侧机架(4)靠近第一中心架(3)的一侧呈与第一中心架(3)相卡合的内三角形，且第一侧机架(4)远离第一中心架(3)的一侧呈与第一中心架(3)相同的外三角形。
3.根据权利要求1所述的一种基于钢结构的大跨度桁架结构，其特征在于：所述第二中心架(5)的两侧均呈向内的三角形，所述第二侧机架(6)靠近第二中心架(5)的一侧呈与第二中心架(5)相卡合的外三角形，且第二侧机架(6)远离第二中心架(5)的一侧呈与第二中心架(5)相同的内三角形。
4.根据权利要求1所述的一种基于钢结构的大跨度桁架结构，其特征在于：所述第一侧机架(4)远离主桁架(1)一侧的上下两侧之间固定连接有连接杆(10)，所述连接杆(10)的表面固定连接有检测端(11)，相邻所述第一侧机架(4)与第一中心架(3)的表面且位于检测端(11)的外部固定连接有钢框架(30)，所述第一侧机架(4)的内表面固定连接有辅助通讯基站(12)，所述第一侧机架(4)的侧面固定连接有太阳能电池板(13)。
5.根据权利要求4所述的一种基于钢结构的大跨度桁架结构，其特征在于：所述检测端(11)包括十字支撑架(14)，所述十字支撑架(14)的四端均滑动连接有滑套(15)，且滑套(15)远离十字支撑架(14)的一侧固定连接有压板(16)，所述压板(16)的内表面固定连接有压力传感器(17)，所述十字支撑架(14)的表面且位于滑套(15)的外部套设有弹簧(18)。
6.根据权利要求5所述的一种基于钢结构的大跨度桁架结构，其特征在于：所述十字支撑架(14)正面的中心固定连接有数据处理组件(19)，所述数据处理组件(19)包括压力检测系统(20)、编号识别模块(21)和报警反馈模块(22)，所述压力传感器(17)的输出端与编号识别模块(21)的输入端连接，所述编号识别模块(21)的输出端与压力检测系统(20)的输入端连接，所述压力检测系统(20)的输出端与报警反馈模块(22)的输入端连接。
7.根据权利要求4所述的一种基于钢结构的大跨度桁架结构，其特征在于：所述太阳能电池板(13)的输出端通过导线与辅助通讯基站(12)的输入端电性连接，所述辅助通讯基站(12)与检测端(11)之间通过数据线实现双向连接，所述辅助通讯基站(12)的输出端通过无线信号与主服务器(23)的输入端远程连接，且主服务器(23)架设在钢筋混凝土基座(8)的顶部，所述主服务器(23)的输出端通过无线信号与远程终端(24)的输入端远程连接。
8.根据权利要求4所述的一种基于钢结构的大跨度桁架结构，其特征在于：所述辅助通讯基站(12)由N个基站组成，相邻两个基站之间通过无线信号实现数据传递，所述辅助通讯基站(12)包括蓄电池(25)、处理器(26)、散热组件(27)、NB-IOT模块(28)和数据接收端口(29)，所述蓄电池(25)的输出端通过导线分别与处理器(26)和散热组件(27)的输入端电性连接，所述数据接收端口(29)的输出端通过导线与处理器(26)的输入端电性连接，所述处理器(26)的输出端通过导线分别与散热组件(27)和NB-IOT模块(28)的输入端电性连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A long-span truss structure based on steel structure Effective date of registration: 20211202 Granted publication date: 20210427 Pledgee: Zhejiang Xiaoshan rural commercial bank Limited by Share Ltd. Jude branch Pledgor: TRIUMPHER STEEL STRUCTURE GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2021330002426 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |