CN113958131A - 钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法，包括张弦桁架机构与吊架机构，张弦桁架机构包括有多根钢柱，且每相邻两根钢柱上端之间固定连接有弧形架梁，吊架机构固定位于弧形架梁下方的相邻两根钢柱之间。本发明通过弧形架梁固定安装张弦桁架机构，并利用滑轮与卷收器设置具有牵引作用的钢索，利用钢索对吊架机构进行平稳的吊运；通过使单个吊柱在张弦桁架机构上进行预装位与安装位之间的调节，再利用可伸缩套装的上套板与限位板、下套板与限位套使得每相邻两根吊柱的固定连接；通过在相邻两根吊柱之间设置套装螺杆的一级梁板与二级梁板，并使得螺杆与横梁上的套筒活动连接，以保证吊架机构在张弦桁架机构上的稳定安装。

Description

钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑构造技术领域，尤其涉及钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法。

背景技术

张弦桁架是房屋建筑的一种方法，屋顶构件采用张弦桁架结构，其能够在一定程度上缓解承载及竖向刚度问题；屋顶构件与格构柱刚性连接，并且加腋，单榀结构形成类门式刚架结构，可以明显地控制风荷载及地震作用侧向位移；柱脚采用铰接连接，风荷载及地震作用时，上部结构只向基础传递剪力作用，以保证不直接产生弯矩，使得能够通过利用原有基础，从而实现固定支撑。

一般来说，张弦桁架两支座间距离为128m，结构跨度较大，且其具有较大的自身重量与载重量，传统的张弦桁架结构采用单一的一体成型方连接式，不仅体型较大，给张弦桁架的整体安装造成了极大的不便，尤其是在较高位置的固定困难程度；另外，传统的张弦桁架结构因为采用固定的连接方式，在安装过程中极易发生碰撞，从而导致张弦桁架结构的损坏，在后期的安装使用中缺乏足够的稳定性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中难以在建筑中实现结构稳定且便于高效安装的问题，而提出的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法，包括张弦桁架机构与吊架机构，所述张弦桁架机构包括有多根钢柱，且每相邻两根钢柱上端之间固定连接有弧形架梁，所述吊架机构固定位于弧形架梁下方的相邻两根钢柱之间，且吊架机构与两根钢柱上分别固定安装有滑轮与卷收器，且多个滑轮与卷收器上共同安装有钢索；

所述吊架机构包括有多根吊柱，所述吊柱下端分别焊接有上套板与下套板，且每相邻两根吊柱之间设置有活动套设两块上套板的限位板，所述限位板两端均焊接有活动套设两块下套板的限位套，所述吊柱上端焊接有锁紧板，两个所述锁紧板上固定连接有加强座，且每相邻两个加强座之间固定连接有横梁，所述吊柱两侧对应焊接有固定块，且两个固定块之间活动设置有一级梁板，所述固定块上端焊接有导向杆，且两根导向杆支架活动设置有二级梁板，所述一级梁板与二级梁板中共同套设有多根螺杆，所述螺杆上分别连接有固定套设于一级梁板与二级梁板中的螺母，且螺杆上端固定套设有限位凸缘，所述横梁下端垂直焊接有活动套设螺杆的套筒，且套筒外固定套设有与限位凸缘相焊接的强力弹簧，所述吊柱与限位板之间固定连接有伸缩杆，且每相邻两根吊柱下端水平连接有天花吊板。

优选地，所述张弦桁架机构固定安装于屋盖中，且弧形架梁与屋盖相连接，所述卷收器位于吊架机构中部下端，且钢索滑动套设于多个滑轮上。

优选地，所述吊柱垂直设置，且水平设置的上套板与下套板均位于吊柱下端，所述限位板与上套板、限位套与下套板之间均连接有一级锁紧螺钉。

优选地，所述锁紧板与加强座之间安装有二级锁紧螺钉，且横梁两端通过二级锁紧螺钉固定安装于两个加强座上。

优选地，所述固定块中开设开设有滑槽，且滑槽中滑动套设有固定连接于一级梁板两端上的滑块，所述导向杆下端固定套设有复位弹簧，且复位弹簧上端焊接有固定连接连接于二级梁板两端并滑动套设于导向杆上的滑套。

优选地，所述倾斜设置的伸缩杆两端分别与吊柱及限位板销轴连接，所述吊柱下端焊接有卡块，且天花吊板中开设有固定卡接卡块的卡孔，所述卡块与天花吊板之间连接有三级锁紧螺钉。

优选地，包括以下步骤：

步骤S1，在张弦桁架机构的弧形架梁上标记吊柱的安装位与预装位，要求预装位位于安装位左右两侧0.2-0.25m范围内，通过高空作业车为高空作业人员提供升降位移平台，并通过滑轮与卷收器安装钢索；

步骤S2，将吊架机构放置于张弦桁架机构下方，利用钢索两端连接两根吊柱上的加强座进行连接，并利用卷收器通过钢索对吊柱在预装位位置范围内进行垂直方向的上升；

步骤S3，通过在水平方向上位移两根吊柱，使得两根吊柱上的加强座带动吊柱从预装位向安装位处移动，在吊柱带动下使得两根吊柱上的上套板向限位板中收缩，同时两根下套板分别向两个限位套中移动，当两根吊柱移动至合适位置时停止移动，并在限位板与限位套上利用一级锁紧螺钉分别对上套板与下套板进行锁紧，再于吊柱与限位板之间固定安装伸缩杆；

步骤S4，在两个固定块中设置上一级梁板，在两根导向杆上设置二级梁板，并通过螺母设置螺杆，通过旋转螺杆使得其上端套设于套筒内，以对强力弹簧进行压缩；

步骤S5，在相邻两根吊柱下端设置天花吊板，使得卡块卡扣于卡孔中。

优选地，所述步骤S3中加强座水平位移至安装位时通过螺栓或焊接方式使得加强座与弧形架梁的固定连接。

优选地，所述步骤S4中一级梁板与二级梁板上下对应，且直线等距分布的多根螺杆垂直分布。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、本发明在屋盖上通过弧形架梁固定安装张弦桁架机构，并利用滑轮与卷收器设置具有牵引作用的钢索，利用钢索对吊架机构进行平稳的吊运，有助于降低人工搬运的风险程度。

2、本发明利用在每相邻的两根吊柱上设置上套板与下套板，并在上套板与下套板对上套板与下套板进行套装，利用张弦桁架机构将吊架机构进行定点安装，利用相互套装的连接与伸缩杆结构在张弦桁架机构对吊架机构进行准确尺寸的安装。

3、本发明利用锁紧板与加强座实现吊柱在张弦桁架机构上的固定连接，在每相邻的两根吊柱上设置上下对应的一级梁板与二级梁板，并在一级梁板与二级梁板中设置由强力弹簧弹性设置的螺杆，以增强吊架机构的稳定性。

综上所述，本发明在屋盖上通过弧形架梁固定安装张弦桁架机构，并利用滑轮与卷收器设置具有牵引作用的钢索，利用钢索对吊架机构进行平稳的吊运；通过使单个吊柱在张弦桁架机构上进行预装位与安装位之间的调节，再利用可伸缩套装的上套板与限位板、下套板与限位套使得每相邻两根吊柱的固定连接；通过在相邻两根吊柱之间设置套装螺杆的一级梁板与二级梁板，并使得螺杆与横梁上的套筒活动连接，以保证吊架机构在张弦桁架机构上的稳定安装。

附图说明

图1为本发明提出的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法的吊架机构结构示意图；

图2为本发明提出的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法的A部分结构放大示意图；

图3为本发明提出的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法的张弦桁架机构示意图；

图4为本发明提出的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法的吊架机构的吊柱结构示意图；

图5为本发明提出的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法的限位板与限位套结构示意图；

图6为本发明提出的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法的加强座结构示意图；

图7为本发明提出的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法的横梁结构示意图。

图中：1张弦桁架机构、2吊架机构、3钢柱、4弧形架梁、5滑轮、6卷收器、7钢索、8吊柱、9上套板、10下套板、11限位板、12限位套、13锁紧板、14加强座、15横梁、16固定块、17一级梁板、18滑槽、19滑块、20导向杆、21复位弹簧、22螺母、23滑套、24二级梁板、25螺杆、26限位凸缘、27套筒、28强力弹簧、29伸缩杆、30天花吊板、31卡块、32卡孔。

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。

参照图1-7，钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法，包括张弦桁架机构1与吊架机构2，张弦桁架机构1包括有多根钢柱3，且每相邻两根钢柱3上端之间固定连接有弧形架梁4，弧形架梁4采用镀锌钢管，吊架机构2固定位于弧形架梁4下方的相邻两根钢柱3之间，利用直线等距分布的钢柱3共同支撑128m的张弦桁架，且吊架机构2与两根钢柱3上分别固定安装有滑轮5与卷收器6，且多个滑轮5与卷收器6上共同安装有钢索7，利用卷收器6对钢索7进行牵引，以便于对支撑吊架机构2的单个吊柱8进行吊运；

吊架机构2包括有多根吊柱8，且多根吊柱8直线等距垂直分布，吊柱下端分别焊接有上套板9与下套板10，具体参照说明附图4，下套板10焊接于上套板9下端，且每相邻两根吊柱8之间设置有活动套设两块上套板9的限位板11，具体参照说明附图5，限位板11两端为开口的中空结构，以便于对两块上套板9进行伸缩调节的套装，限位板11两端均焊接有活动套设两块下套板10的限位套12，可对水平套装的下套板10进行套装固定，吊柱8上端焊接有锁紧板13，两个锁紧板13上固定连接有加强座14，且每相邻两个加强座14之间固定连接有横梁15，具体参照说明附图7，横梁15两端与两个加强座14通过螺栓实现人工连接，吊柱8两侧对应焊接有固定块16，且两个固定块16之间活动设置有一级梁板17，固定块16上端焊接有导向杆20，且两根导向杆20支架活动设置有二级梁板24，一级梁板17与二级梁板24中共同套设有多根螺杆25，螺杆25上分别连接有固定套设于一级梁板17与二级梁板24中的螺母22，通过旋转螺杆25可使一级梁板17与二级梁板24上下移动，且螺杆25上端固定套设有限位凸缘26，横梁15下端垂直焊接有活动套设螺杆25的套筒27，且套筒27外固定套设有与限位凸缘26相焊接的强力弹簧28，利用限位凸缘26对强力弹簧28进行压缩，以对螺杆25进行弹性限位，吊柱8与限位板11之间固定连接有伸缩杆29，伸缩杆29可根据每相邻两根且每相邻两根吊柱8下端水平连接有天花吊板30。

张弦桁架机构1固定安装于屋盖中，且弧形架梁4与屋盖相连接，卷收器6位于吊架机构2中部下端，且钢索7滑动套设于多个滑轮5上，利用滑轮5可对钢索7进行支撑，以便于对吊柱8进行垂直与水平方向上的牵引运动。

吊柱8垂直设置，且水平设置的上套板9与下套板10均位于吊柱8下端，限位板11与上套板9、限位套12与下套板10之间均连接有一级锁紧螺钉，通过在限位板11与限位套12中对上套板9与下套板上10进行锁紧限定，以使两个吊柱8之间实现固定连接。

锁紧板13与加强座14之间安装有二级锁紧螺钉，且横梁15两端通过二级锁紧螺钉固定安装于两个加强座14上，以便于在确定两个吊柱8之间的距离后对横梁15进行安装固定。

固定块16中开设开设有滑槽18，且滑槽18中滑动套设有固定连接于一级梁板17两端上的滑块19，导向杆20下端固定套设有复位弹簧21，且复位弹簧21上端焊接有固定连接连接于二级梁板24两端并滑动套设于导向杆20上的滑套23，在强力弹簧28与复位弹簧21开设可为螺杆25提供可上下移动的支撑作用。

倾斜设置的伸缩杆29两端分别与吊柱8及限位板11销轴连接，吊柱8下端焊接有卡块31，且天花吊板30中开设有固定卡接卡块31的卡孔32，卡块31与天花吊板30之间连接有三级锁紧螺钉，利用三级锁紧螺钉可对天花吊板30进行锁紧固定。

包括以下步骤：

步骤S1，在张弦桁架机构1的弧形架梁4上标记吊柱8的安装位与预装位，要求预装位位于安装位左右两侧0.2-0.25m范围内，通过高空作业车为高空作业人员提供升降位移平台，并通过滑轮5与卷收器6安装钢索7，利用可伸缩的钢索7可对吊架机构2进行平稳吊装；

步骤S2，将吊架机构2放置于张弦桁架机构1下方，利用钢索7两端连接两根吊柱8上的加强座14进行连接，并利用卷收器6通过钢索7对吊柱8在预装位位置范围内进行垂直方向的上升，有助于在两根吊柱8之间的限位板11进行锁紧固定；

步骤S3，通过在水平方向上位移两根吊柱8，使得两根吊柱8上的加强座14带动吊柱8从预装位向安装位处移动，在吊柱8带动下使得两根吊柱8上的上套板9向限位板11中收缩，同时两根下套板10分别向两个限位套12中移动，当两根吊柱8移动至合适位置时停止移动，并在限位板11与限位套12上利用一级锁紧螺钉分别对上套板9与下套板10进行锁紧，再于吊柱8与限位板11之间固定安装伸缩杆29，伸缩杆29的长度可根据两根吊柱8之间的距离进行调整，从而对两根吊柱8进行固定；

步骤S4，在两个固定块16中设置上一级梁板17，在两根导向杆20上设置二级梁板24，并通过螺母22设置螺杆25，通过旋转螺杆25使得其上端套设于套筒27内，以对强力弹簧28进行压缩；

需要注意的是：通过重复步骤1-3的操作，可在张弦桁架机构1上多根吊柱8进行依次安装，以形成整体的吊架机构2。

步骤S5，在相邻两根吊柱8下端设置天花吊板30，使得卡块31卡扣于卡孔32中。

步骤S3中加强座14水平位移至安装位时通过螺栓或焊接方式使得加强座14与弧形架梁4的固定连接。

步骤S4中一级梁板17与二级梁板24上下对应，且直线等距分布的多根螺杆25垂直分布。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构及其施工方法，包括张弦桁架机构(1)与吊架机构(2)，其特征在于，所述张弦桁架机构(1)包括有多根钢柱(3)，且每相邻两根钢柱(3)上端之间固定连接有弧形架梁(4)，所述吊架机构(2)固定位于弧形架梁(4)下方的相邻两根钢柱(3)之间，且吊架机构(2)与两根钢柱(3)上分别固定安装有滑轮(5)与卷收器(6)，且多个滑轮(5)与卷收器(6)上共同安装有钢索(7)；

所述吊架机构(2)包括有多根吊柱(8)，所述吊柱下端分别焊接有上套板(9)与下套板(10)，且每相邻两根吊柱(8)之间设置有活动套设两块上套板(9)的限位板(11)，所述限位板(11)两端均焊接有活动套设两块下套板(10)的限位套(12)，所述吊柱(8)上端焊接有锁紧板(13)，两个所述锁紧板(13)上固定连接有加强座(14)，且每相邻两个加强座(14)之间固定连接有横梁(15)，所述吊柱(8)两侧对应焊接有固定块(16)，且两个固定块(16)之间活动设置有一级梁板(17)，所述固定块(16)上端焊接有导向杆(20)，且两根导向杆(20)支架活动设置有二级梁板(24)，所述一级梁板(17)与二级梁板(24)中共同套设有多根螺杆(25)，所述螺杆(25)上分别连接有固定套设于一级梁板(17)与二级梁板(24)中的螺母(22)，且螺杆(25)上端固定套设有限位凸缘(26)，所述横梁(15)下端垂直焊接有活动套设螺杆(25)的套筒(27)，且套筒(27)外固定套设有与限位凸缘(26)相焊接的强力弹簧(28)，所述吊柱(8)与限位板(11)之间固定连接有伸缩杆(29)，且每相邻两根吊柱(8)下端水平连接有天花吊板(30)。

2.根据权利要求1所述的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构，其特征在于，所述张弦桁架机构(1)固定安装于屋盖中，且弧形架梁(4)与屋盖相连接，所述卷收器(6)位于吊架机构(2)中部下端，且钢索(7)滑动套设于多个滑轮(5)上。

3.根据权利要求1所述的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构，其特征在于，所述吊柱(8)垂直设置，且水平设置的上套板(9)与下套板(10)均位于吊柱(8)下端，所述限位板(11)与上套板(9)、限位套(12)与下套板(10)之间均连接有一级锁紧螺钉。

4.根据权利要求1所述的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构，其特征在于，所述锁紧板(13)与加强座(14)之间安装有二级锁紧螺钉，且横梁(15)两端通过二级锁紧螺钉固定安装于两个加强座(14)上。

5.根据权利要求1所述的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构，其特征在于，所述固定块(16)中开设开设有滑槽(18)，且滑槽(18)中滑动套设有固定连接于一级梁板(17)两端上的滑块(19)，所述导向杆(20)下端固定套设有复位弹簧(21)，且复位弹簧(21)上端焊接有固定连接连接于二级梁板(24)两端并滑动套设于导向杆(20)上的滑套(23)。

6.根据权利要求1所述的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构，其特征在于，所述倾斜设置的伸缩杆(29)两端分别与吊柱(8)及限位板(11)销轴连接，所述吊柱(8)下端焊接有卡块(31)，且天花吊板(30)中开设有固定卡接卡块(31)的卡孔(32)，所述卡块(31)与天花吊板(30)之间连接有三级锁紧螺钉。

7.钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在张弦桁架机构(1)的弧形架梁(4)上标记吊柱(8)的安装位与预装位，要求预装位位于安装位左右两侧0.2-0.25m范围内，通过高空作业车为高空作业人员提供升降位移平台，并通过滑轮(5)与卷收器(6)安装钢索(7)；

步骤S2，将吊架机构(2)放置于张弦桁架机构(1)下方，利用钢索(7)两端连接两根吊柱(8)上的加强座(14)进行连接，并利用卷收器(6)通过钢索(7)对吊柱(8)在预装位位置范围内进行垂直方向的上升；

步骤S3，通过在水平方向上位移两根吊柱(8)，使得两根吊柱(8)上的加强座(14)带动吊柱(8)从预装位向安装位处移动，在吊柱(8)带动下使得两根吊柱(8)上的上套板(9)向限位板(11)中收缩，同时两根下套板(10)分别向两个限位套(12)中移动，当两根吊柱(8)移动至合适位置时停止移动，并在限位板(11)与限位套(12)上利用一级锁紧螺钉分别对上套板(9)与下套板(10)进行锁紧，再于吊柱(8)与限位板(11)之间固定安装伸缩杆(29)；

步骤S4，在两个固定块(16)中设置上一级梁板(17)，在两根导向杆(20)上设置二级梁板(24)，并通过螺母(22)设置螺杆(25)，通过旋转螺杆(25)使得其上端套设于套筒(27)内，以对强力弹簧(28)进行压缩；

步骤S5，在相邻两根吊柱(8)下端设置天花吊板(30)，使得卡块(31)卡扣于卡孔(32)中。

8.根据权利要求7所述的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S3中加强座(14)水平位移至安装位时通过螺栓或焊接方式使得加强座(14)与弧形架梁(4)的固定连接。

9.根据权利要求7所述的钢结构张弦桁架体系屋盖吊顶结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S4中一级梁板(17)与二级梁板(24)上下对应，且直线等距分布的多根螺杆(25)垂直分布。

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