CN114482404B - 一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，包括钢包低强度混凝土桁架上弦杆、桁架压杆、桁架斜腹钢拉杆、桁架下弦钢拉杆和下部支撑，在桁架顶点、桁架上弦节点、桁架下弦节点和桁架支座节点设置钢包层，钢包低强度混凝土桁架上弦杆和桁架斜腹钢拉杆在桁架顶点连接，钢包低强度混凝土桁架上弦杆与桁架压杆在桁架上弦节点连接，桁架压杆、桁架斜腹钢拉杆和桁架下弦钢拉杆在桁架下弦节点连接，钢包低强度混凝土桁架上弦杆、桁架下弦钢拉杆和下部支撑在支座节点连接。

Description

一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构
技术领域
本发明是一种组合屋架结构，特别是一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构。
背景技术
现有工业民用建筑的大跨度屋架中大都使用单一的大跨度梁或者单一杆件形式的桁架结构，经过多年使用以后，如果在建筑空间或者建筑功能方面有了新的需求，那么就需要进行进一步的改进，直接使用新的组合屋架结构或者将原有的屋架结构加固改造为新的组合屋架结构，既有城市工业区功能提升与改造技术中，面临着大量的钢筋混凝土桁架结构需要增加荷载、拓展使用功能并且保持原来的建筑风貌，因此亟需要一种解决上述问题的组合屋架结构，而在直接使用新的杆件或者用新的杆件替换旧杆件的基础上又需要非常可靠的节点来确保新的组合屋架结构的受力性能。
发明内容
技术问题
为了提供一种承载能力高、稳定性强、安装效率高和变形协调能力强的组合屋架结构，本发明设计了一种充分发挥各种材料性能、杆件受力合理的钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构。
技术方案
本发明提出一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，包括钢包低强度混凝土桁架上弦杆、桁架压杆、桁架斜腹钢拉杆、桁架下弦钢拉杆和下部支撑，其特征在于：在桁架顶点、桁架上弦节点、桁架下弦节点和桁架支座节点设置钢包层，钢包低强度混凝土桁架上弦杆和桁架斜腹钢拉杆在桁架顶点连接，钢包低强度混凝土桁架上弦杆与桁架压杆在桁架上弦节点连接，桁架压杆、桁架斜腹钢拉杆和桁架下弦钢拉杆在桁架下弦节点连接，钢包低强度混凝土桁架上弦杆、桁架下弦钢拉杆和下部支撑在支座节点连接。
优选地，在钢包低强度混凝土桁架上弦杆的钢包层之间的低强度混凝土桁架上弦杆设置约束角钢和通长扁钢，进一步提高低强度混凝土桁架上弦杆的整体稳定性和变形能力。
优选地，钢包低强度混凝土桁架上弦杆的钢包层之间的低强度混凝土桁架上弦杆的约束角钢和通长扁钢上设置水平缀板和/或斜缀板。
优选地，在节点位置的水平缀板和/或斜尺寸增加或者加密布置。
优选地，在钢包低强度混凝土桁架上弦杆，使用对拉高强螺栓从低强度混凝土的前后面将钢包层与低强度混凝土固定连接，从而增加各个节点的受力性能以及组合屋架结构的整体稳定性。
优选地，桁架斜腹钢拉杆以及桁架下弦钢拉杆使用角钢。
优选地，在桁架压杆的桁架下弦节点一端设置钢盖板，从而增加桁架斜腹钢拉杆和桁架下弦钢拉杆和桁架压杆之间的受力性能和整体稳定性。
优选地，在桁架压杆，使用对拉高强螺栓从低强度混凝土的上下面将钢包层与低强度混凝土固定连接，从而增加各个节点的受力性能以及组合屋架结构的整体稳定性。
优选地，钢包低强度混凝土桁架上弦杆与桁架压杆垂直相交。
优选地，钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构为三角形屋架或者折线形屋架。
优选地，桁架斜腹钢拉杆以及桁架下弦钢拉杆使用的角钢为50*5。
优选地，在钢包低强度混凝土桁架上弦杆的钢包层之间的低强度混凝土桁架上弦杆设置的角钢为65*10，通长钢板为10*60。
优选地，对拉高强螺栓为M16。
优选地，低强度混凝土的强度等级范围是C20-C40。
技术效果
钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构具备如下特点，受拉杆件采用轻质的钢材，受压杆件采用低强度混凝土，低强度混凝土在节点处使用钢包层使得低强度混凝土和受拉杆件之间完美结合，将各自的材料性能充分发挥，并且在节点处避免了应力集中而损坏低强度混凝土。
说明：钢包低强度混凝土桁架上弦杆、桁架压杆为受压杆件，桁架斜腹钢拉杆、桁架下弦钢拉杆为受拉杆件。
一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，从受力的角度来说，比其他的组合屋架结构稳定性更强；钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构的受力杆件传力方式单一、可靠。因此，相对于其他的组合屋架结构，钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构会更加稳定、更加可靠，而且能够迅速分散节点处集中的应力，并且自重减少，用材量减少。
采用包钢层应用于钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构的节点，使各个钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构的受力杆件之间容易吻合，大大提高了钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构的受力杆件之间连接的准确性，并且保证其明确的传力路径。
附图说明
图1钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形组合屋架结构
图2钢包低强度混凝土与钢拉杆的折线形组合屋架结构
图3钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形组合屋架结构的桁架支座节点
图4钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形组合屋架结构的桁架顶点
图5钢包低强度混凝土与钢拉杆的折线形组合屋架结构的桁架上弦节点
图6钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形组合屋架结构的桁架下弦节点
图7钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形或者折线形组合屋架结构的A-A截面
图8钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形组合屋架结构的B-B截面
图9钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形组合屋架结构的C-C截面
图10钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形组合屋架结构的D-D截面
图11钢包低强度混凝土与钢拉杆的三角形组合屋架结构的E-E截面
说明：为了简化附图，未给出所有节点图，仅选出有助于表达技术方案的有代表性的节点图。
附图标记如下：1.钢包低强度混凝土桁架上弦杆；2.桁架压杆；3.桁架斜腹钢拉杆；4.桁架下弦钢拉杆；5.下部支撑；6.桁架支座节点；7.桁架顶点；8.桁架上弦节点；9.桁架下弦节点；10.约束角钢；11.水平缀板；12.斜缀板；13.通长扁钢；14.低强度混凝土；15.对拉高强螺栓；16.钢包层；17.钢盖板。
具体实施方式
具体实施方式一：
一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构(如图1、2)，包括钢包低强度混凝土桁架上弦杆1、桁架压杆2、桁架斜腹钢拉杆3、桁架下弦钢拉杆4和下部支撑5，其特征在于：在桁架顶点7、桁架上弦节点8、桁架下弦节点9和桁架支座节点6设置钢包层16，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1和桁架斜腹钢拉杆3在桁架顶点7连接(如图4)，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1与桁架压杆2在桁架上弦节8点连接(如图5)，桁架压杆2、桁架斜腹钢拉杆3和桁架下弦钢拉杆4在桁架下弦节点9连接(如图6)，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1、桁架下弦钢拉杆4和下部支撑5在支座节点6连接(如图3)。
在钢包低强度混凝土桁架上弦杆1的钢包层16之间的低强度混凝土桁架上弦杆1设置约束角钢10和通长扁钢13(如图7)。钢包低强度混凝土桁架上弦杆1的钢包层16之间的低强度混凝土桁架上弦杆1的约束角钢10和通长扁钢13上设置水平缀板11和/或斜缀板12(如图7)。
在钢包低强度混凝土桁架上弦杆1，使用对拉高强螺栓15从低强度混凝土14的前后面将钢包层16与低强度混凝土14固定连接(如图8)。桁架斜腹钢拉杆3以及桁架下弦钢拉杆4使用角钢(如图8、9、10)。
具体实施方式二：
一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构(如图1、2)，包括钢包低强度混凝土桁架上弦杆1、桁架压杆2、桁架斜腹钢拉杆3、桁架下弦钢拉杆4和下部支撑5，其特征在于：在桁架顶点7、桁架上弦节点8、桁架下弦节点9和桁架支座节点6设置钢包层16，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1和桁架斜腹钢拉杆3在桁架顶点7连接(如图4)，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1与桁架压杆2在桁架上弦节8点连接(如图5)，桁架压杆2、桁架斜腹钢拉杆3和桁架下弦钢拉杆4在桁架下弦节点9连接(如图6)，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1、桁架下弦钢拉杆4和下部支撑5在支座节点6连接(如图3)。
在桁架压杆2的桁架下弦节点9一端设置钢盖板17(如图10)，从而增加桁架斜腹钢拉杆3和桁架下弦钢拉杆4和桁架压杆2之间的受力性能和整体稳定性。在桁架压杆2，使用对拉高强螺栓15从低强度混凝土14的上下面将钢包层16与低强度混凝土14固定连接(如图11)，从而增加各个节点的受力性能以及组合屋架结构的整体稳定性。
具体实施方式三：
一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构(如图1、2)，包括钢包低强度混凝土桁架上弦杆1、桁架压杆2、桁架斜腹钢拉杆3、桁架下弦钢拉杆4和下部支撑5，其特征在于：在桁架顶点7、桁架上弦节点8、桁架下弦节点9和桁架支座节点6设置钢包层16，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1和桁架斜腹钢拉杆3在桁架顶点7连接(如图4)，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1与桁架压杆2在桁架上弦节8点连接(如图5)，桁架压杆2、桁架斜腹钢拉杆3和桁架下弦钢拉杆4在桁架下弦节点9连接(如图6)，钢包低强度混凝土桁架上弦杆1、桁架下弦钢拉杆4和下部支撑5在支座节点6连接(如图3)。
钢包低强度混凝土桁架上弦杆1与桁架压杆2垂直相交。钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构为三角形屋架或者折线形屋架(如图1、2)。桁架斜腹钢拉杆3以及桁架下弦钢拉杆4使用的角钢为50*5。在钢包低强度混凝土桁架上弦杆1的钢包层16之间的低强度混凝土桁架上弦杆1设置的约束角钢10为65*10，通长钢板13为10*60。对拉高强螺栓15为M16。低强度混凝土14的强度等级范围是C20-C40。

Claims (8)

1.一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，包括钢包低强度混凝土桁架上弦杆、桁架压杆、桁架斜腹钢拉杆、桁架下弦钢拉杆和下部支撑，其特征在于：在桁架顶点、桁架上弦节点、桁架下弦节点和桁架支座节点设置钢包层，钢包低强度混凝土桁架上弦杆和桁架斜腹钢拉杆在桁架顶点连接，钢包低强度混凝土桁架上弦杆与桁架压杆在桁架上弦节点连接，桁架压杆、桁架斜腹钢拉杆和桁架下弦钢拉杆在桁架下弦节点连接，钢包低强度混凝土桁架上弦杆、桁架下弦钢拉杆和下部支撑在支座节点连接；其中钢包低强度混凝土桁架上弦杆的钢包层之间的低强度混凝土桁架上弦杆的角钢和通长扁钢上设置水平缀板和/或斜缀板，在节点位置的水平缀板和/或斜缀板尺寸增加或者加密布置。
2.根据权利要求1所述的一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，其特征在于：在钢包低强度混凝土桁架上弦杆的钢包层之间的低强度混凝土桁架上弦杆设置角钢和通长扁钢。
3.根据权利要求1所述的一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，其特征在于：在钢包低强度混凝土桁架上弦杆，使用对拉高强螺栓从低强度混凝土的前后面将钢包层与低强度混凝土固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，其特征在于：桁架斜腹钢拉杆以及桁架下弦钢拉杆使用角钢。
5.根据权利要求1所述的一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，其特征在于：在桁架压杆的桁架下弦节点一端设置钢盖板。
6.根据权利要求1所述的一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，其特征在于：在桁架压杆，使用对拉高强螺栓从低强度混凝土的上下面将钢包层与低强度混凝土固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，其特征在于：钢包低强度混凝土桁架上弦杆与桁架压杆垂直相交。
8.根据权利要求1所述的一种钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构，其特征在于：钢包低强度混凝土与钢拉杆的组合屋架结构为三角形屋架或者折线形屋架。
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