CN115559413A - 一种异形悬挑钢结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形悬挑钢结构，包括延伸出建筑物的外侧的悬挑梁，并且使用多个异形桁架拼接成台阶形状，在每一级台阶上安装一个种植台，其中，异形桁架的横截面为直角三角形，其一条直角边竖直设置，另一条直角边水平设置并且连接种植台，异形桁架通过其自身的锐角端连接相邻的异形桁架，其中最低处的异形桁架连接悬挑梁。由于每个种植台的远近高低各不同，在种植台内部种植花贲形成具有层次感的花园，花园通过悬挑梁布置在远离建筑物的一侧，从建筑侧观察，能够获得空中花园一般的视觉效果。

Description

一种异形悬挑钢结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及悬挑钢结构领域，具体涉及一种异形悬挑钢结构。

本发明还涉及一种异形悬挑钢结构的施工方法。

背景技术

本发明所公开的主题涉及到的悬挑钢结构的相关技术公开于：

中国专利公开号CN215563828U公开的一种梁结构、空中绿道走廊、绿化屋顶和活动平台。

具有空中花园的住宅、酒店、文化中心一直是人们想要建设的建筑物，目前，现有的建筑物上建设的空中花园、绿道走廊或者活动平台均以屋顶、阳台或者建筑物与建筑物之间的桥梁为基础，直观上无法给人带来一种花园悬空的视觉感受。

为此，就需要将花贲的种植台建设在悬挑梁上，目前，现有技术尚未公开在悬挑梁上建设种植台的相关技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异形悬挑钢结构及其施工方法，以解决如何连接花贲的种植台与悬挑梁的技术问题。

本发明提供一种异形悬挑钢结构，包括：悬挑梁，连接建筑物，并且延伸出建筑物的外侧；异形桁架，具有多个并且依次邻接成台阶形状，所述异形桁架的横截面为直角三角形，所述异形桁架沿着第一路径延伸，所述异形桁架的一条直角边竖直设置，另一条直角边水平设置，所述异形桁架通过其自身的锐角端连接相邻的所述异形桁架，其中最低处的所述异形桁架连接所述悬挑梁；种植台，至少安装在一个所述异形桁架的顶部，所述种植台为开口设置在顶部的盒体形状。

进一步地，所述异形桁架包括：横梁，具有三个，并且在所述异形桁架的横截面上分布于直角三角形的三个角，所述横梁具有工字形状的横截面，并且沿着所述第一路径延伸；立柱，固定连接2个所述横梁，并且在所述异形桁架的横截面上分布于直角三角形的一条竖直的直角边；纵梁，固定连接2个所述横梁，并且在所述异形桁架的横截面上分布于直角三角形的一条水平的直角边；斜梁，固定连接2个所述横梁，并且在所述异形桁架的横截面上分布于直角三角形的斜边；所述立柱、所述纵梁和所述斜梁均具有多个并且沿着所述第一路径均匀分布。

进一步地，所述横梁包括第一横梁、第二横梁和第三横梁，所述第二横梁位于所述第一横梁的正上方，所述第三横梁位于所述第一横梁的斜上方，所述第三横梁与所述第二横梁位于同一水平面；相邻的2个所述异形桁架中，其中一者的所述第一横梁是另一者的所述第三横梁。

进一步地，所述立柱包括：螺纹柱，竖直贯通所述第一横梁和所述第二横梁的翼缘；套筒，同轴套装在所述螺纹柱的外侧，并且两端抵接在所述第一横梁的顶壁和所述第二横梁的底壁；螺母，螺旋安装在所述螺纹柱的两端，并且向所述第一横梁和所述第二横梁施加靠近所述套筒的锁紧力。

进一步地，所述纵梁固定连接所述第二横梁的较低处的翼缘的顶壁和所述第三横梁的较高处的翼缘的底壁。

进一步地，所述斜梁固定连接所述第一横梁的较低处的翼缘的顶壁和所述第三横梁的较低处的翼缘的底壁。

进一步地，所述纵梁和所述斜梁均通过螺纹柱和螺母连接所述横梁。

进一步地，所述悬挑梁具有工字形状的横截面，并且至少一部分沿着所述第一路径延伸，最低处的所述异形桁架的第一横梁和第二横梁分别固定连接所述悬挑梁的顶壁和底壁。

进一步地，所述悬挑梁和最高处的所述异形桁架通过斜拉索连接建筑物。

本发明还提供一种异形悬挑钢结构的施工方法，包括：S1，预拼装第二横梁、第三横梁和纵梁，使其形成一个平面桁架，同时，预拼装悬挑梁和第一横梁；S2，固定连接悬挑梁和建筑物；S3，在悬挑梁和第一横梁上安装立柱和斜梁；S4，将平面桁架安装在立柱和斜梁的顶端；S5，在平面桁架上安装立柱和斜梁；S6，重复S4和S5，直至所有的异形桁架组装完成；S7，在异形桁架上安装种植台。

本申请与现有技术相比较具有如下有益效果：

提供一种异形悬挑钢结构，包括延伸出建筑物的外侧的悬挑梁，并且使用多个异形桁架拼接成台阶形状，在每一级台阶上安装一个种植台，由于每个种植台的远近高低各不同，在种植台内部种植花贲形成具有层次感的花园，花园通过悬挑梁布置在远离建筑物的一侧，从建筑侧观察，能够获得空中花园一般的视觉效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例的立体图；

图2为本发明实施例的侧视图；

图3为本发明实施例的俯视图；

图4为图3的A-A方向的剖视图；

图5为图4的B处的局部放大图；

图6为本发明实施例的一个施工过程图，图中展示了向悬挑梁上安装平面桁架，以形成异形桁架的过程；

图7为本发明实施例的一个施工过程图，图中展示了向异形桁架上安装异形桁架的施工过程；

图8为本发明实施例的一个施工过程图，图中展示了向异形桁架上安装种植台的施工过程；

图中的标号分别表示如下：

1-悬挑梁；11-端板；

2-异形桁架；26-平面桁架；21-横梁；211-第一横梁；212-第二横梁；213-第三横梁；22-立柱；221-螺纹柱；222-套筒；223-螺母；23-纵梁；24-斜梁；25-斜杆；

3-种植台；

4-斜拉索。

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。

如图1-5所示，提供异形悬挑钢结构的实施例，其主要结构包括：悬挑梁1、异形桁架2和种植台3。

悬挑梁1连接建筑物，并且延伸出建筑物的外侧；

异形桁架2具有多个并且依次邻接成台阶形状，异形桁架2的横截面为直角三角形，异形桁架2沿着第一路径延伸，异形桁架2的一条直角边竖直设置，另一条直角边水平设置，异形桁架2通过其自身的锐角端连接相邻的异形桁架2，其中最低处的异形桁架2连接悬挑梁1；

种植台3至少安装在一个异形桁架2的顶部，种植台3为开口设置在顶部的盒体形状。

第一路径的可选形状包括：直线线段、弧线线段、曲线线段、三角形、矩形、圆形等，在满足结构强度的前提下，可以选择其中任意一种形状。

上述结构中，多个异形桁架2彼此邻接，形成的台阶结构可以用于放置多个种植台3，每个种植台3的远近高低各不同，在种植台3内部种植花贲形成具有层次感的花园，花园通过悬挑梁1布置在远离建筑物的一侧，从建筑侧观察，能够获得空中花园一般的视觉效果。

进一步地：异形桁架2的一种可选结构如下所述。

异形桁架2包括：横梁21、立柱22、纵梁23和斜梁24。

横梁21具有三个，并且在异形桁架2的横截面上分布于直角三角形的三个角，横梁21具有工字形状的横截面，并且沿着所述第一路径延伸；

立柱22固定连接2个横梁21，并且在异形桁架2的横截面上分布于直角三角形的一条竖直的直角边；

纵梁23固定连接2个横梁21，并且在异形桁架2的横截面上分布于直角三角形的一条水平的直角边；

斜梁24固定连接2个横梁21，并且在异形桁架2的横截面上分布于直角三角形的斜边；

立柱22、纵梁23和斜梁24均具有多个并且沿着所述第一路径均匀分布。

横梁21是用工字钢构成的，或者是用工字钢弯曲后构成的。

纵梁23和斜梁24可以用槽钢、钢管等材料制造。

在本实施例中，横梁21之间还通过斜杆25固定连接，斜杆25的两端与横梁21焊接，图中斜杆25仅作为示意，在满足结构强度的前提下，可以根据需要增减斜杆25的数量，斜杆25可以用角钢制造。

进一步地：为了减少异形桁架2的整体重量，异形桁架2的一种可选结构如下所述。

横梁21包括第一横梁211、第二横梁212和第三横梁213，第二横梁212位于第一横梁211的正上方，第三横梁213位于第一横梁211的斜上方，第三横梁213与第二横梁212位于同一水平面；

相邻的2个异形桁架2中，其中一者的第一横梁211是另一者的第三横梁213。

除了最低处和最高处的2个异形桁架2，其他的每个异形桁架2的第一横梁211和第三横梁213均为共用的，从而减少了异形桁架2的整体重量。

进一步地：立柱22的一种可选结构如下所述。

立柱22包括：螺纹柱221、套筒222和螺母223。

螺纹柱221竖直贯通第一横梁211和第二横梁212的翼缘；

套筒222同轴套装在螺纹柱221的外侧，并且两端抵接在第一横梁211的顶壁和第二横梁212的底壁；

螺母223螺旋安装在螺纹柱221的两端，并且向第一横梁211和第二横梁212施加靠近套筒222的锁紧力。

套筒222提供在第一横梁211上支撑第二横梁212的作用力，螺纹柱221和螺母223用于固定套筒222的位置，同时施加使得第一横梁211和第二横梁212夹紧套筒222的作用力，从而使得第一横梁211和第二横梁212固定连接。

进一步地：

连接第二横梁212和第三横梁213时，可以通过将立柱22水平横置，使其穿过第二横梁212和第三横梁213的腹板将两者固定在一起。

该连接结构也可以是：纵梁23固定连接第二横梁212的较低处的翼缘的顶壁和第三横梁213的较高处的翼缘的底壁。

纵梁23向第三横梁213提供朝向第一横梁211和第二横梁212之间移动的作用力，以平衡第三横梁213受到的使其外翻的上一层异形桁架2的重量。

进一步地：

斜梁24固定连接第一横梁211的较低处的翼缘的顶壁和第三横梁213的较低处的翼缘的底壁。

上一层的异形桁架2的重量通过斜梁24传递给下一层的另一个异形桁架2的第一横梁211的翼缘和腹板之间，斜梁24的较低端被第一横梁211的翼缘和腹板卡在中间，使其不易松动。

可选地：

纵梁23和斜梁24均通过螺纹柱221和螺母223连接横梁21。

一组立柱22、纵梁23和斜梁24均位于异形桁架2的一个横截面中，从而形成良好的支撑结构。

进一步地：

悬挑梁1具有工字形状的横截面，并且至少一部分沿着所述第一路径延伸，最低处的异形桁架2的第一横梁211和第二横梁212分别固定连接悬挑梁1的顶壁和底壁。

在本实施例中，第一路径是扇环形线段，悬挑梁1是半圆形的，悬挑梁1也可以是其他形状，只要悬挑梁1与异形桁架2连接的一部分是扇环形状即可。

悬挑梁1与建筑物的连接方法可以选择任意已知的悬挑梁的固定方法，例如将悬挑梁1与建筑物外墙的锚栓固定连接，或者将悬挑梁的端部贯穿建筑物的外墙，并且与建筑物的楼板连接。

在本实施例中，最低处的异形桁架2上未使用套筒222，其第一横梁211和第二横梁212直接通过螺纹柱221贯穿悬挑梁1的上下2个翼缘，然后通过螺母223锁紧第一横梁211、第二横梁212和悬挑梁1。

悬挑梁1也可以替换为钢筋混凝土结构，贯穿其中的螺纹柱221为浇筑时的预埋件。

可选地：

悬挑梁1和最高处的异形桁架2通过斜拉索4连接建筑物。

在整体满足结构强度前提下，也可以不使用斜拉索4。

如图6-8所示，提供异形悬挑钢结构的施工方法的实施例，其主要步骤包括：

S1，预拼装第二横梁212、第三横梁213和纵梁23，使其形成一个异形的平面桁架26；

同时，预拼装悬挑梁1和第一横梁211；

S2，使用螺母固定连接悬挑梁1上的端板11和建筑物上的锚栓；

悬挑梁1的端部还可以贯穿建筑物的外墙并且固定连接楼板；

S3，使用螺纹柱221和螺母223在悬挑梁1和第一横梁211上安装立柱22和斜梁24；

S4，将平面桁架26安装在立柱22和斜梁24的顶端：先将平面桁架26的两边分别抵靠在立柱22和斜梁24的顶端，然后拧上螺母223即可；

S5，在平面桁架26上安装立柱22和斜梁24，步骤同S3；

S6，重复S4和S5，直至所有的异形桁架2组装完成，需要时，再安装斜拉索4；

S7，在异形桁架2上安装种植台3。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为本发明实施例的落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种异形悬挑钢结构，其特征在于，包括：

悬挑梁(1)，连接建筑物，并且延伸出建筑物的外侧；

异形桁架(2)，具有多个并且依次邻接成台阶形状，所述异形桁架(2)的横截面为直角三角形，所述异形桁架(2)沿着第一路径延伸，所述异形桁架(2)的一条直角边竖直设置，另一条直角边水平设置，所述异形桁架(2)通过其自身的锐角端连接相邻的所述异形桁架(2)，其中最低处的所述异形桁架(2)连接所述悬挑梁(1)；

种植台(3)，至少安装在一个所述异形桁架(2)的顶部，所述种植台(3)为开口设置在顶部的盒体形状。

2.根据权利要求1所述的一种异形悬挑钢结构，其特征在于，

所述异形桁架(2)包括：

横梁(21)，具有三个，并且在所述异形桁架(2)的横截面上分布于直角三角形的三个角，所述横梁(21)具有工字形状的横截面，并且沿着所述第一路径延伸；

立柱(22)，固定连接2个所述横梁(21)，并且在所述异形桁架(2)的横截面上分布于直角三角形的一条竖直的直角边；

纵梁(23)，固定连接2个所述横梁(21)，并且在所述异形桁架(2)的横截面上分布于直角三角形的一条水平的直角边；

斜梁(24)，固定连接2个所述横梁(21)，并且在所述异形桁架(2)的横截面上分布于直角三角形的斜边；

所述立柱(22)、所述纵梁(23)和所述斜梁(24)均具有多个并且沿着所述第一路径均匀分布。

3.根据权利要求2所述的一种异形悬挑钢结构，其特征在于，

所述横梁(21)包括第一横梁(211)、第二横梁(212)和第三横梁(213)，所述第二横梁(212)位于所述第一横梁(211)的正上方，所述第三横梁(213)位于所述第一横梁(211)的斜上方，所述第三横梁(213)与所述第二横梁(212)位于同一水平面；

相邻的2个所述异形桁架(2)中，其中一者的所述第一横梁(211)是另一者的所述第三横梁(213)。

4.根据权利要求3所述的一种异形悬挑钢结构，其特征在于，

所述立柱(22)包括：

螺纹柱(221)，竖直贯通所述第一横梁(211)和所述第二横梁(212)的翼缘；

套筒(222)，同轴套装在所述螺纹柱(221)的外侧，并且两端抵接在所述第一横梁(211)的顶壁和所述第二横梁(212)的底壁；

螺母(223)，螺旋安装在所述螺纹柱(221)的两端，并且向所述第一横梁(211)和所述第二横梁(212)施加靠近所述套筒(222)的锁紧力。

5.根据权利要求3所述的一种异形悬挑钢结构，其特征在于，

所述纵梁(23)固定连接所述第二横梁(212)的较低处的翼缘的顶壁和所述第三横梁(213)的较高处的翼缘的底壁。

6.根据权利要求3所述的一种异形悬挑钢结构，其特征在于，

所述斜梁(24)固定连接所述第一横梁(211)的较低处的翼缘的顶壁和所述第三横梁(213)的较低处的翼缘的底壁。

7.根据权利要求5或6所述的一种异形悬挑钢结构，其特征在于，

所述纵梁(23)和所述斜梁(24)均通过螺纹柱(221)和螺母(223)连接所述横梁(21)。

8.根据权利要求7所述的一种异形悬挑钢结构，其特征在于，

所述悬挑梁(1)具有工字形状的横截面，并且至少一部分沿着所述第一路径延伸，最低处的所述异形桁架(2)的第一横梁(211)和第二横梁(212)分别固定连接所述悬挑梁(1)的顶壁和底壁。

9.根据权利要求1所述的一种异形悬挑钢结构，其特征在于，

所述悬挑梁(1)和最高处的所述异形桁架(2)通过斜拉索(4)连接建筑物。

10.一种根据权利要求3所述的异形悬挑钢结构的施工方法，其特征在于，包括：

S1，预拼装第二横梁、第三横梁和纵梁，使其形成一个平面桁架，同时，预拼装悬挑梁和第一横梁；

S2，固定连接悬挑梁和建筑物；

S3，在悬挑梁和第一横梁上安装立柱和斜梁；

S4，将平面桁架安装在立柱和斜梁的顶端；

S5，在平面桁架上安装立柱和斜梁；

S6，重复步骤S4和S5，直至所有的异形桁架组装完成；

S7，在异形桁架上安装种植台。

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