CN202324281U - 水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，承载能力强且施工便捷。该结构包括设置在地下厂房的两个支撑柱之间的一组拱形桁架单元；一组拱形桁架单元的上方设置有一组檩条或系杆，檩条或系杆沿拱形桁架单元的上弦杆的延伸方向间隔排布且每根檩条或系杆分别与各个拱形桁架单元的上弦杆相连；一组拱形桁架单元的下方设置有一组系杆，一组系杆沿拱形桁架单元的下弦杆的延伸方向间隔排布且每根系杆分别与各个拱形桁架单元的下弦杆相连；拱形桁架单元上方设置有覆盖整个厂房顶部的拱形板结构，拱形板结构与拱形桁架单元的弧形相适配，拱形板结构通过拱形桁架单元支撑并与下方的檩条或系杆相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构。
背景技术
水电站大跨度地下厂房的跨度一般为20m～32m，目前水电站大跨度地下厂房顶棚结构比较常用的是在地下厂房横向的上游侧和下游侧的岩壁外侧的两个支撑柱之间修筑钢网架结构、轻型钢钢梁加装饰吊顶板结构或钢-混凝土组合现浇结构，拱形波纹钢屋盖也有应用。钢-混凝土组合现浇结构具有承载能力强、体型较小、抗渗性能强、抗腐蚀能力强、防火性能好等优点，但对施工时机的要求高，后期施工则需要利用厂内桥式起重机立模，存在施工干扰大、效率低、施工工期长、工程投资大等缺点；钢网架结构承载能力较强，但对施工安装精度要求较高，且限于地下厂房条件的限制只能采用高空散装法，同样存在施工难度大、工期长等缺点；轻型钢梁加装饰顶拱形板和拱形波纹钢屋盖结构具有施工快捷、方便的优点，但其承载能力差、抗腐蚀能力差，防火性能差，后期维护费用大。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种承载能力强且施工便捷的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，包括两榀由上弦杆，腹杆和下弦杆结合构成的拱形桁架，所述两榀拱形桁架相互平行且相隔一距离，所述相互平行的两榀拱形桁架通过缀板或缀条相连形成拱形桁架单元，在地下厂房横向的上游侧和下游侧的岩壁外侧修筑的两个支撑柱之间设置有一组所述拱形桁架单元，所述一组拱形桁架单元沿地下厂房的纵轴线方向间隔排布，所述拱形桁架单元的两端分别与两个支撑柱相连；所述一组拱形桁架单元的上方设置有一组檩条或系杆，所述一组檩条或系杆沿拱形桁架单元的上弦杆的延伸方向间隔排布且每根檩条或系杆分别与各个拱形桁架单元的上弦杆相连，形成上层网格结构；所述一组拱形桁架单元的下方设置有一组系杆，所述一组系杆沿拱形桁架单元的下弦杆的延伸方向间隔排布且每根系杆分别与各个拱形桁架单元的下弦杆相连，形成下层网格结构；所述拱形桁架单元上方设置有覆盖整个厂房顶部的拱形板结构，所述拱形板结构与拱形桁架单元的弧形相适配，所述拱形板结构通过拱形桁架单元支撑并与下方的上层网格结构中的檩条或系杆通过自攻钉相连。
进一步的是：所述拱形桁架单元的各个拱形桁架的上弦杆的两端和下弦杆的两端都设置有连接套筒，所述连接套筒的端部焊接有支座底板，所述支座底板与对应的支撑柱的顶部设置的预埋板焊接。
进一步的是：所述一组拱形桁架单元中位于端部的最外侧的三个拱形桁架单元形成拱形桁架端跨，所述拱形桁架端跨中的至少两个相邻的拱形桁架单元之间设置有一组桁架上弦杆水平支撑件和一组桁架下弦杆水平支撑件，所述桁架上弦杆水平支撑件的一端与其中一个拱形桁架单元的上弦杆相连，所述桁架上弦杆水平支撑件的另一端与另一个拱形桁架单元的上弦杆相连；所述桁架下弦杆水平支撑件的一端与其中一个拱形桁架单元的下弦杆相连，所述桁架下弦杆水平支撑件的另一端与另一个拱形桁架单元的下弦杆相连。
进一步的是：所述拱形桁架端跨中的至少两个相邻的拱形桁架单元之间设置有一组桁架垂直支撑件，所述桁架垂直支撑件的一端与上层网格结构中的檩条或系杆相连，所述桁架垂直支撑件的另一端与下层网格结构中的系杆相连。
进一步的是：所述拱形桁架单元的外表面，檩条的外表面，系杆的外表面，桁架上弦杆水平支撑件的外表面，桁架下弦杆水平支撑件的外表面以及桁架垂直支撑件的外表面都设置有防火涂料层。
进一步的是：所述拱形桁架单元的外表面，檩条的外表面，系杆的外表面，桁架上弦杆水平支撑件的外表面，桁架下弦杆水平支撑件的外表面以及桁架垂直支撑件的外表面都设置有镀锌层。
进一步的是：所述上弦杆，腹杆，下弦杆，檩条，系杆和桁架垂直支撑件由方形钢管制成，所述桁架上弦杆水平支撑件和桁架下弦杆水平支撑件由钢带制成。
进一步的是：所述拱形板结构由上而下依次包括上拱形板，岩棉层和下拱形板。进一步的是：所述支撑柱的顶部通过锚杆与支撑柱对应的岩壁相连。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的顶棚结构承载能力强，施工便捷，检修维护方便，且可保温、防腐、防潮、防渗、防火。
附图说明
图1为在两个支撑柱之间设置一组拱形桁架单元的示意图；
图2为上层网格结构的示意图；
图3为下层网格结构的示意图；
图4为拱形桁架单元的端部与对应的支撑柱的连接关系示意图；
图5为檩条、桁架垂直支撑件和系杆的连接关系示意图；
图中标记为：拱形桁架单元1，上弦杆11，下弦杆12，腹杆13，拱形板结构2，上拱形板21，岩棉层22，下拱形板23，支撑柱31，支撑柱32，檩条4，系杆5，岩壁6，桁架上弦杆水平支撑件71，桁架下弦杆水平支撑件72，桁架垂直支撑件73，锚杆8，连接套筒9，支座底板91，预埋板92。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1至图5所示，水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，包括两榀由上弦杆11，腹杆13和下弦杆12结合构成的拱形桁架，所述两榀拱形桁架相互平行且相隔一距离，所述相互平行的两榀拱形桁架通过缀板或缀条相连形成拱形桁架单元1，在地下厂房横向的上游侧和下游侧的岩壁外侧修筑的两个支撑柱之间设置有一组所述拱形桁架单元1，所述两个支撑柱为支撑柱31和支撑柱32，所述一组拱形桁架单元1沿地下厂房的纵轴线方向间隔排布，所述拱形桁架单元1的两端分别与两个支撑柱相连；所述一组拱形桁架单元的上方设置有一组檩条4或系杆，所述一组檩条4或系杆沿拱形桁架单元的上弦杆11的延伸方向间隔排布且每根檩条4或系杆分别与各个拱形桁架单元的上弦杆11相连，形成上层网格结构；所述一组拱形桁架单元的下方设置有一组系杆5，所述一组系杆5沿拱形桁架单元的下弦杆12的延伸方向间隔排布且每根系杆5分别与各个拱形桁架单元的下弦杆12相连，形成下层网格结构；所述拱形桁架单元1上方设置有覆盖整个厂房顶部的拱形板结构2，所述拱形板结构2与拱形桁架单元的弧形相适配，所述拱形板结构2通过拱形桁架单元支撑并与下方的上层网格结构中的檩条4或系杆通过自攻钉相连。上述上层网格结构中可设置一组檩条，也可设置一组系杆。通过上层网格结构和下层网格结构的共同作用，使得本实用新型的顶棚结构具有较高的承载能力，且施工便捷，施工工期短，同时，由于设置有拱形板结构，可防止拱板结构上方的厂房顶部风道内的水分侵蚀拱形桁架单元和影响厂内发电设备的安全运行。
上述拱形桁架单元与支撑柱的连接方式有多种，例如可通过浇筑混凝土方式。为了使施工便捷，有利于缩短工期，且使拱形桁架单元与支撑柱的连接牢靠，使支撑柱可对拱形桁架单元稳固支撑，如图4所示，所述拱形桁架单元的各个拱形桁架的上弦杆的两端和下弦杆的两端都设置有连接套筒9，所述连接套筒9的端部焊接有支座底板91，所述支座底板91与对应的支撑柱的顶部设置的预埋板92焊接。
在上述基础上，为进一步提高本实用新型的顶棚结构整体稳定性和满足抗震设防要求，如图2和图3所示，所述一组拱形桁架单元中位于端部的最外侧的三个拱形桁架单元形成拱形桁架端跨，所述拱形桁架端跨中的至少两个相邻的拱形桁架单元之间设置有一组桁架上弦杆水平支撑件71和一组桁架下弦杆水平支撑件72，所述桁架上弦杆水平支撑件71的一端与其中一个拱形桁架单元的上弦杆相连，所述桁架上弦杆水平支撑件71的另一端与另一个拱形桁架单元的上弦杆相连；所述桁架下弦杆水平支撑件72的一端与其中一个拱形桁架单元的下弦杆相连，所述桁架下弦杆水平支撑件72的另一端与另一个拱形桁架单元的下弦杆相连。通过设置一组桁架上弦杆水平支撑件71和一组桁架下弦杆水平支撑件72，可使拱形桁架单元 的上弦杆和下弦杆得到良好支撑，有利于提高顶棚结构整体稳定性。
为了在上述基础上，为进一步提高本实用新型的顶棚结构整体稳定性和满足抗震设防要求，如图5所示，所述拱形桁架端跨中的至少两个相邻的拱形桁架单元之间设置有一组桁架垂直支撑件73，所述桁架垂直支撑件73的一端与上层网格结构中的檩条4或系杆相连，所述桁架垂直支撑件73的另一端与下层网格结构中的系杆5相连。通过桁架垂直支撑件可对檩条或系杆进良好支撑，进而可提高顶棚结构整体稳定性。
为了使顶棚结构具有较好的防火性能，所述拱形桁架单元的外表面，檩条的外表面，系杆的外表面，桁架上弦杆水平支撑件的外表面，桁架下弦杆水平支撑件的外表面以及桁架垂直支撑件的外表面都设置有防火涂料层。
为了使顶棚结构具有较好的防腐蚀性能，所述拱形桁架单元的外表面，檩条的外表面，系杆的外表面，桁架上弦杆水平支撑件的外表面，桁架下弦杆水平支撑件的外表面以及桁架垂直支撑件的外表面都设置有镀锌层。
上述拱形板结构的实施方式有多种，例如可仅为一层钢板。为了使拱形板结构在具有较好的防水性能的同时具有较好的防火和保温性能，如图4所示，所述拱形板结构由上而下依次包括上拱形板21，岩棉层22和下拱形板23。上述岩棉层22可换成其它满足消防要求的保温材料层。
为了进一步提高承载能力，所述支撑柱32的顶部通过锚杆8与支撑柱32对应的岩壁6相连。
Claims (9)
1.水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，包括两榀由上弦杆(11)，腹杆(13)和下弦杆(12)结合构成的拱形桁架，所述两榀拱形桁架相互平行且相隔一距离，所述相互平行的两榀拱形桁架通过缀板或缀条相连形成拱形桁架单元(1)，其特征是：
在地下厂房横向的上游侧和下游侧的岩壁外侧修筑的两个支撑柱(31，32)之间设置有一组所述拱形桁架单元(1)，所述一组拱形桁架单元(1)沿地下厂房的纵轴线方向间隔排布，所述拱形桁架单元(1)的两端分别与两个支撑柱相连；
所述一组拱形桁架单元的上方设置有一组檩条(4)或系杆，所述一组檩条(4)或系杆沿拱形桁架单元的上弦杆(11)的延伸方向间隔排布且每根檩条(4)或系杆分别与各个拱形桁架单元的上弦杆(11)相连，形成上层网格结构；
所述一组拱形桁架单元的下方设置有一组系杆(5)，所述一组系杆(5)沿拱形桁架单元的下弦杆(12)的延伸方向间隔排布且每根系杆(5)分别与各个拱形桁架单元的下弦杆(12)相连，形成下层网格结构；
所述拱形桁架单元(1)上方设置有覆盖整个厂房顶部的拱形板结构(2)，所述拱形板结构(2)与拱形桁架单元的弧形相适配，所述拱形板结构(2)通过拱形桁架单元支撑并与下方的上层网格结构中的檩条(4)或系杆通过自攻钉相连。
2.如权利要求1所述的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，其特征是：所述拱形桁架单元的各个拱形桁架的上弦杆的两端和下弦杆的两端都设置有连接套筒(9)，所述连接套筒(9)的端部焊接有支座底板(91)，所述支座底板(91)与对应的支撑柱的顶部设置的预埋板(92)焊接。
3.如权利要求1所述的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，其特征是：所述一组拱形桁架单元中位于端部的最外侧的三个拱形桁架单元形成拱形桁架端跨，所述拱形桁架端跨中的至少两个相邻的拱形桁架单元之间设置有一组桁架上弦杆水平支撑件(71)和一组桁架下弦杆水平支撑件(72)，所述桁架上弦杆水平支撑件(71)的一端与其中一个拱形桁架单元的上弦杆相连，所述桁架上弦杆水平支撑件(71)的另一端与另一个拱形桁架单元的上弦杆相连；所述桁架下弦杆水平支撑件(72)的一端与其中一个拱形桁架单元的下弦杆相连，所述桁架下弦杆水平支撑件(72)的另一端与另一个拱形桁架单元的下弦杆相连。
4.如权利要求3所述的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，其特征是：所述拱形桁架端跨中的至少两个相邻的拱形桁架单元之间设置有一组桁架垂直支撑件(73)，所述桁架垂直支撑件(73)的一端与上层网格结构中的檩条(4)或系杆相连，所述桁架垂直支撑件(73)的另一端与下层网格结构中的系杆(5)相连。
5.如权利要求4所述的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，其特征是：所述拱形桁架单元的外表面，檩条的外表面，系杆的外表面，桁架上弦杆水平支撑件的外表面，桁架下弦杆水平支撑件的外表面以及桁架垂直支撑件的外表面都设置有防火涂料层。
6.如权利要求4所述的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，其特征是：所述拱形桁架单元的外表面，檩条的外表面，系杆的外表面，桁架上弦杆水平支撑件的外表面，桁架下弦杆水平支撑件的外表面以及桁架垂直支撑件的外表面都设置有镀锌层。
7.如权利要求4所述的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，其特征是：所述上弦杆(11)，腹杆(13)，下弦杆(12)，檩条，系杆和桁架垂直支撑件由方形钢管制成，所述桁架上弦杆水平支撑件和桁架下弦杆水平支撑件由钢带制成。
8.如权利要求1所述的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，其特征是：所述拱形板结构由上而下依次包括上拱形板(21)，岩棉层(22)和下拱形板(23)。
9.如权利要求1所述的水电站大跨度地下厂房格构式钢桁架顶棚结构，其特征是：所述支撑柱(32)的顶部通过锚杆(8)与支撑柱(32)对应的岩壁(6)相连。
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Legal Events
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