CN2045002U

CN2045002U - 多层大跨度双拱架结构

Info

Publication number: CN2045002U
Application number: CN 88206766
Authority: CN
Inventors: 俞仁杰
Original assignee: Zhejiang Science And Technology Consulting Center Prestressed Large Span Building Technical Service Department
Current assignee: Zhejiang Science And Technology Consulting Center Prestressed Large Span Building Technical Service Department
Priority date: 1988-06-04
Filing date: 1988-06-04
Publication date: 1989-09-27

Abstract

本实用新型提出一种新的建筑结构——多层大跨度预应力双拱架结构，它是将拱和现代预应力钢筋混凝土技术相结合的多层大空间结构。

其特点是以拱架的矢高作为大开间偶数层，拱架以下为大跨度奇数层，拱架之间为偶数层大开间。本装置特别适合30米以上的多层大跨度工业和公共民用建筑，能够达到节约土地，节省材料，空间利用率高的目的。

Description

本发明涉及建筑工程中的结构形式。

大跨度多层建筑是世界建筑工程界所注重研究的课题。近几年来，国内外在多层大跨度建筑方面的创作设计十分活跃。据苏联资料报导（建筑工程情报资料第7514号，1975），苏联发展了大柱多层厂房，一般为12×6米、18×6米、12×12米柱网；捷克的装配钢筋混凝土骨架结构房屋体系（《1NTEGRO》体系，82），框架跨度的方案为6～14.4米。柱距的方案为7.2～18米；美国的一种大柱网双层厂房（国外预应力混凝土的发展和应用，中国建筑工业出版社，1982年），用作研究喷气飞机，火箭和宇宙航行的试验室，底层柱网为9.15×12.2米，楼层柱网为18.3×12.2米。我国目前的多层厂房结构，基本上都是采用钢筋混凝土框架，梁板式楼盖结构，近来升板法施工的板柱有一定的发展。框架间距一般为6米，主梁跨度一般为6，7.5，9米，层数主要为三～六层。少数为七～八层（上海多层工业厂房设计讨论，建筑学报，1981第8期）。当今，摆在设计者面前的一个重要问题，是如何选择材料和经济合理的结构形式，使其具有材料省、造价低，施工简便的优点，能得到普及推广。

本发明提出一种新的结构——多层大跨度预应力双拱架结构，它是将拱和现代预应力钢筋混凝土技术相结合的多层大空间结构，特别适合30米以上的多层大跨度工业和公共民用建筑，以达到节约土地，节省材料，空间利用率高的目的。该结构的特点是利用拱架的矢高作为大开间偶数层，拱架以下为大跨度奇数层，拱架之间为偶数层大开间。

结合附图对发明详细描述如下：

图1是多层大跨度预应力双拱架结构的示意图。

图2是图1中I～I截面的视图。

图3是承重架的结构示意图。

图4是奇数层结构平面图。

图5是偶数层结构平面图。

图6是采用二榀平面桁架拱并例组成的结构示意图。

本发明结构由拱架部份——拱肋（7）、上系杆（4）、下系杆（8）、竖杆（12）、上横撑（6）、下横撑（11）、支撑门架（5）、及承重架（1）、及梁板构件——上层次梁（3）、下层次梁（9）、板（2、13）等组成。

拱架部份是大跨度方向的主要承重结构，采用二榀平面双铰系杆拱并列组成（图1，图5），或采用二榀平面桁架拱并列组成（图6）；拱肋（17、21）之间在节间处（S）设上横撑（22）连接，下系杆（18、20）之间在节间处（S）设下横撑（19）连接，拱肋（7）的两端与下系杆（8）的两端连接起来，竖杆（12）的一端与拱肋（7）连接，另一端与下系杆（8）连接，由此形成具有一定空间作用的单跨单向立体结构；在拱肋（7）的上部设支撑门架（5），上系杆（4）将各榀支撑门架（5）联接成整体；上层次梁（3）和板1（2）搁置在支撑门架（5）上，得另一层楼面，由此形成一架二层、二架四层、三架六层……的结构形式，下层次梁（9）和板2（13）搁置在竖杆（12）下端伸出的牛腿（10）上；为避免竖杆（12）承受偏荷截，下层次梁（9）可采用双片式对称搁置在牛腿（10）上；拱架的两端架设在承重架（1）上。

对拱架各组成部分进一步叙述如下：

当活载在平面上成棋格式布置时，拱肋（7）将承受斜对称的S形绕曲而发生扭转，为此，设上横撑（6）以提高拱肋的横向刚度和抗扭刚度。拱肋（17、21）之间的距离L由两个因素决定：1、侧向稳定验算；2、提高偶数层的有效面积。在30～50m跨度范围内，一般取L＝2～2.5m为宜。

下系杆（8）的两端与拱肋（7）的两端连接起来，是承受水平拉力和拱肋竖向变形所引起的附加内力的偏心受拉杆件。下系杆既要有适当的柔性，又要满足强度要求，因此，下系杆的断面形状以扁平矩形为宜，从而达到柔性系杆刚性拱的结构要求。

竖杆（12）和下系杆（8）的连接处，都设有通孔，可采用不锈钢螺栓、螺帽、垫板连接，以满足铰接弹性支座的构造要求。

上横撑（6）的两端与拱肋（7）的联接，及下横撑（11）的两端与下系杆（8）的联接最好采用刚性联结，从而可以保证拱架在水平面内有足够的刚度和稳定性。上横撑（6）的截面呈扁平矩形，其矩心连线与拱肋（7）的中线吻合；下横撑（11）的截面呈矩形，其矩心连线与下系杆（8）的中心线吻合。

拱肋以上的找平部分，由支承门架（15、16、23）和上系杆（24）组成，支承奇数层的全部荷载，再传递给拱肋（17、21）。支撑门架由立柱（16、23）和门架梁（15）组成，立柱（16、23）的间距与竖杆（12）的间距相等，立柱（16、23）与拱肋（17、21）的连接处可采用铰接。

上系杆（4）把各榀支撑门架（5）联接成一个整体，以增加拱架的刚度，上系杆（4）的两端与承重架连接，在承重架因拱架产生的推力向外侧移动时，起着拉伸约束的作用，以减少承重架的侧位移，形成推拉结构。

承重架（1）是本发明竖向高度的主承重结构，由两根钢筋混凝土柱（27、29）和缀条（26、28）组合而成，直接支承拱架，由于承重架大都设在外沿墙，因此其截面可以做成实腹、或空心、或工字形、或组合柱等截面，以满足强度、刚度、地震力的要求。

工程中设计单拱层（即一架两层的形式时）承重架，采用实腹柱组成门式刚架即可，如在承重架柱上制滑道，可用于拱架提升方式施工。

工程中设计多拱层（即二架四层以上）承重架（图3），钢筋混凝土柱（27、29）的中间制有滑道（30），滑道净宽大于上系杆（4）和下系杆（8）的宽度。滑道的作用是将拱架嵌入其内，使之提升就位。

设计二榀平面桁架拱（图6）时，在各榀支撑门架的门架柱（33）之间增设斜杆（34）。

本发明结构体系具有以下主要优点：

1、结构性能好。受力简捷明确，结构整体性和稳定性好，双拱架的结构之间可不设支撑。

2、一架二层的双拱架结构，建筑平面、空间利用率高，工艺布置灵活，由于跨度上，便以设备更新换代的要求。

3、技术经济指标先进，节约土地，造价低，钢材省。

4、施工简便。无需采用大型机具设备，一般县级小型建筑工程队也能顺利完成施工任务。

5、适用范围广。凡是需要大空间的各种公用建筑，该结构都能适用。

本发明应用于工业厂房时，不但可以节约土地，空间利用率高，而且可以更合理地布置工艺流程，消除柱网约束设备更新的障碍，为开拓新的生产线提供更多的灵活性和多功能性，还可以促进工业厂房的定型化、体系化的发展，由此而缩短了建设周期；用于公用建筑时，可以建造大型停车库，大型俱乐部、集装箱仓库，超级市场、飞机库等，尤其适于建筑楼层影剧院，多层体育馆及在港口城市的船坞上建造房屋。

Claims

1、一种建筑工程中的多层大跨度双拱架结构，由拱架、承重架、梁板构件等组成，其特征是拱架由二榀平面双铰系杆拱并列组成，拱肋(7，17、21)之间在节间处(S)设上横撑(6，22)连接；下系杆(8，18、20)之间在节间处(S)设下横撑(11，19)连接，拱肋(7)的两端与下系杆(8)的两端连接；竖杆(12)的一端与拱肋(7)连接，另一端与下系杆(8)连接；在拱肋(7)的上部设支撑门架(5)，上系杆(4)将各榀支撑门架(5)联接成整体，上层次梁(3)和板1(2)搁置在支撑门架(5)上，上系杆(4)的两端与承重架(1)连接；下层次梁(9)和板2(13)搁置在竖杆(12)下端伸出的牛腿(10)上；拱架的两端架设在承重架(1)上。

2、按照权利要求1所述的结构，其特征是所述的拱架可以是由二榀平面桁架拱并列组成，即在各榀支撑门架的门架柱（33）之间设斜杆（34）。

3、按照权利要求1或2所述的结构，其特征是所述的拱肋（17、21）之间的距离L，在跨度为30～50m范围内时取2～2.5m。

4、按照权利要求1或2所述的结构，其特征是所述的下层次梁（9）可采用双片式对称搁置在竖杆（12）的牛腿上。

5、按照权利要求1或2所述的结构，其特征是所述的竖杆（12）和下系杆（8）的连接处可采用不锈钢螺栓、螺帽、垫板连接。

6、按照权利要求1或2所述的结构，其特征是所述的承重架（1）由两根钢筋混凝土柱（27、29）和数根缀条（26、28）组成。

7、按照权利要求1或6所述的结构，其特征是所述的承重架（1）的钢筋混凝土柱（27、29）上制有滑道（30）。