CN207538277U - 一种屋顶的钢架结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种屋顶的钢架结构，解决了常见钢架结构的屋顶自然通风性能不好，需要利用人工通风设备进行建筑内外的空气交换，导致建筑耗费大量能源的问题，其技术方案要点是，包括：固定在若干立柱上第一层屋顶钢架；设于所述第一层屋顶钢架中央位置、内部设有供建筑内外空气流动的天窗的天窗框架；盖在所述天窗框架上方、并与所述第一层屋顶钢架之间留有供建筑内空气与外界自然流通的间隙的第二层屋顶钢架；以及，支撑在所述天窗框架和所述第二层屋顶钢架之间的支撑组件，达到利用钢结构屋顶的自然通风性能、减少建筑能耗的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑技术领域，特别涉及一种屋顶的钢架结构。
背景技术
传统的建筑等都是通过砖块堆砌和水泥浇筑而成，这种方法的建筑时间长，并且建筑材料使用后大多为一次性的，拆解的工程繁琐，对环境造成的污染也多，不利于绿色环境的发展。现在生活中，出现了大量采用钢架结构拼接建造的建筑。
但是，目前这类钢架结构的建筑的屋顶主要考虑的功能是保护室内环境的稳定性，在晴天防晒隔热，在雨天防水避雨，提高室内居住、工作等活动的舒适度，屋顶的钢架结构大多采用的简单坡面式的结构，而较少考虑到屋顶钢架结构的自然通风和自然采光性能，很多钢架结构的屋顶在安装屋面板之后，建筑内部的通风性能不好，为了保证建筑内部环境的舒适性，需要利用人工通风设备进行建筑内外的空气交换并带走建筑内部的余热，由于人工通风设备在工作过程中会耗费大量的能源，导致建筑耗能较大，因此，设计一种合理利用自然通风的钢架结构的屋顶，与人工通风设备配合减少建筑通风系统的能耗，达到节能环保的目的，成为当前要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种屋顶的钢架结构，具有提高钢结构屋顶的自然通风性能、减少建筑能耗的优点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种屋顶的钢架结构，包括：固定在若干立柱上第一层屋顶钢架；设于所述第一层屋顶钢架中央位置、内部设有供建筑内外空气流动的天窗的天窗框架；盖在所述天窗框架上方、并与所述第一层屋顶钢架之间留有供建筑内空气与外界自然流通的间隙的第二层屋顶钢架；以及，支撑在所述天窗框架和所述第二层屋顶钢架之间的支撑组件。
通过采用上述技术方案，建筑屋顶的钢架采用两层的结构设置，且第一层屋顶钢架和第二层屋顶钢架之间设有供建筑内外空气自然流通的间隙，使采用该钢架屋顶结构的建筑在盖上屋面板和侧墙板之后的自然通风性能更好，因此能更好地利用自然通风被动式地进行建筑内外的空气交换和带走建筑内部的余热，减少利用通风设备主动式进行建筑内外的空气交换所消耗的能源，达到降低建筑能源消耗的目的；同时，这种结构还提高了建筑的自然采光性能，减少了建筑内利用人工照明消耗的能源，进一步达到了降低建筑能耗的目的。
本实用新型的进一步设置，所述第一层屋顶钢架为四坡式结构。
通过采用上述技术方案，四坡式结构的屋顶钢架在铺上屋面板之后不易积水，排水性能好，同时造型美观，具有一定的装饰性。
本实用新型的进一步设置，所述第一层屋顶钢架包括设置在建筑四个侧面上的四组第一钢架，每组所述第一钢架包括至少两条呈平行布置的第一钢梁、以及，斜撑在相邻两条所述第一钢梁之间的若干第一斜撑梁。
通过采用上述技术方案，若干第二斜撑梁斜撑在相邻两根第一钢梁之间的结构，相邻的两根第一斜撑梁与第一钢梁构成三角形结构，使第一钢架的结构稳定性更高。
本实用新型的进一步设置，所述第一钢梁与所述第一斜撑梁的连接为翼缘焊接和腹板高强度螺栓连接，所述天窗框架由四组所述第一钢架位于上端的四根所述第一钢梁通过腹板高强度螺栓连接而成。
通过采用上述技术方案，第一钢梁和第一斜撑梁采用翼缘焊接和腹板高强度螺栓连接两种连接方式相配合方式安装方便。
本实用新型的进一步设置，所述第二层屋顶钢架为双坡式结构，包括两组呈八字形布置并盖在天窗上方的第二钢架，且两组所述第二钢架相互靠近的一侧固定连接。
通过采用上述技术方案，双坡式结构的屋顶钢架在铺上屋面板之后，一方面屋顶上不易积水，排水性能好，另一方面双坡式屋顶的相对两侧便于自然空气流动，能带走部分建筑内的余热，具有节能的效果；同时造型美观，具有一定的装饰性。
本实用新型的进一步设置，每组所述第二钢架包括至少两条呈平行布置的第二钢梁、以及，焊接在相邻两条所述第二钢梁之间的若干第二斜撑梁。
通过采用上述技术方案，若干第二斜撑梁焊接在第二钢梁之间的结构，使第二钢架的结构稳定性更高；同时可以在地面完成第二钢架的焊接工作，再整体吊装至天窗框架的上方进行安装，使第二钢架的组装操作更加方便。
本实用新型的进一步设置，所述支撑组件包括纵向支撑在所述天窗框架和两组所述第二钢架顶部的若干第一支撑梁、以及，纵向支撑在所述天窗框架和所述第二钢架底部的若干第二支撑梁，且所述第一支撑梁的长度大于所述第二支撑梁的长度。
通过采用上述技术方案，若干第一支撑梁和若干第二支撑梁分别纵向支撑在第二钢架顶部和底部的结构，使支撑组件对第二钢架的支撑结构稳定性更高。
本实用新型的进一步设置，所述第一支撑梁的一端通过腹板高强度螺栓与第一钢梁连接，另一端通过两组腹板高强度螺栓分别与两组所述第二钢架上对应的两条所述第二斜撑梁连接，所述第二支撑梁的两端分别通过腹板高强度螺栓与所述第一钢梁和所述第二斜撑梁连接。
通过采用上述技术方案，第一支撑梁的上端分别采用与两组第二钢架上对应的两条第二斜撑梁通过腹板高强度螺栓进行连接的方式，结构牢固，安装方便。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：第一层屋顶钢架和第二层屋顶钢架之间设有供建筑内外空气自然流通的间隙，使采用该钢架屋顶结构的建筑在盖上屋面板和侧墙板之后的自然通风性能更好，因此能更好地利用自然通风被动式地进行建筑内外的空气交换和带走建筑内部的余热，减少利用通风设备主动式进行建筑内外的空气交换所消耗的能源，达到降低建筑能源消耗的目的；同时，这种结构还提高了建筑的自然采光性能，减少了建筑内利用人工照明消耗的能源，进一步达到了降低建筑能耗的目的。
附图说明
图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例中第一层屋顶钢架的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中天窗框架、第二层屋顶钢架和连接件的安装结构示意图。
附图标记：1、立柱；2、第一层屋顶钢架；21、第一钢架；211、第一钢梁；212、第一斜撑梁；3、天窗框架；4、第二层屋顶钢架；41、第二钢架；411、第二钢梁；412、第二斜撑梁；5、支撑组件；51、第一支撑梁；52、第二支撑梁。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例：一种屋顶的钢架结构，如图1所示，包括：固定在多根立柱1上第一层屋顶钢架2，第一层屋顶钢架2顶端的中央位置构成天窗框架3，天窗框架3的内部设置供建筑内外空气流动的天窗，天窗框架3上方安装有盖在天窗上方的第二层屋顶钢架4，第二层屋顶钢架4与第一层屋顶钢架2之间留有供建筑内空气与外界自然流通的间隙，并用支撑组件5支撑。采用双层钢架构成的屋顶结构的建筑，在盖上屋面板和侧墙板之后，屋顶的自然通风性能更好，能更好地利用自然通风被动式地进行建筑内外的空气交换和带走建筑内部的余热，减少利用通风设备主动式进行建筑内外的空气交换所消耗的能源，达到降低建筑能源消耗的目的；同时，这种结构还提高了建筑的自然采光性能，减少了建筑内利用人工照明消耗的能源，进一步达到了降低建筑能耗的目的。
如图1和图2所示，第一层屋顶钢架2为四坡式结构，四坡式结构的屋顶钢架在铺上屋面板之后不易积水，排水性能好，同时造型美观，具有一定的装饰性。第一层屋顶钢架2包括设置在建筑四个侧面上的四组第一钢架21，每组第一钢架21包括三条呈平行布置的第一钢梁211、以及，斜撑在相邻两条第一钢梁211之间的多根第一斜撑梁212。相邻的两根第一斜撑梁212与第一钢梁211构成三角形结构，使第一钢架21自身的结构稳定性更高。
第一钢梁211与第一斜撑梁212的安装方式为翼缘焊接和腹板高强度螺栓连接，天窗框架3由四组第一钢架21位于上端的四根第一钢梁211通过腹板高强度螺栓连接而成。第一钢架21采用翼缘焊接和腹板高强度螺栓连接两种连接结构相配合的方式，使第一层屋顶钢架2的安装过程更加方便。
如图1和图3所示，第二层屋顶钢架4为双坡式结构，包括两组呈八字形布置并盖在天窗上方的第二钢架41，两组第二钢架41相互靠近的一侧固定连接在一起。这种结构的屋顶钢架在铺上屋面板之后，一方面屋顶上不易积水，排水性能好，另一方面双坡式屋顶的相对两侧便于自然空气在屋顶下方流动，能带走部分建筑内的余热，具有节能的效果；同时造型美观，具有一定的装饰性。
每组第二钢架41包括三条呈平行布置的第二钢梁411，相邻的两条第二钢梁411之间焊接有的多根第二斜撑梁412，相邻的两根第二斜撑梁412和第二钢梁411构成三角形结构，使第二钢架41的结构稳定性更高；同时可以在地面完成第二钢架41的焊接工作，再整体吊装至天窗框架3的上方进行安装，使第二钢架41的组装操作更加方便。
支撑组件5包括纵向支撑在天窗框架3和两组第二钢架41顶部的三根相互平行布置的第一支撑梁51、以及，纵向支撑在天窗框架3和第二钢架41底部的六根第二支撑梁52，第一支撑梁51的长度为第二支撑梁52的长度的两倍（第一支撑梁51和第二支撑梁52可以根据建筑所处地区的纬度和降雨量合理设置），这种结构的支撑组件5对第二钢架41的支撑更加稳定。
第一支撑梁51的一端通过腹板高强度螺栓与第一钢梁211连接，另一端通过两组腹板高强度螺栓分别与两组第二钢架41上对应的两条第二斜撑梁412连接，第二支撑梁52的两端分别通过腹板高强度螺栓与第一钢梁211和第二斜撑梁412连接，这种连接方式的结构牢固，安装方便。
工作过程与原理：第一层屋顶钢架2和第二层屋顶钢架4之间设置有供建筑内外空气自然流通的间隙，使采用该钢架屋顶结构的建筑在盖上屋面板和侧墙板之后的自然通风性能更好，因此能更好地利用自然通风被动式地进行建筑内外的空气交换和带走建筑内部的余热，减少利用通风设备主动式进行建筑内外的空气交换所消耗的能源，达到降低建筑能源消耗的目的；同时，这种结构还提高了建筑的自然采光性能，减少了建筑内利用人工照明消耗的能源，进一步达到了降低建筑能耗的目的。
Claims (8)
1.一种屋顶的钢架结构，其特征在于，包括：
固定在若干立柱(1)上第一层屋顶钢架(2)；
设于所述第一层屋顶钢架(2)中央位置、内部设有供建筑内外空气流动的天窗的天窗框架(3)；
盖在所述天窗框架(3)上方、并与所述第一层屋顶钢架(2)之间留有供建筑内空气与外界自然流通的间隙的第二层屋顶钢架(4)；以及，
支撑在所述天窗框架(3)和所述第二层屋顶钢架(4)之间的支撑组件(5)。
2.根据权利要求1所述的一种屋顶的钢架结构，其特征在于，所述第一层屋顶钢架(2)为四坡式结构。
3.根据权利要求2所述的一种屋顶的钢架结构，其特征在于，所述第一层屋顶钢架(2)包括设置在建筑四个侧面上的四组第一钢架(21)，每组所述第一钢架(21)包括至少两条呈平行布置的第一钢梁(211)、以及，斜撑在相邻两条所述第一钢梁(211)之间的若干第一斜撑梁(212)。
4.根据权利要求3所述的一种屋顶的钢架结构，其特征在于，所述第一钢梁(211)与所述第一斜撑梁(212)的连接为翼缘焊接和腹板高强度螺栓连接，所述天窗框架(3)由四组所述第一钢架(21)位于上端的四根所述第一钢梁(211)通过腹板高强度螺栓连接而成。
5.根据权利要求4所述的一种屋顶的钢架结构，其特征在于，所述第二层屋顶钢架(4)为双坡式结构，包括两组呈八字形布置并盖在天窗上方的第二钢架(41)，且两组所述第二钢架(41)相互靠近的一侧固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种屋顶的钢架结构，其特征在于，每组所述第二钢架(41)包括至少两条呈平行布置的第二钢梁(411)、以及，焊接在相邻两条所述第二钢梁(411)之间的若干第二斜撑梁(412)。
7.根据权利要求6所述的一种屋顶的钢架结构，其特征在于，所述支撑组件(5)包括纵向支撑在所述天窗框架(3)和两组所述第二钢架(41)顶部的若干第一支撑梁(51)、以及，纵向支撑在所述天窗框架(3)和所述第二钢架(41)底部的若干第二支撑梁(52)，且所述第一支撑梁(51)的长度大于所述第二支撑梁(52)的长度。
8.根据权利要求7所述的一种屋顶的钢架结构，其特征在于，所述第一支撑梁(51)的一端通过腹板高强度螺栓与第一钢梁(211)连接，另一端通过两组腹板高强度螺栓分别与两组所述第二钢架(41)上对应的两条所述第二斜撑梁(412)连接，所述第二支撑梁(52)的两端分别通过腹板高强度螺栓与所述第一钢梁(211)和所述第二斜撑梁(412)连接。
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| CN109184263A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-01-11 | 北京定荣家科技有限公司 | 具有屋顶通风排热结构的轻钢别墅 |
| CN111395822A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-10 | 上海外高桥造船有限公司 | 一种风雨棚 |
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