CN209211742U - 一种具有网架结构的屋架及屋顶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有网架结构的屋架及屋顶，屋架包括形成网架结构的一根上弦杆、至少三根下弦杆、至少两根中间弦杆、若干连接杆和若干根腹杆，上弦杆位于中间弦杆的上方，中间弦杆位于下弦杆的上方，屋架的横截面呈三角形；上弦杆和相邻的中间弦杆通过腹杆连接，下弦杆和相邻的中间弦杆通过腹杆连接，相邻的下弦杆通过连接杆连接，相邻的中间弦杆通过连接杆连接；本实用新型还涉及一种屋顶。本实用新型一方面提高了屋架的结构稳定性和安装效率，使得屋架的承重能力和抗侧翻能力大大增强，简化了安装工序；另一方面提高了屋面板下方的空间利用率，第一屋面板与屋架的底部几乎平齐，屋面板下方平整美观，扩大了使用空间净空。

Description

一种具有网架结构的屋架及屋顶

技术领域

本实用新型涉及一种具有网架结构的屋架及屋顶，属于建筑结构技术领域。

背景技术

现有的一些大空间建筑结构的屋顶结构通常采用屋架支撑屋面板的形式，比如厂房、体育馆等建筑。其中屋架的大多采用平面梯形结构或平面三角形结构，如专利文献1(CN101463629A)、专利文献2(CN203129641U)、专利文献3(CN206467892U)中公开的屋架，这种平面结构的屋架在竖直平面内具有一定的稳定性，能够承受竖直向下的载荷，但是其也存在以下的不足。

1、屋架的抗侧向载荷性能差，侧向稳定性差。由于屋架是竖直平面结构，在受到较大的水平载荷时容易侧翻，因此在安装时，必须对单个屋架进行侧向固定，或者相邻两个屋架之间利用钢杆或斜拉索相互连接，以此增强屋架的侧向稳定性。

2、安装效率低。由于需要对单个屋架进行侧向固定，增加了施工的难度，降低了施工的效率，而且安装不到位容易出现侧翻的现象，造成事故，存在较大的安全风险。

3、屋架的空间利用率低。现有的屋架中，檩条固定在屋架的上弦杆上，屋面板铺设在檩条上，这样使得屋架的整个高度在屋面板的下方，但是屋架所占据的空间是不能利用的，比如有的建筑结构中屋架的最大高度达到了2米左右，靠近屋顶接近2米的高度是不能利用的，浪费了建筑空间。

实用新型内容

为了提高屋内的空间利用率，降低安装难度，提高屋架的安装效率，本实用新型提供一种具有网架结构的屋架及屋顶，具体技术方案如下。

一种具有网架结构的屋架，其特征在于，包括形成网架结构的一根上弦杆、两根下弦杆、若干连接杆和若干根腹杆，上弦杆位于下弦杆的上方，屋架的横截面呈三角形，上弦杆和下弦杆分别位于三角形的三个顶点位置，上弦杆和下弦杆之间通过腹杆连接，两根下弦杆之间通过连接杆连接；

或者屋架包括形成网架结构的一根上弦杆、至少三根下弦杆、至少两根中间弦杆、若干连接杆和若干根腹杆，上弦杆位于中间弦杆的上方，中间弦杆位于下弦杆的上方，屋架的横截面呈三角形，且上弦杆位于三角形的上顶点位置，下弦杆位于三角形的底边上；上弦杆和相邻的中间弦杆之间通过腹杆连接，下弦杆和相邻的中间弦杆之间通过腹杆连接，相邻的下弦杆之间通过连接杆连接，相邻的中间弦杆之间通过连接杆连接。

相比于现有技术中的平面屋架，本实用新型的网架结构的立体屋架具有更好地稳定性，安装时，只需要将屋架固定在建筑的立柱、墙或者梁上即可，不需要额外地对屋架进行侧向(水平方向)的固定，屋架可在工厂中进行预制，在现场吊装固定即可，也可以在现场拼装，大大地提高了屋架的安装效率；由于屋架的横截面为三角形，不仅提高了侧向稳定性，还进一步提高了其承载能力。

在上述技术方案中的进一步改进，腹杆(4)与上弦杆(1)、下弦杆(2)或中间弦杆(3)的连接节点为焊接节点或螺栓球节点，连接杆(12)与下弦杆(2)或中间弦杆(3)的连接节点为焊接球节点或螺栓球节点。其中焊接节点优选为焊接球节点。

在上述技术方案中的进一步改进，连接在相邻下弦杆之间的连接杆垂直于下弦杆；连接在上弦杆与中间弦杆之间的腹杆，或者连接在下弦杆与中间弦杆之间的腹杆，相对于竖直方向倾斜设置。

在上述技术方案中的进一步改进，屋架包括若干个由四根腹杆、两根连接杆的一部分和两根下弦杆组成和/或由四根腹杆、两根连接杆和两根中间弦杆的一部分组成的四棱锥结构。四棱锥结构具有四个倾斜的由杆件组成的三角形，使得屋架具体很好的稳定性，有利于提高屋架的整体强度。

在上述技术方案中的进一步改进，从垂直于屋架的延伸方向的方向观察，下弦杆呈人字型。

基于同一实用新型构思，本实用新型还涉及一种屋顶，其包括横向檩条、纵向檩条、第一屋面板、第二屋面板和上述的具有网架结构的屋架，横向檩条垂直于屋架的延伸方向，其两端分别固定在相邻两个屋架的下弦杆、焊接节点或螺栓球节点上；纵向檩条沿着屋架的延伸方向设置在屋架的两侧，横向檩条上安装有第一屋面板，纵向檩条上安装有第二屋面板，第一屋面板位于第二屋面板的下方。

在上述技术方案中的进一步改进，横向檩条通过檩条连接杆固定于下弦杆上的焊接节点或螺栓球节点，或者横向檩条通过焊接或螺栓固定于下弦杆。其中焊接节点优选为焊接球节点。

本实用新型相比于现有技术，具有以下有益效果：

1、本实用新型的屋架为网架结构的立体屋架，横截面呈三角形，内部具有若干个四棱锥结构，单个屋架自身的稳定性强，可省略对屋架的侧向固定工序，使得屋架安装快捷、方便，避免出现侧翻等安全事故。

2、提高净空利用率。本实用新型相当于屋面板下置于屋架，即屋架位于大部分屋面板的上方或平齐(第一屋面板低于、平齐或略高于屋架的下弦杆)，完全颠覆了现有的屋架和屋面板的连接布置方式，提高了屋面板的下方的空间利用率。如现有技术中，采用8米的立柱，立柱上安装2米高的屋架，屋面板距离地面10米高，那么其只能利用8米高的空间；而采用本实用新型的屋顶结构，第一屋面板距离地面10米高，那么就可以利用10米高的空间。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的屋顶的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的屋顶去除屋面板后的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的屋顶去除屋面板和纵向檩条的结构示意图；

图4是实施例2的屋架示意图。

图中：上弦杆1、下弦杆2、中间弦杆3、腹杆4、螺栓球5、横向檩条6、纵向檩条7、顶盖结构8、第一屋面板9、第二屋面板10、檩条连接杆11、连接杆12。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

参见图1-3，一种具有网架结构的屋架，其包括形成网架结构的一根上弦杆1、三根下弦杆2、两根中间弦杆3、若干连接杆12和若干根腹杆4，上弦杆1位于中间弦杆3的上方，中间弦杆3位于下弦杆2的上方，屋架的横截面呈三角形，且上弦杆1位于三角形的上顶点位置，下弦杆2位于三角形的底边上；上弦杆1和相邻的两根中间弦杆3之间通过腹杆4连接，下弦杆2和相邻的中间弦杆3之间通过腹杆4连接，相邻的下弦杆2之间通过连接杆12连接，相邻的两根中间弦杆之间也通过连接杆12连接。网架结构的连接节点采用螺栓球形式或者焊接球形式。

腹杆4通过焊接球或者螺栓球5与上弦杆1、下弦杆2或中间弦杆3连接，连接杆12通过焊接球或者螺栓球5与下弦杆2或中间弦杆3连接。

相邻下弦杆2之间的连接杆12垂直于下弦杆2，相邻中间弦杆3之间的连接杆12垂直于中间弦杆3；上弦杆1与中间弦杆3之间的腹杆4，下弦杆2与中间弦杆3之间的腹杆4，均相对于竖直方向倾斜设置。

相邻两根下弦杆2之间的两根连接杆12、相邻下弦杆2与上方一根中间弦杆3的一部分之间的四根腹杆4、以及两根下弦杆2共同组合四棱锥结构，沿着下弦杆2的延伸方向上设置有若干个四棱锥结构；且中间弦杆3和上弦杆1也通过腹杆4形成类似的四棱锥结构，即四根腹杆、两根连接杆和两根中间弦杆的一部分组成四棱锥结构。四棱锥结构包括多个倾斜的由杆件组成的三角形，使得屋架具体很好的稳定性，有利于提高屋架的整体强度。

优选地，从垂直于屋架的延伸方向的方向观察，下弦杆2呈人字型，即中间高于两侧。人字型的屋架在安装屋面板以后，屋面板也呈一定角度的倾斜，有利于雨水的导流。需要说明的是，上弦杆1可以是人字型或者一字型。

基于同一构思，本实用新型还涉及一种屋顶，其包括横向檩条6、纵向檩条7、第一屋面板9、第二屋面板10和上述的具有网架结构的屋架，横向檩条6垂直于屋架的延伸方向，其两端分别固定在相邻两个屋架的下弦杆2上，横向檩条6并列设置有多根；纵向檩条7沿着屋架的延伸方向设置在屋架的两侧，屋架的一个侧面至少设置有两根纵向檩条7，横向檩条6上安装有第一屋面板9，纵向檩条7上安装有第二屋面板10，第一屋面板9位于第二屋面板10的下方。其中，横向檩条6通过檩条连接杆11固定于下弦杆2上的螺栓球5或焊接球，或者横向檩条6通过焊接或者螺栓固定于下弦杆；图2、3中示意出连接杆11位于下弦杆2的下方，但是本领域技术人员可以理解的是，该连接杆11也可以位于下弦杆2的上方。纵向檩条7也通过檩条连接杆11固定于上弦杆1、下弦杆2或中间弦杆3上的螺栓球5或焊接球，或者横向檩条6通过焊接或者螺栓固定于下弦杆下弦杆2或中间弦杆3上；屋面板可以通过传统的屋面板固定方式固定安装在檩条上。

第二屋面板10位于屋架的两个侧面上，形成八字形构造，屋架的顶部可以设置覆盖两个第二屋面板10顶部的顶盖结构8。落在第二屋面板10上的雨水顺着第二屋面板10的倾斜面流到第一屋面板9上，第一屋面板9上的雨水顺着第一屋面板9的倾斜面从屋顶上掉落或落至天沟。

采用本实用新型的屋架及其屋顶，一方面提高了屋架的结构稳定性和安装效率，使得屋架的承重能力和抗侧翻能力大大增强，简化了安装工序；另一方面提高了屋面板下方的空间利用率，第一屋面板与屋架的底部几乎平齐，屋面板下方平整美观，第一屋面板下方的空间均可使用，相比于传统的同为10米高的屋面板，本实用新型扩大了使用空间净空。

实施例2

参见图4，实施例2与实施1不同的是，取消了中间弦杆，屋架包括一根上弦杆1和两根下弦杆2，上弦杆1和下弦杆2之间连接有腹杆4，两根下弦杆2之间连接有连接杆12，两根下弦杆2之间的两根连接杆12、下弦杆2与上弦杆1之间的四根腹杆4、以及两根下弦杆2共同组合四棱锥结构，沿着下弦杆2的延伸方向上设置有若干个四棱锥结构。本实施例屋架的其他结构，以及檩条的设置方式均与实施例1相同，在此不再赘述。

需要说明的是：屋架网架结构可以包括多个实施例2中的结构的组合，以形成横截面为三角形的网架立体屋架结构。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，上文中出现的“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用。本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有网架结构的屋架，其特征在于，包括形成网架结构的一根上弦杆(1)、两根下弦杆(2)、若干连接杆（12）和若干根腹杆(4)，上弦杆(1)位于下弦杆(2)的上方，屋架的横截面呈三角形，上弦杆(1)和下弦杆(2)分别位于三角形的三个顶点位置，上弦杆(1)和下弦杆(2)之间通过腹杆(4)连接，两根下弦杆(2)之间通过连接杆（12）连接；

或者屋架包括形成网架结构的一根上弦杆(1)、至少三根下弦杆(2)、至少两根中间弦杆(3)、若干连接杆（12）和若干根腹杆(4)，上弦杆(1)位于中间弦杆(3)的上方，中间弦杆(3)位于下弦杆(2)的上方，屋架的横截面呈三角形，且上弦杆(1)位于三角形的上顶点位置，下弦杆(2)位于三角形的底边上；上弦杆(1)和相邻的中间弦杆(3)之间通过腹杆(4)连接，下弦杆(2)和相邻的中间弦杆(3)之间通过腹杆(4)连接，相邻的下弦杆(2)之间通过连接杆（12）连接，相邻的中间弦杆(3)之间通过连接杆（12）连接。

2.根据权利要求1的一种具有网架结构的屋架，其特征在于，腹杆(4)与上弦杆(1)、下弦杆(2)或中间弦杆(3)的连接节点为焊接节点或螺栓球节点，连接杆（12）与下弦杆(2)或中间弦杆(3)的连接节点为焊接节点或螺栓球节点。

3.根据权利要求1的一种具有网架结构的屋架，其特征在于，连接在相邻下弦杆(2)之间的连接杆（12）垂直于下弦杆(2)；连接在上弦杆(1)与中间弦杆(3)之间的腹杆(4)，或者连接在下弦杆(2)与中间弦杆(3)之间的腹杆(4)，相对于竖直方向倾斜设置。

4.根据权利要求1-3任意一项的一种具有网架结构的屋架，其特征在于，屋架包括若干个由四根腹杆(4)、两根连接杆（12）和两根下弦杆(2)的一部分组成和/或由四根腹杆(4) 、两根连接杆（12）和两根中间弦杆(3)的一部分组成的四棱锥结构。

5.根据权利要求1的一种具有网架结构的屋架，其特征在于，从垂直于屋架的延伸方向的方向观察，下弦杆(2)呈人字型。

6.一种屋顶，其特征在于：包括横向檩条(6)、纵向檩条(7)、第一屋面板(9)、第二屋面板(10)和根据权利要求1-5任意一项的具有网架结构的屋架，横向檩条(6)垂直于屋架的延伸方向，其两端分别固定在相邻两个屋架的下弦杆(2)、焊接节点或螺栓球节点上；纵向檩条(7)沿着屋架的延伸方向设置在屋架的两侧，横向檩条(6)上安装有第一屋面板(9)，纵向檩条(7)上安装有第二屋面板(10)，第一屋面板(9)位于第二屋面板(10)的下方。

7.根据权利要求6的一种屋顶，其特征在于，横向檩条(6)通过檩条连接杆(11)固定于下弦杆(2)上的焊接节点或螺栓球节点，或者横向檩条(6)通过焊接或螺栓固定于下弦杆(2)。

8.根据权利要求7的一种屋顶，其特征在于，所述焊接节点为焊接球节点。