CN211923229U - 平面桁架及屋面桁架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种平面桁架，包括：主桁架，包括沿X向延伸的第一弦杆和第二弦杆，所述第一弦杆与所述第二弦杆在Z向上的位置不同，在Y向的位置相同；沿X向分布的若干横梁，所述横梁的一端与所述第一弦杆的侧壁连接，另一端沿Y向伸出；第三弦杆，沿X向延伸且与所述第二弦杆在Y向的位置不同，在Z向的位置相同；若干吊柱，与所述第三弦杆位于所述主桁架的同侧，且一端连接横梁，另一端沿Z向伸出并连接所述第三弦杆。通过设置与所述第二弦杆平行的第三弦杆能够增大所述主桁架的抗侧刚度，提高平面桁架的整体稳定性。基于此，本申请还提供了一种屋面桁架结构，能够满足某些建筑设计的采光及造型的要求。

Description

平面桁架及屋面桁架结构

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种平面桁架及屋面桁架结构。

背景技术

桁架结构是一种是格构化的一种梁式结构，根据组成桁架结构的杆件的轴线和所受外力是否在同一平面上可将桁架结构分为平面桁架与空间桁架。在建筑钢结构屋面设计中，当跨度较大时，一般采用桁架结构作为屋盖的承重结构，由于空间桁架节点的连接和受力更为复杂，通常情况下会优先采用单向受力的平面桁架。但是，由于建筑钢结构屋面的跨度比较大，平面桁架结构需采用多个单品桁架组成，而单品桁架“平面外”(即垂直于单品桁架的杆件所在平面的方向)的抗侧刚度较弱，故需要在单品桁架的“平面外”设置支撑来解决由于侧向变形过大导致“平面外”失稳的问题。

目前，常用的做法是在相邻单品桁架的下弦之间设置通长的联系杆，可以是拉杆或压杆，解决单品桁架“平面外”的稳定性问题。然而，在某些公共建筑中，桁架结构的设计除满足自身的受力性能外，也需要满足建筑方案的需求，比如当屋盖设计中需要屋顶采光，或者需要满足其他室内造型要求时，相邻单品桁架的下弦之间不能设置通长的联系杆，导致无法保证平面桁架结构“平面外”的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种平面桁架，能够在不设置联系杆的前提下解决平面桁架结构“平面外”的稳定性问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种平面桁架，包括：

主桁架，包括沿X向延伸的第一弦杆和第二弦杆，所述第一弦杆与所述第二弦杆在Z向上的位置不同，在Y向的位置相同；

沿X向分布的若干横梁，所述横梁的一端与所述第一弦杆的侧壁连接，另一端沿Y向伸出；

第三弦杆，沿X向延伸且与所述第二弦杆在Y向的位置不同，在Z向的位置相同；

若干吊柱，与所述第三弦杆位于所述主桁架的同侧，且一端连接横梁，另一端沿Z向伸出并连接所述第三弦杆。

可选的，所述第一弦杆、所述第二弦杆及所述第三弦杆在X向的长度均相等。

可选的，所述第二弦杆与所述第三弦杆之间设置有呈锯齿形的支撑结构，所述支撑结构的每个顶点与所述第二弦杆或所述第三弦杆连接。

可选的，所述吊柱与所述第三弦杆的交界处和所述第一弦杆与对应的横梁的交界处之间连接有斜腹杆。

可选的，所述平面桁架还包括两根沿Z向设置的结构柱，所述主桁架的两端分别与两根所述结构柱连接。

可选的，所述主桁架的两端分别设置有一辅助桁架，所述辅助桁架包括沿Y向延伸的第四弦杆及第五弦杆，所述第四弦杆及第五弦杆在X向的位置不同，所述第四弦杆及第五弦杆与所述第二弦杆在Z向上的位置相同，所述第四弦杆与所述结构柱连接，所述第五弦杆与所述第二弦杆和所述第三弦杆均连接。

可选的，所述第三弦杆的端部与所述第四弦杆连接。

可选的，所述横梁沿X向等间距设置。

可选的，所述吊柱与所述横梁的数量相同。

基于此，本申请还提供了一种屋面桁架结构，包括多个所述的平面桁架，多个所述平面桁架沿Y向分布，相邻两个所述平面桁架通过所述平面桁架的横梁连接。

本实用新型提供的一种平面桁架中，包括：主桁架，包括沿X向延伸的第一弦杆和第二弦杆，所述第一弦杆与所述第二弦杆在Z向上的位置不同，在Y向的位置相同；沿X向分布的若干横梁，所述横梁的一端与所述第一弦杆的侧壁连接，另一端沿Y向伸出；第三弦杆，沿X向延伸且与所述第二弦杆在Y向的位置不同，在Z向的位置相同；若干吊柱，与所述第三弦杆位于所述主桁架的同侧，且一端连接横梁，另一端沿Z向伸出并连接所述第三弦杆。通过设置与所述第二弦杆平行的第三弦杆能够增大所述主桁架的抗侧刚度，提高平面桁架的整体稳定性。基于此，本申请还提供了一种屋面桁架结构，能够满足某些建筑设计的采光及造型的要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种平面桁架的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的一种平面桁架的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种屋面桁架结构的示意图；

其中，附图标记为：

1-平面桁架；10-主桁架；70-辅助桁架；

110-第一弦杆；120-第二弦杆；200-横梁；300-第三弦杆；400-吊柱；500-斜腹杆；600-结构柱；710-第四弦杆；720-第五弦杆。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1及图2所示，本实施例提供了一种平面桁架，包括：

主桁架10，包括沿X向延伸的第一弦杆110和第二弦杆120，所述第一弦杆110与所述第二弦杆120在Z向上的位置不同，在Y向的位置相同；

沿X向分布的若干横梁200，所述横梁200的一端与所述第一弦杆110的侧壁连接，另一端沿Y向伸出；

第三弦杆300，沿X向延伸且与所述第二弦杆120在Y向的位置不同，在Z向的位置相同；

若干吊柱400，与所述第三弦杆300位于所述主桁架10的同侧，且一端连接横梁200，另一端沿Z向伸出并连接所述第三弦杆300。

图1坐标系中的X向、Y向及Z向相互垂直，且不在同一平面内，其中，X向为第一弦杆110的轴向方向。

具体的，所述平面桁架可用于形成游泳馆、体育馆、科技馆等建筑物的屋面承重结构，其主要受力为竖向荷载。所述主桁架10为所述平面桁架的主体部分，本实施例中，所述主桁架10的第一弦杆110和第二弦杆120之间设置有立柱及斜腹杆，且所述第一弦杆110、第二弦杆120、立柱及斜腹杆均位于X-Z平面，以保证所述主桁架10的受力均衡。其中，所述立柱沿所述X方向等间距设置，所述斜腹杆的一端连接所述立柱与所述第一弦杆110与所述立柱的交界处，另一端连接所述立柱与所述第二弦杆120的交界处，相邻两根斜腹杆与所述第一弦杆110或所述第二弦杆120构成一个三角形。

本实施例中，所述第一弦杆110、所述第二弦杆120及所述第三弦杆300在X向的长度均相等。

请继续参照图1及图2，所述第二弦杆120与所述第三弦杆300之间设置有呈锯齿形的支撑结构，所述支撑结构的每个顶点与所述第二弦杆或所述第三弦杆连接。本实施例中，所述支撑结构为若干首尾连接的斜腹杆形成的锯齿形结构，相邻两根所述斜腹杆与所述第二弦杆120或所述第三弦杆300构成一个三角形。利用三角形的稳定性原理提高所述平面桁架的抗侧刚度。本实施例中，由于所述第三弦杆300与所述第二弦杆120相互平行，且位于同一高度，通过在所述第二弦杆120与所述第三弦杆300之间设置支撑结构以构成一个水平支撑桁架，能够防止第二弦杆120和第三弦杆300之间产生过大的变形差，从而进一步提高平面桁架的抗侧刚度，进而解决了平面桁架“平面外”变形过大的问题，提高了其稳定性。

请继续参照图1及图2，所述横梁200沿X向等间距设置。本实施例中，所述横梁200为3根，3根所述横梁200沿X向等间距设置。当然，本申请对于横梁200的数量不作任何限制，可以多于3根，也可以少于3根，可根据平面桁架的跨度及受力情况进行设计。同样的，本申请对于横梁200的分布方式也不作任何限制，可以是均匀分布，也可以是不均匀分布。

所述吊柱400与所述横梁200的数量相同。所述吊柱400沿Z向设置，一端与所述横梁200的底部连接，另一端与所述第三弦杆300连接，所述吊柱400可以作为所述第二弦杆120和所述第三弦杆300构成的水平支撑桁架的支撑点，并能够承受竖向荷载。本实施例中，所述吊柱400的数量也为3根，分别设置于3根所述横梁200的下方。

请继续参照图1，所述吊柱400与所述第三弦杆300的交界处和所述第一弦杆110与对应的横梁200的交界处之间连接有斜腹杆500。所述平面桁架还包括若干斜腹杆500，所述斜腹杆500的一端连接所述吊柱400与所述第三弦杆300的交界处，所述斜腹杆500的另一端连接所述第一弦杆110与所述横梁200的交界处。通过设置斜腹杆500不仅能够防止第三弦杆300和第一弦杆110之间产生过大的变形差，增加平面桁架的整体刚度。

请继续参照图1，所述平面桁架还包括两根沿Z向设置的结构柱600，所述主桁架10的两端分别与两根所述结构柱600连接。本实施例中，所述结构柱600用于承担整个平面桁架的荷载，起支撑的作用。所述结构柱600可以是混凝土柱或刚柱，本申请对此不作任何限制。

请继续参照图1，所述主桁架10的两端分别设置有一辅助桁架70，所述辅助桁架70包括沿Y向延伸的第四弦杆710及第五弦杆720，所述第四弦杆710及第五弦杆720在X向的位置不同，所述第四弦杆710及第五弦杆720与所述第二弦杆在Z向上的位置相同，所述第四弦杆710与所述结构柱600连接，所述第五弦杆720与所述第二弦杆120和所述第三弦杆300均连接。所述辅助桁架70用于加固所述主桁架10及所述第三弦杆300与所述结构柱600之间的连接，提升平面桁架的整体稳定性。

可选的，所述第三弦杆300的端部与所述第四弦杆710连接。可以理解的是，所述第三弦杆300与所述第四弦杆710及第五弦杆720，以提升其稳定性。

基于此，如图3所示，本申请还提供了一种屋面桁架结构，包括多个所述的平面桁架1，多个所述平面桁架1沿Y向分布，相邻两个所述平面桁架1通过所述平面桁架1的横梁200连接。通过横梁200将多个所述平面桁架1相互连接以形成一网格状结构，能够满足某些建筑设计的采光及造型的要求，丰富屋面的结构设计。

综上，本实用新型实施例提供了一种平面桁架，包括：主桁架，包括沿X向延伸的第一弦杆和第二弦杆，所述第一弦杆与所述第二弦杆在Z向上的位置不同，在Y向的位置相同；沿X向分布的若干横梁，所述横梁的一端与所述第一弦杆的侧壁连接，另一端沿Y向伸出；第三弦杆，沿X向延伸且与所述第二弦杆在Y向的位置不同，在Z向的位置相同；若干吊柱，与所述第三弦杆位于所述主桁架的同侧，且一端连接横梁，另一端沿Z向伸出并连接所述第三弦杆。通过设置与所述第二弦杆平行的第三弦杆能够增大所述主桁架的抗侧刚度，提高平面桁架的整体稳定性。基于此，本申请还提供了一种屋面桁架结构，能够满足某些建筑设计的采光及造型的要求。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平面桁架，其特征在于，包括：

主桁架，包括沿X向延伸的第一弦杆和第二弦杆，所述第一弦杆与所述第二弦杆在Z向上的位置不同，在Y向的位置相同；

沿X向分布的若干横梁，所述横梁的一端与所述第一弦杆的侧壁连接，另一端沿Y向伸出；

第三弦杆，沿X向延伸且与所述第二弦杆在Y向的位置不同，在Z向的位置相同；

若干吊柱，与所述第三弦杆位于所述主桁架的同侧，且一端连接横梁，另一端沿Z向伸出并连接所述第三弦杆。

2.如权利要求1所述的一种平面桁架，其特征在于，所述第一弦杆、所述第二弦杆及所述第三弦杆在X向的长度均相等。

3.如权利要求1所述的一种平面桁架，其特征在于，所述第二弦杆与所述第三弦杆之间设置有呈锯齿形的支撑结构，所述支撑结构的每个顶点与所述第二弦杆或所述第三弦杆连接。

4.如权利要求1或3所述的一种平面桁架，其特征在于，所述吊柱与所述第三弦杆的交界处和所述第一弦杆与对应的横梁的交界处之间连接有斜腹杆。

5.如权利要求1所述的一种平面桁架，其特征在于，所述平面桁架还包括两根沿Z向设置的结构柱，所述主桁架的两端分别与两根所述结构柱连接。

6.如权利要求5所述的一种平面桁架，其特征在于，所述主桁架的两端分别设置有一辅助桁架，所述辅助桁架包括沿Y向延伸的第四弦杆及第五弦杆，所述第四弦杆及第五弦杆在X向的位置不同，所述第四弦杆及第五弦杆与所述第二弦杆在Z向上的位置相同，所述第四弦杆与所述结构柱连接，所述第五弦杆与所述第二弦杆和所述第三弦杆均连接。

7.如权利要求6所述的一种平面桁架，其特征在于，所述第三弦杆的端部与所述第四弦杆连接。

8.如权利要求1所述的一种平面桁架，其特征在于，所述横梁沿X向等间距设置。

9.如权利要求8所述的一种平面桁架，其特征在于，所述吊柱与所述横梁的数量相同。

10.一种屋面桁架结构，其特征在于，包括多个如权利要求1-9中任一项所述的平面桁架，多个所述平面桁架沿Y向分布，相邻两个所述平面桁架通过所述平面桁架的横梁连接。

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