CN219080742U - 一种大跨鱼腹式空间管桁架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，该大跨鱼腹式空间管桁架结构包括：鱼腹式空间管桁架、屋面钢梁、屋面水平支撑和屋面垂直支撑。所述鱼腹式空间管桁架两端均支承于周边混凝土柱上并铰接于所述混凝土柱柱顶；所述鱼腹式空间管桁架通过钢结构插板和抗震球型钢支座铰接于所述混凝土柱柱顶。与现有技术相比，本实用新型提供的大跨鱼腹式空间管桁架结构的结构承载效率高，同时鱼腹式的桁架造型优美轻盈，结构表现力强，通过布置桁架的平面外支撑体系，桁架的平面外稳定性强，此外桁架端部与混凝土柱柱顶铰接连接，节点连接简单可靠。

Description

一种大跨鱼腹式空间管桁架结构

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及一种大跨鱼腹式空间管桁架结构。

背景技术

桁架结构是应用广泛的结构形式之一，在大跨度建筑中被广泛应用，常见的桁架结构包括平面管桁架、空间管桁架等形式。桁架可以看做是格构化的钢梁，通常由上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹杆等组成。

如中国实用新型专利CN 216109340 U公开了一种鱼腹式屋盖桁架结构，包括：下弦、一组支座节点、上弦、一组直腹杆和一组斜腹杆，通过支座节点对上弦和下弦进行连接，让其形成类似鱼腹式结构，增加屋盖桁架的跨度，还在上弦和下弦之间设置直腹杆和斜腹杆，以提高上弦、下弦之间连接的稳定性，但该专利的鱼腹式屋盖桁架结构缺少面外支撑，桁架结构的平面外稳定性较差。

而在实际应用中，空间管桁架常见的形式为空间三管桁架，其横截面为倒三角形，包括两根上弦杆和一根下弦杆以及弦杆之间的腹杆，其中两根上弦杆并排平行布置，桁架高度全跨等高度或局部变高度布置。当采用上述三管桁架时，桁架的承载效率不高，且空间形态较单调，结构表现力差，不能满足建筑对承载和建筑室内效果的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，具有结构承载效率高、结构轻盈、造型优美、节点连接简单高效、实用性强等优点，同时有针对性地设计了鱼腹式空间管桁架的面外支撑体系，有效保证鱼腹式空间管桁架的平面外稳定性。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型的目的是提供一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，该大跨鱼腹式空间管桁架结构布置在屋盖上，所述屋盖包括屋面，该大跨鱼腹式空间管桁架结构包括：鱼腹式空间管桁架、屋面钢梁、屋面水平支撑和屋面垂直支撑；所述鱼腹式空间管桁架沿所述屋盖横向布置，所述鱼腹式空间管桁架两端均支承于周边混凝土柱上并铰接于所述混凝土柱柱顶；所述屋面钢梁布置于所述屋面上弦平面内并与所述鱼腹式空间管桁架正交布置；所述屋面水平支撑布置于所述屋面上弦平面内并与所述鱼腹式管桁架及所述屋面钢梁斜交布置；所述屋面垂直支撑与所述鱼腹式空间管桁架正交布置。

进一步地，所述鱼腹式空间管桁架包括上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆和顶腹杆；每榀所述鱼腹式空间管桁架有2道所述上弦杆和1道所述下弦杆，所述下弦杆设置于底部，2道所述上弦杆呈对称分布于所述下弦杆顶部，所述上弦杆与所述下弦杆之间通过所述斜腹杆、竖腹杆和顶腹杆进行拉结支撑。

进一步地，所述上弦杆平面投影呈柳叶形。

进一步地，所述下弦杆立面投影为圆弧线。

进一步地，所述鱼腹式空间管桁架的桁架高度，在跨中最大，向两侧逐渐减小为零。

进一步地，所述斜腹杆立面投影相对于所述鱼腹式空间管桁架跨中对称向下倾斜布置。

进一步地，所述竖腹杆相对于鱼腹式空间管桁架节间节点竖向布置，所述顶腹杆相对于鱼腹式空间管桁架节间节点横向布置。

进一步地，所述鱼腹式空间管桁架通过钢结构插板和抗震球型钢支座铰接于所述混凝土柱柱顶。

进一步地，所述上弦杆和所述下弦杆分别与所述钢结构插板连接，所述钢结构插板用于增强上弦杆和所述下弦杆整体性；所述钢结构插板与所述抗震球型钢支座连接，即所述上弦杆、所述下弦杆与所述钢结构插板作为一个整体连接到所述抗震球型钢支座上。

进一步优选地，所述抗震球型钢支座可实现0.05rad的万向转动。

进一步地，所述屋面水平支撑的平面投影呈X形布置。

进一步地，所述屋面垂直支撑包括位于端部的斜向支撑和位于中央的下弦纵向支撑钢梁。

进一步优选地，所述屋面垂直支撑共布置3道，所述鱼腹式空间管桁架的两个端部、跨中各一道。

进一步地，所述斜向支撑立面呈V型或W型。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1)本技术方案提供的大跨鱼腹式空间管桁架结构，桁架高度根据结构受力特性而变化，跨中桁架高度最大，向两侧逐渐减小为零，结构承载效率高，同时鱼腹式的桁架造型优美轻盈，结构表现力强。

2)本技术方案提供的大跨鱼腹式空间管桁架结构，有针对性地布置了鱼腹式空间管桁架的平面外支撑体系，包括屋面水平支撑和屋面垂直支撑，鱼腹式空间管桁架的平面外稳定性强。

2)本技术方案提供的大跨鱼腹式空间管桁架结构，鱼腹式空间管桁架端部通过抗震球型钢支座与混凝土柱柱顶铰接连接，节点连接简单可靠。

附图说明

图1为本实用新型的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构的轴测示意图。

图2为本实用新型的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构的平面结构示意图。

图3为本实用新型的鱼腹式空间管桁架的轴测示意图。

图4为本实用新型的鱼腹式空间管桁架的立面示意图。

图5为本实用新型的鱼腹式空间管桁架的横剖面示意图。

图6为本实用新型的屋面垂直支撑的轴测示意图。

图7为本实用新型的鱼腹式空间管桁架端部与混凝土柱柱顶铰接连接节点示意图。

图8为本实用新型的抗震球型钢支座的结构示意图。

图中标号所示：

100、鱼腹式空间管桁架，101、上弦杆，102、下弦杆，103、斜腹杆，104、竖腹杆，105、顶腹杆，200、屋面水平支撑，300、屋面垂直支撑，400、屋面钢梁，501、抗震球型钢支座，502、钢结构插板，503、混凝土柱，5011、上支座板，5012、不锈钢板，5013、平面滑板，5014、中间球冠板，5015、球面滑板，5016、下支座板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本技术方案中如未明确说明的部件型号、材料名称、连接结构等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。

下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明。

如图1、图2所示，一种大跨鱼腹式空间管桁架结构的具体实施方式，该大跨鱼腹式空间管桁架结构布置在屋盖上，屋盖包括屋面，该大跨鱼腹式空间管桁架结构包括：鱼腹式空间管桁架100、屋面钢梁400、屋面水平支撑200和屋面垂直支撑300；鱼腹式空间管桁架100沿屋盖横向布置，鱼腹式空间管桁架100两端均支承于周边混凝土柱503上并铰接于混凝土柱503柱顶；屋面钢梁400布置于屋面上弦平面内并与鱼腹式空间管桁架100正交布置；屋面水平支撑200布置于屋面上弦平面内并与鱼腹式管桁架200及屋面钢梁400斜交布置；屋面垂直支撑300与鱼腹式空间管桁架100正交布置。

如图1、图3，鱼腹式空间管桁架100包括上弦杆101、下弦杆102、斜腹杆103、竖腹杆104、顶腹杆105。

如图7所示，鱼腹式空间管桁架100端部通过钢结构插板502和抗震球型钢支座501与下部混凝土柱503铰接连接，具体铰接连接方式如下：抗震球型钢支座501可实现0.05rad的万向转动，将上弦杆101的端部、下弦杆102的端部分别插入钢结构插板502中，通过钢结构插板502将上弦杆101、下弦杆102更好地连接为一个整体，然后钢结构插板502、上弦杆101、下弦杆102作为一个整体连接到抗震球型钢支座501上，抗震球型钢支座501布置在混凝土柱503柱顶，因为抗震球型钢支座501可实现万向转动，鱼腹式空间管桁架100因此与混凝土柱503实现铰接。

如图8所示，抗震球型钢支座501包括依次连接的上支座板5011、不锈钢板5012、平面滑板5013、中间球冠板5014、球面滑板5015和下支座板5016，其中上支座板5011和钢结构插板502固定连接，下支座板5016与混凝土柱503固定连接。

如图1、图2所示，屋面钢梁400与鱼腹式空间管桁架100正交布置，屋面水平支撑200平面投影呈X型，屋面水平支撑200与鱼腹式空间管桁架100及屋面钢梁400斜交布置。

如图1、图6所示，屋面垂直支撑300与鱼腹式空间管桁架100正交布置，屋面垂直支撑300共布置3道(鱼腹式空间管桁架100两个端部、跨中各一道)，每道屋面垂直支撑300包括位于端部的斜向支撑301和位于中央的下弦纵向支撑钢梁302。

如图2、3、4所示，每榀鱼腹式空间管桁架100包括2道上弦杆101，其平面投影呈柳叶形；每榀鱼腹式空间管桁架100包括1道下弦杆102，且下弦杆102立面投影为圆弧形；鱼腹式空间管桁架100的桁架高度中部最大，向两侧逐渐减小为零；下弦杆102设置于底部，2道上弦杆101呈对称分布于下弦杆101顶部，上弦杆101与下弦杆102之间通过斜腹杆103、竖腹杆104和顶腹杆105进行拉结支撑。

如图4、图5所示，鱼腹式空间管桁架100的斜腹杆103相对于鱼腹式空间管桁架100跨中对称向下倾斜布置，竖腹杆104相对于鱼腹式空间管桁架100节间节点竖向布置，顶腹杆105相对于鱼腹式空间管桁架100节间节点横向布置。

如图6所示，斜向支撑301的立面呈V型或W型。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，该大跨鱼腹式空间管桁架结构布置在屋盖上，所述屋盖包括屋面，其特征在于，所述大跨鱼腹式空间管桁架结构包括：鱼腹式空间管桁架(100)、屋面钢梁(400)、屋面水平支撑(200)和屋面垂直支撑(300)；

所述鱼腹式空间管桁架(100)沿所述屋盖横向布置，所述鱼腹式空间管桁架(100)两端均支承于周边混凝土柱(503)上并铰接于所述混凝土柱(503)柱顶；

所述屋面钢梁(400)布置于所述屋面上弦平面内并与所述鱼腹式空间管桁架(100)正交布置；

所述屋面水平支撑(200)布置于所述屋面上弦平面内并与所述鱼腹式空间管桁架(100)及所述屋面钢梁(400)斜交布置；

所述屋面垂直支撑(300)与所述鱼腹式空间管桁架(100)正交布置。

2.根据权利要求1所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述鱼腹式空间管桁架(100)包括上弦杆(101)、下弦杆(102)、斜腹杆(103)、竖腹杆(104)和顶腹杆(105)；

每榀所述鱼腹式空间管桁架(100)有2道所述上弦杆(101)，所述下弦杆(102)设置于底部，2道所述上弦杆(101)呈对称分布于所述下弦杆(102)顶部，所述上弦杆(101)与所述下弦杆(102)之间通过所述斜腹杆(103)、竖腹杆(104)和顶腹杆(105)进行拉结支撑。

3.根据权利要求2所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述上弦杆(101)平面投影呈柳叶形。

4.根据权利要求2所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述下弦杆(102)立面投影为圆弧线；

所述鱼腹式空间管桁架(100)的桁架高度由跨中向两侧逐渐减小为零。

5.根据权利要求2所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述斜腹杆(103)立面投影相对于所述鱼腹式空间管桁架(100)跨中对称向下倾斜布置。

6.根据权利要求1所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述鱼腹式空间管桁架(100)通过钢结构插板(502)和抗震球型钢支座(501)铰接于所述混凝土柱(503)柱顶。

7.根据权利要求1所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述屋面水平支撑(200)的平面投影呈X形布置。

8.根据权利要求1所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述屋面垂直支撑(300)包括位于端部的斜向支撑(301)和位于中央的下弦纵向支撑钢梁(302)。

9.根据权利要求8所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述屋面垂直支撑(300)共布置3道，所述鱼腹式空间管桁架(100)的两个端部、跨中各一道。

10.根据权利要求8所述的一种大跨鱼腹式空间管桁架结构，其特征在于，所述斜向支撑(301)立面呈V型或W型。

Images