CN219863396U - 一种树形异柱连接构造 - Google Patents

Abstract

一种树形异柱连接构造，底部立在主体结构之上，连接构造包括树形柱，树形柱包括一组在设置在后排框架中柱柱轴上连续设置并连接为一体的树形柱单元，每个树形柱单元包括十字肋板、树主梁、树连系梁、树放射撑杆和树十字支撑杆，本实用新型利用前后侧不等高框架柱结构，后侧框架柱做支撑支座反弯矩较前侧框架柱大的特点，中柱的顶端结构设计成立体的树形异柱，树形异柱整个结构受力较均匀，树形柱的分支结构可以增加其受力面积，使其能够承担更大的荷载，增加该侧整体框架柱的竖向承载力和水平抗侧力，实现对张弦梁结构的后侧支撑，平衡后侧支座较大的反弯矩，满足屋盖钢结构超危大工程。

Description

一种树形异柱连接构造

技术领域

本实用新型属于钢结构屋盖领域，特别是一种树形异柱连接构造。

背景技术

跨度36m及以上的钢结构安装工程，或跨度60m及以上的网架和索膜结构安装工程为钢结构超危大工程。特别是当建筑主体为前后侧不等高的钢混凝土结构时，高端框架柱为传统钢结构柱或者混凝土柱已经无法满足钢结构超危大工程中对于屋盖张弦结构的支撑，导致钢屋盖整体结构受力设计和钢结构施工均存在较大困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种树形异柱连接构造，要解决结构主体为前后侧不等高的钢混凝土结构时，高端框架柱为传统钢结构柱或者混凝土柱已经无法满足钢结构超危大工程中对于屋盖张弦结构的支撑，导致钢屋盖整体结构受力设计和钢结构施工均存在较大困难的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种树形异柱连接构造，底部立在主体结构之上，所述主体结构包括各前排框架柱、各后排框架中柱和各后排框架边柱，其中前排框架柱位于主体结构相应的前侧纵向边缘柱轴上，其中后排框架边柱位于主体结构相应的后侧纵向边缘柱轴上，后排框架中柱位于紧邻后排框架边柱的纵向柱轴上，所述主体结构的柱顶错落式设置，标高由低到高依次为前排框架柱、后排框架中柱和后排框架边柱，

连接构造包括树形柱，树形柱与前排框架柱之间支设有屋顶张弦结构，所述树形柱包括一组在设置在后排框架中柱柱轴上连续设置并连接为一体的树形柱单元，树形柱单元的柱脚节点一一对应铰接与后排框架中柱的柱顶上，

每个树形柱单元包括十字肋板、树主梁、树连系梁、树放射撑杆和树十字支撑杆，

所述树主梁共两根横向平行位于同一平面内的，

所述树连系梁共两根纵向与树主梁垂直并位于该平面内，树连系梁的两端分别固定连接在左右两侧树主梁的端部形成矩形框，

所述树放射撑杆共四根，其底端汇集固定连接在同一个柱脚节点上，顶端呈放射状分别与矩形框的四角连接位置的底部固定连接形成倒置四棱锥的各边，

所述树十字支撑杆与矩形框位于同一平面内，树十字支撑杆的四个端部分别与矩形框的四角连接位置节点固定连接。

所述矩形框的前端两角连接节点为树形柱连接前节点，矩形框的后端两角连接节点为树形柱连接后节点，前排框架柱与树形柱连接前节点之间支设有屋顶张弦结构。

相邻的两个树形柱单元共用一个树主梁，所述树连系梁分为内侧树连系梁和外侧树连系梁，其中外侧树连系梁位于后侧纵向边缘柱轴上，外侧树连系梁的梁底中部对应固定连接在后排框架边柱的柱顶上，外侧树连系梁形成柱顶框架梁。

所述树形柱单元的柱脚节点为铸钢柱脚，铸钢柱脚与后排框架中柱的柱顶之间通过自稳定盆式球铰支座铰接，所述后排框架中柱为型钢混凝土柱或钢筋混凝土柱，所述后排框架边柱的下半部为后排下柱，后排下柱采用型钢混凝土柱或钢筋混凝土柱，后排框架边柱的上半部为后排上柱，后排上柱采用钢柱。

所述自稳定盆式球铰支座固定连接在柱顶平面内居中预埋的预埋板顶面，预埋板的顶面与柱顶平面平齐，自稳定盆式球铰支座包括支座本体和周围自稳固定组板，所述周围自稳固定组板共六块，均布在支座本体的四周表面，周围自稳固定组板为矩形组板，其顶面与支座本体的顶面平齐，其底面与预埋板固定连接，其内侧表面与支座本体的外侧表面固定连接。

所述主体结构还包括各框架梁，包括柱顶框架梁和柱身框架梁，其中柱顶框架梁固定连接在各后排框架边柱的柱顶之间，柱身框架梁连接在各后排框架边柱的柱身之间，所述柱身框架梁固定连接在各后排上柱的柱身之间。

所述树形柱分为两种安装单元，分别为直接整体吊装的整体吊装单元即树形柱单元，以及在相邻树形柱单元之间形成的散装补档区域进行补充的散装补档构件单元。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型利用前后侧不等高框架柱结构，后侧框架柱做支撑支座反弯矩较前侧框架柱大的特点，后侧共设计两排柱，中柱的顶端结构设计成立体的树形异柱，树形异柱整个结构受力较均匀，树形柱的分支结构可以增加其受力面积，使其能够承担更大的荷载，增加该侧整体框架柱的竖向承载力和水平抗侧力，实现对张弦梁结构的后侧支撑，平衡后侧支座较大的反弯矩，满足屋盖钢结构超危大工程。

本实用新型传力明确，各结构连接位置最大可能性的设计成铰接，通过铰接点的巧妙设计满足屋盖整体结构的受力关系，实现后续施工过程中的简化。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的局部放大图。

图3是树形柱的结构示意图。

图4是柱脚的自稳固定加强结构示意图。

图5是图4的平面结构示意图。

图6是施工方法步骤七中临时支撑柱完成安装示意图。

图7是施工方法步骤七中第一个树形柱单元完成安装示意图。

图8是施工方法步骤八中第二个树形柱单元完成安装示意图。

图9是施工方法步骤八中安装散装补档区域的构件完成安装示意图。

图10是施工方法步骤八中第三个树形柱单元完成安装示意图。

图11是施工方法步骤八中继续安装散装补档区域的构件完成安装示意图。

图12是施工方法施工过程中的侧视示意图。

附图标记：1－前排框架柱、2－后排框架中柱、3－后排框架边柱、31－后排上柱、32－后排下柱、4－树形柱单元、41－十字肋板、42－树主梁、43－树连系梁、431－内侧树连系梁、432－外侧树连系梁、44－树放射撑杆、45－树十字支撑杆、5－树形柱连接前节点、6－柱顶框架梁、7－柱身框架梁、10－屋顶张弦结构、11－柱脚节点、12－预埋板、13－支座本体、14－周围自稳固定组板、15－树形柱连接后节点、16－临时支撑柱、17－散装补档区域。

具体实施方式

实施例参见图1-2所示，一种树形异柱连接构造，底部立在主体结构之上，所述主体结构包括各前排框架柱1、各后排框架中柱2和各后排框架边柱3，其中前排框架柱1位于主体结构相应的前侧纵向边缘柱轴上，其中后排框架边柱3位于主体结构相应的后侧纵向边缘柱轴上，后排框架中柱2位于紧邻后排框架边柱3的纵向柱轴上，所述主体结构的柱顶错落式设置，标高由低到高依次为前排框架柱1、后排框架中柱2和后排框架边柱3。

所述主体结构还包括各框架梁，包括柱顶框架梁6和柱身框架梁7，其中柱顶框架梁6固定连接在各后排框架边柱3的柱顶之间，柱身框架梁7连接在各后排框架边柱3的柱身之间，所述柱身框架梁7固定连接在各后排上柱31的柱身之间。

连接构造包括树形柱，树形柱与前排框架柱1之间支设有屋顶张弦结构10，所述树形柱包括一组在设置在后排框架中柱2柱轴上连续设置并连接为一体的树形柱单元4，树形柱单元的柱脚节点11一一对应铰接与后排框架中柱2的柱顶上。

参见图1-3所示，每个树形柱单元4包括十字肋板41、树主梁42、树连系梁43、树放射撑杆44和树十字支撑杆45。所述树主梁42共两根横向平行位于同一平面内的。所述树连系梁43共两根纵向与树主梁42垂直并位于该平面内，树连系梁43的两端分别固定连接在左右两侧树主梁42的端部形成矩形框。所述树放射撑杆44共四根，其底端汇集固定连接在同一个柱脚节点11上，顶端呈放射状分别与矩形框的四角连接位置的底部固定连接形成倒置四棱锥的各边。所述树十字支撑杆45与矩形框位于同一平面内，树十字支撑杆45的四个端部分别与矩形框的四角连接位置节点固定连接。

参见图4-5所示，所述自稳定盆式球铰支座固定连接在柱顶平面内居中预埋的预埋板12顶面，预埋板12的顶面与柱顶平面平齐，自稳定盆式球铰支座包括支座本体13和周围自稳固定组板14，所述周围自稳固定组板14共六块，均布在支座本体13的四周表面，周围自稳固定组板14为矩形组板，其顶面与支座本体13的顶面平齐，其底面与预埋板12固定连接，其内侧表面与支座本体13的外侧表面固定连接。实际施工中，在支座上部结构安装结束后割除周围自稳固定组板14即可。

所述矩形框的前端两角连接节点为树形柱连接前节点5，矩形框的后端两角连接节点为树形柱连接后节点15，前排框架柱1与树形柱连接前节点5之间支设有屋顶张弦结构10。

相邻的两个树形柱单元4共用一个树主梁42，所述树连系梁43分为内侧树连系梁431和外侧树连系梁432，其中外侧树连系梁432位于后侧纵向边缘柱轴上，外侧树连系梁432的梁底中部对应固定连接在后排框架边柱3的柱顶上，外侧树连系梁432形成柱顶框架梁6。

所述树形柱单元4的柱脚节点11为铸钢柱脚，铸钢柱脚与后排框架中柱2的柱顶之间通过自稳定盆式球铰支座铰接，所述后排框架中柱2为型钢混凝土柱或钢筋混凝土柱，所述后排框架边柱3的下半部为后排下柱32，后排下柱32采用型钢混凝土柱或钢筋混凝土柱，后排框架边柱3的上半部为后排上柱31，后排上柱31采用钢柱。

所述树形柱分为两种安装单元，分别为直接整体吊装的整体吊装单元即树形柱单元，以及在相邻树形柱单元之间形成的散装补档区域17进行补充的散装补档构件单元。

这种树形异柱连接构造的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，施工主体结构。

步骤二，施工后排下柱32和后排框架中柱2。

步骤三，施工后排上柱31。

步骤四，在后排框架中柱2上施工树形柱单元的柱脚节点。

步骤五，拼装树形柱单元4,拼装树形柱单元步骤如下：

步骤a，拼装平台测量放线；

步骤b，设置四角位置处的四个拼装胎架吊装就位；

步骤c，十字肋板41安装定位；

步骤d，在相邻两个拼装胎架之间吊装就位树主梁42；

步骤e，在树主梁42之间吊装就位树连系梁43；

步骤f，在矩形框下方吊装就位树放射撑杆44；

步骤g，在矩形框内吊装就位树十字支撑杆45，完成树形柱单元4的拼接。

步骤六，树形异柱划分为两种安装区域，分别为直接整体吊装树形柱单元的整体吊装区域，以及连接相邻树形柱单元之间的构件形成的散装补档区域17。

步骤七，整体吊装区域的树形柱单元经过步骤一至步骤六在地面拼装完成后，先在主体结构上安置两个临时支撑柱16，参见图6所示；用履带吊站在主体结构场外进行吊装，树形柱单元的树放射撑杆44底部与后排框架中柱2上的柱脚节点进行连接，然后将树连系梁43与后排上柱31连接，参见图7所示。

步骤八，重复步骤七施工完另一个树形柱单元，参见图8所示，然后在相邻两个整体吊装区域之间安装散装补档区域17的构件，参见图9所示；补档安装完成后再进行下一个树形柱单元的吊装，参见图10-11所示，采用履带吊配合塔吊进行安装，重复本步骤直至所有树形柱安装完毕，施工过中的整体结构参见图12所示。

Claims (7)

1.一种树形异柱连接构造，底部立在主体结构之上，所述主体结构包括各前排框架柱（1）、各后排框架中柱（2）和各后排框架边柱（3），其中前排框架柱（1）位于主体结构相应的前侧纵向边缘柱轴上，其中后排框架边柱（3）位于主体结构相应的后侧纵向边缘柱轴上，后排框架中柱（2）位于紧邻后排框架边柱（3）的纵向柱轴上，其特征在于：所述主体结构的柱顶错落式设置，标高由低到高依次为前排框架柱（1）、后排框架中柱（2）和后排框架边柱（3），

连接构造包括树形柱，树形柱与前排框架柱（1）之间支设有屋顶张弦结构（10），所述树形柱包括一组在设置在后排框架中柱（2）柱轴上连续设置并连接为一体的树形柱单元（4），树形柱单元的柱脚节点（11）一一对应铰接与后排框架中柱（2）的柱顶上，

每个树形柱单元（4）包括十字肋板（41）、树主梁（42）、树连系梁（43）、树放射撑杆（44）和树十字支撑杆（45），

所述树主梁（42）共两根横向平行位于同一平面内的，

所述树连系梁（43）共两根纵向与树主梁（42）垂直并位于该平面内，树连系梁（43）的两端分别固定连接在左右两侧树主梁（42）的端部形成矩形框，

所述树放射撑杆（44）共四根，其底端汇集固定连接在同一个柱脚节点（11）上，顶端呈放射状分别与矩形框的四角连接位置的底部固定连接形成倒置四棱锥的各边，

所述树十字支撑杆（45）与矩形框位于同一平面内，树十字支撑杆（45）的四个端部分别与矩形框的四角连接位置节点固定连接。

2.根据权利要求1所述的树形异柱连接构造，其特征在于：所述矩形框的前端两角连接节点为树形柱连接前节点（5），矩形框的后端两角连接节点为树形柱连接后节点（15），前排框架柱（1）与树形柱连接前节点（5）之间支设有屋顶张弦结构（10）。

3.根据权利要求1所述的树形异柱连接构造，其特征在于：相邻的两个树形柱单元（4）共用一个树主梁（42），所述树连系梁（43）分为内侧树连系梁（431）和外侧树连系梁（432），其中外侧树连系梁（432）位于后侧纵向边缘柱轴上，外侧树连系梁（432）的梁底中部对应固定连接在后排框架边柱（3）的柱顶上，外侧树连系梁（432）形成柱顶框架梁（6）。

4.根据权利要求1所述的树形异柱连接构造，其特征在于：所述树形柱单元（4）的柱脚节点（11）为铸钢柱脚，铸钢柱脚与后排框架中柱（2）的柱顶之间通过自稳定盆式球铰支座铰接，所述后排框架中柱（2）为型钢混凝土柱或钢筋混凝土柱，所述后排框架边柱（3）的下半部为后排下柱（32），后排下柱（32）采用型钢混凝土柱或钢筋混凝土柱，后排框架边柱（3）的上半部为后排上柱（31），后排上柱（31）采用钢柱。

5.根据权利要求4所述的树形异柱连接构造，其特征在于：所述自稳定盆式球铰支座固定连接在柱顶平面内居中预埋的预埋板（12）顶面，预埋板（12）的顶面与柱顶平面平齐，自稳定盆式球铰支座包括支座本体（13）和周围自稳固定组板（14），所述周围自稳固定组板（14）共六块，均布在支座本体（13）的四周表面，周围自稳固定组板（14）为矩形组板，其顶面与支座本体（13）的顶面平齐，其底面与预埋板（12）固定连接，其内侧表面与支座本体（13）的外侧表面固定连接。

6.根据权利要求4所述的树形异柱连接构造，其特征在于：所述主体结构还包括各框架梁，包括柱顶框架梁（6）和柱身框架梁（7），其中柱顶框架梁（6）固定连接在各后排框架边柱（3）的柱顶之间，柱身框架梁（7）连接在各后排框架边柱（3）的柱身之间，所述柱身框架梁（7）固定连接在各后排上柱（31）的柱身之间。

7.根据权利要求1所述的树形异柱连接构造，其特征在于：所述树形柱分为两种安装单元，分别为直接整体吊装的整体吊装单元即树形柱单元，以及在相邻树形柱单元之间形成的散装补档区域（17）进行补充的散装补档构件单元。