[发明专利]曲面结构可调曲率桁架及方法

说明书

本发明涉及一种曲面结构可调曲率桁架，它包括上弦钢板和下弦钢板，所述下弦钢板上设有沿长度方向布置的条形螺栓孔；它还包括若干V形圆钢腹杆，所述若干V形圆钢腹杆均匀布置在上弦钢板和下弦钢板之间，每个V形圆钢腹杆的两条边与上弦钢板构成三角形结构，相邻两个V形圆钢腹杆的相邻边与下弦钢板也构成三角形结构；所述V形圆钢腹杆的底部焊接有紧固螺栓，所述紧固螺栓通过紧固螺母固定在下弦钢板上；所述上弦钢板的下表面上均匀焊接有若干n形弹簧钢板，所述n形弹簧钢板的两个端部分别于与对应的V形圆钢腹杆的对应边固定焊接。本发明可依据曲面的线型进行调节，适用于多种不同曲率的曲面结构，而且可重复利用。

技术领域

本发明属于工业建筑、构筑物和房屋建筑施工领域，具体涉及一种曲面结构可调曲率桁架及方法。

背景技术

曲面结构是施工中常见的结构类型，主要是满足工业构筑物及建筑外观造型需要，可分为水平曲面结构、竖向曲面结构以及空间曲面结构。目前房建施工领域多采用普通钢管、钢筋及模板进行散拼装加固。一般先进行模板的安装，再进行钢管或钢筋支撑结构的弯曲组装，最后进行模板支撑体系的加固。不同的曲面结构的支撑构件不能共用，施工完成后主要是钢管及钢筋支撑结构材料的不能再次重复利用，浪费了大量材料。且木模板拼缝存在质量通病，造成成型后质量效果差、且施工成本高，施工效率较低、难以大规模使用。

在目前施工技术中，类似方法《用于异形曲面结构定形的模板支架组合装置》，申请号为：201520740314.5，其步骤为：通过将水平支撑梁、竖向立柱和斜拉杆互相焊接分别构成内桁架和外桁架，将内桁架和内支撑梁焊接成一体构成定形内模支撑架，将外桁架和外支撑梁焊接成一体构成定形外模支撑架，从而构成曲面定形模板体系。采用此方法的模板支撑结构，垂直和水平方向支撑受力清晰、安装牢固，结构成形精度高、质量好。但是此方法存在一定的局限性，内外桁架的每根构件的长度均需要进行计设计、计算、定制，为一次性支模系统，不能重复使用，不够经济。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种曲面结构可调曲率桁架及方法，本发明可依据曲面的线型进行调节，适用于多种不同曲率的曲面结构，而且可重复利用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种曲面结构可调曲率桁架，它包括上弦钢板和下弦钢板，所述下弦钢板上设有沿长度方向布置的条形螺栓孔，所述上弦钢板和下弦钢板上下平行对称布置；其特征在于：它还包括若干V形圆钢腹杆，所述若干V形圆钢腹杆均匀布置在上弦钢板和下弦钢板之间，每个V形圆钢腹杆的两条边与上弦钢板构成三角形结构，相邻两个V形圆钢腹杆的相邻边与下弦钢板也构成三角形结构；所述V形圆钢腹杆的底部焊接有紧固螺栓，所述紧固螺栓通过紧固螺母固定在下弦钢板上；所述上弦钢板的下表面上均匀焊接有若干n形弹簧钢板，所述n形弹簧钢板的两个端部分别于与对应的V形圆钢腹杆的对应边固定焊接。

所述V形圆钢腹杆与下弦钢板的连接处还设有紧固槽钢和紧固垫板，所述紧固槽钢和紧固垫板上都设有螺栓孔；所述紧固槽钢扣在下弦钢板上，所述紧固垫板位于紧固槽钢内，并且位于下弦钢板下方；所述紧固螺栓同时穿过紧固槽钢上的螺栓孔、条形螺栓孔和紧固垫板上的螺栓孔，通过紧固螺母紧固固定。

该桁架两端的V形圆钢腹杆内侧的底部均设有端头连接件。

所述V形圆钢腹杆为圆形钢管。

所述V形圆钢腹杆的夹角为60度，所述V形圆钢腹杆与上弦钢板构成正三角形结构。

一种曲面结构可调曲率桁架的制作方法，其特征在于它包括以下步骤：

1、根据设计图纸制作上弦钢板、下弦钢板、V形圆钢腹杆和n形弹簧钢板，再选择对应型号的紧固螺栓和紧固螺母；

2、首先进行在每个V形圆钢腹杆的底部焊接紧固螺栓，再进行V形圆钢腹杆与n形弹簧钢板的焊接，采用双面塞焊，焊缝高度不小于6mm；