[发明专利]一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构

说明书

一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构，即可以获得框架钢结构建筑的空间利用率高的优势，又能方便实现较复杂的屋面结构，同时便于制做，包括各坡面桁架梁、两相邻坡面间的各斜交桁架梁、两相对坡面顶部相交的屋脊桁架梁和桁架相交的桁架梁节点等，结构简单安便捷。

技术领域

本发明涉及装配式钢结构结构住宅领域，特别是指一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构。

背景技术

框架钢结构住宅比起轻钢密肋结构住宅，因承载力大、隔离度好、没有震颤感，而且坡屋面结构能实现内部挑空，可以有效利用空间等优点受到欢迎，但框架钢结构在完成复杂的坡屋面尤其是多坡屋面结构方面施工起来比较困难，框架钢结构的钢梁一般为H型钢梁，是通过H型钢梁构成跨度较大的挑空屋面框架，再通过梁上的檩条构成屋面的外表支撑结构，在实现复杂多坡屋面结构时，各H型钢梁常常在节点处出现多角度多方向的三维空间相交，使各H钢梁的各翼板和腹板间均无法在同一平面内实现连接，使节点连接构件端面的形状非常复杂，导致无论是梁节点处端面切口的制作还是节点的现场连接都较为困难，为达到刚接要求必须要实现各梁的腹板之间和翼板之间分别形成连接，因此无论是构件端面的制做还是构件之间的现场焊接，或单独制作节点，均实现起来很不方便。轻钢密肋结构所采用薄壁型钢，在构成屋面时由薄壁型钢通过自攻螺丝连接组成被称为山字梁的三角型桁架，采用大小不同、角度不同的三角型桁架通过较密集的排列构成对屋面的支撑，使轻钢密肋结构对屋面的复杂程度并不敏感，其不足之处在于从坡面最低点以上均被密肋结构所占用使结构空间浪费较大。由于轻钢密肋结构与钢框架结构工作原理不能匹配，因此即便不考虑空间的浪费仅考虑构成房屋外表结构的实现也无法将两种结构直接结合。如果有一种结构，即能发挥框架结构空间利用率高及其他优点又能方便构成复杂屋面结构，同时又能方便装配，是本发明的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构，即可以获得框架钢结构建筑的空间利用率高和承载力大舒适度好等优势，又能方便实现较复杂的屋面结构，同时便于安装和制做。

为了实现上述方案，本发明的技术解决方案为：一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构，包括各坡面桁架梁、两相邻坡面间的各斜交桁架梁、两相对坡面顶部相交的屋脊桁架梁、桁架相交的桁架梁节点和主体框架；其特征在于各坡面桁架梁、斜交桁架梁和屋脊桁架梁均为平面桁架结构，所述平面桁架结构均包括竖腹杆、斜腹杆、弦杆和置于弦杆上、下并连接竖腹杆和斜腹杆的球节点所组成，其中各所述坡面桁架梁、斜交桁架梁和屋脊桁架梁的竖腹杆均垂直于水平面，其中各所述坡面桁架梁、斜交桁架梁和屋脊桁架梁的竖腹杆均为等长，其中各所述坡面桁架梁、斜交桁架梁和屋脊桁架梁的弦杆的各相邻球节点的间距均为等长；其特征在于其中各所述桁架梁连接节点均以垂直于水平面的轴线为轴心连有与各平面桁架结构相连的连接板，各所述桁架梁节点的轴心线上和各连接板的端部均连有等长的竖腹杆；其特征在于各所述桁架梁节点的轴心线上的竖腹杆通过球节点和连接杆分别与各方向的桁架梁、斜交桁架梁或屋脊桁架梁的上、下弦杆上的球节点相连；其特征在于由各坡面桁架梁、各斜交桁架梁、屋脊桁架梁和桁架梁节点构成的刚性坡屋面梁系结构与主体框架便于采用铰接支座即可实现连接。

本发明一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构，其中各所述竖腹杆均为两端带有内螺纹的圆管；

本发明一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构，其中各所述弦杆为在与各腹杆连接节点处腰部有孔的贯通的C型钢；

本发明一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构，其中各所述斜腹杆均为两端带有内螺纹的圆管；

本发明一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构，其特征在于：通过改变斜腹杆长度可获得与水平不同夹角的坡面桁架梁、斜交桁架梁和屋脊桁架梁；

本发明一种装配式等长竖腹杆桁架坡屋面梁系结构，其特征在于：各球节点分别为置于C型钢内侧半球和外侧半球的所组成，其内侧半球上有连接竖腹杆和斜腹杆的螺栓过孔，外侧半球的有连接竖腹杆的螺栓过孔；