[发明专利]圆形屋面空间管桁架结构及其施工方法

说明书

本发明为一种圆形屋面空间管桁架结构及其施工方法。该结构由五榀环向桁架、十二榀径向桁架和十二组径向支撑杆件组成，施工方法为：增设钢柱→转换梁及中心支撑架制作安装固定→移动径向桁架支撑架→内环桁架吊装拼装安装→径向桁架对称安装→以此循环完成整圈桁架→中心支撑架同步分次卸载→检验合格→撤除支撑架。本发明结构适用于高度高、跨度大且建于钢结构夹层上方的圆形屋面，与建筑主体匹配度高，同时具备足够的强度、刚度和稳定性。施工方法采用分段拼装的方式进行，多个支撑系统用以辅助施工，保证了构件组装尺寸的精度，提高了安装精度，使安装质量偏差控制高于了国家标准，最终满足了质量、工期、安全施工等要求。

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及一种适用于高度高、跨度大且建于钢结构夹层上方的圆形屋面空间管桁架结构及其施工方法。

背景技术

随着时代的发展，各式各样的建筑结构应用而生，其中钢结构建筑是目前建筑工程中最常见的建筑结构之一。但是在城市建设高速发展的大环境下，钢结构建筑的实施常常也会遇到诸多的限制条件，例如：建筑主体的外型形状、建筑主体的高度太高、建筑主体的跨度太大、建筑工程的工期紧张、施工现场的场地狭窄、结构构件不适用工厂预制、周边环境不适用跨外大型起重机的使用等等，这些因素无论是从结构设计还是施工方法上均会限制着钢结构建筑的进一步发展和普及。此外，对于一些特殊要求的钢结构建筑，其制作拼装安装精度要求较高，施工起来难度相对较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种适用于高度高、跨度大且建于钢结构夹层上方的圆形屋面空间管桁架结构及其施工方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种建于钢结构夹层上方的圆形屋面空间管桁架结构，由五榀环向桁架、十二榀径向桁架和十二组径向支撑杆件组成；

五榀环向桁架分别为由内而外同心设置的内环桁架、二环桁架、三环桁架、四环桁架和外环桁架，外环桁架通过周边混凝土柱顶设置的十二个支座支撑固定；

十二榀径向桁架呈放射状均布安装在五榀环向桁架之间，每榀径向桁架的内端和外端分别与内环桁架和外环桁架连接安装，内外端之间的部分分别与二环桁架、三环桁架、四环桁架交叉连接安装；每榀径向桁架由两片单体桁架拼装而成，单体桁架在平面内为弧形状设置，两片单体桁架以弧口对接的方式进行拼装；

十二组径向支撑杆件呈放射状均布安装在三环桁架与外环桁架之间，且十二组径向支撑杆件与十二榀径向桁架依次间隔设置；每组径向支撑杆件由结构相同的上弦弧形杆件和下弦弧形杆件组成，每弦弧形杆件由两根弧形杆拼装而成，两根弧形杆的外端对接在一起且与外环桁架固定、内端分离设置且均与三环桁架固定。

作为优选的技术方案，内环桁架的上、下弦杆为φ500×16，其余环向桁架的上、下弦杆为φ168×6；径向桁架的上弦杆为φ325×10、下弦杆为φ273×14。

进一步的，上述建于钢结构夹层上方的圆形屋面空间管桁架结构的施工方法，包括如下步骤：

1）夹层增设钢柱

在夹层内正对圆形屋面中心部位位置处的混凝土柱顶增设四根钢柱，钢柱的柱头与楼板顶紧；

2）转换梁及中心支撑架的支设

转换梁安装在设置有钢柱的位置处，中心支撑架安装在转换梁上，中心支撑架的顶层铺设平台板，具体如下：