专利名称：钢管桁架系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢管桁架系统，属于建筑技术领域。
背景技术：
众所周知，桁架是由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。在荷载 作用下，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可 比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，故适用于较大跨度的承重结构和高耸结构，如屋 架、桥梁、输电线路塔、卫星发射塔、水工间门、起重机架等。常用的桁架有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合 桁架、钢与混凝土组合桁架。桁架按外形分有三角形桁架、梯形桁架、多边形桁架、平行弦桁 架及空腹桁架。在选择桁架形式时，应综合考虑桁架的用途、材料、支承方式和施工条件，在 满足使用要求的前提下，力求制造和安装所用的材料和劳动量为最小。在建筑行业，钢管桁 架由于本身具有的一些优点从而得到了较广泛的使用。光伏发电系统是以太阳能作为能源，将太阳能转化为电能，是一种清洁能源。能够 用于并网发电的太阳能发电系统，需要安装大面积的太阳能电池板，且安装位置选择的一 个基本要求是采光好。建筑物的屋顶则符合这一要求，在建筑物屋顶安装太阳能电池板不 但能够将通常闲置的屋顶面积有效加以利用，而且可减少发电系统与用户之间传输距离。 然而由于建筑物屋顶设计的荷载要求，因此希望在屋顶上安装的附属物重量要轻。在屋顶 上利用桁架来安装太阳能电池板具有一定优势。但桁架在设计时又必须满足太阳能发电系 统重量以及在雪荷载的抗压和风荷载时抗拉的强度要求，要求构成桁架的杆件强度高而重 量要减轻。钢管桁架相对于实心钢棒桁架，生产成本低，在同样直径时其抗拉抗压强度不如 实心钢棒桁架，但实心钢棒作为桁架杆件其重量较重。桁架在荷载作用下失稳和失效的一 种表现形式为杆件的弯曲变形，而管件在弯曲变形时还表现为截面形状的较大变化。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢管桁架系统，主要由钢管组成，中 间填充有水泥砂浆，两端封闭，具有成本低，系统整体具有抗拉和抗压强度高的优点。本实用新型通过以下技术方案实现本实用新型一种钢管桁架系统，主要由钢管组成，所述钢管两端封闭，中间填充有 水泥砂浆。这种钢管桁架系统，由于钢管中间填充有水泥砂浆，不但构成的杆件的整体抗拉 抗压能力与空心钢管相比大幅度提高了，而抗弯曲变形能力也增强。根据桁架的用途、材 料、支承方式和施工条件等因素综合考虑选择桁架形式及适合不同跨度的桁架系统。所述钢管包括作为桁架中弦杆和腹杆位置的钢管两种，桁架系统中处于水平位置 的钢管为弦杆，其余为腹杆。所述弦杆包括上弦杆和下弦杆，两者之间通过腹杆连接。所述 腹杆包括直腹杆和斜腹杆，直腹杆、斜腹杆和弦杆三边组成一个三角形结构，这种结构形式 利用了三角形稳定性原理。[0009]在实际使用中，可根据桁架的用途、材料、支承方式和施工条件等因素综合考虑选 择桁架形式及适合不同跨度的桁架系统。钢管桁架系统，可根据桁架各部分需要承受的压 力，选择不同规格的钢管。但是一般钢管受压容易变形，往钢管中填充水泥砂浆之后情况就 会不同，可以在需要抗压大的钢管部位填充标号大的水泥，在需要抗压小的钢管部位填充 标号小的水泥，在提高整体的抗压抗拉能力的同时具有使用成本低的优点。相对于实心钢 棒，钢管中填充有水泥砂浆的钢管桁架系统具有成本低，重量小的优点。所述钢管上有镀锌层，桁架系统一般在室外使用，钢管上的镀锌层可以阻止钢管 被腐蚀。在所述上弦杆、下弦杆、直腹杆和斜腹杆的相互连接处设置有钢质节点。所述弦杆和腹杆的形状为圆管或方管。所述桁架可以为三角形桁架、梯形桁架或矩形桁架。本实用新型跨度钢管桁架系统，主要由钢管组成，两端封闭，中间填充有水泥砂 浆，根据需要，可生产出不同形式不同跨度的桁架系统。相对于实心钢棒桁架，生产成本低， 同时系统整体的抗拉抗压强度较高，尤其适合于在屋顶安装太阳能发电系统使用。
图1为本实用新型不同跨度钢管桁架系统的结构示意图；图中1-上弦杆，2-下弦杆，3-直腹杆，4-斜腹杆。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。如说明书附图1所示，一种钢管桁架系统，主要由弦杆和腹杆组成，弦杆和腹杆两 端封闭，中间填充有水泥砂浆。弦杆包括上弦杆1和下弦杆2，两者之间通过腹杆连接。腹 杆包括直腹杆3和斜腹杆4，直腹杆3、斜腹杆4和弦杆三边组成一个三角形结构，这种结构 形式利用了三角形稳定性原理。钢管表面有镀锌层。在桁架系统中，根据桁架各杆件受力情况，可以所有杆件都采用填充中水泥砂将 的封闭的钢管构件，也可以部分采用这种杆件其它杆件采用空心钢管，根据不同杆件受力 情况不但可以选择不同直径的钢管，而且也可以采用不同标号不同强度的水泥以及水泥和 砂石比例，以使同一直径和壁厚的钢管具有不同的抗拉、抗压强度和抗弯曲变形能力，不但 在提高杆件强度的前提下而又保持较小自重和成本(相对于同强度的实心钢棒)，而且增 加了设计的灵活性，和保证采用同一规格的钢管带来的安装和材料准备的便利性。桁架中不同杆件连接的节点采用常规铰接形式即可。本实用新型可用于在钢筋混凝土屋面板上安装太阳能发电系统时使用，根据跨度 不同选择不同的桁架，桁架安装在支撑基点上，然后在桁架上安放现行支架及电池板。图Ia 为桁架梁长度为2. Im的三角形桁架系统的结构示意图；图Ib为桁架梁长度为3. Om的梯形 桁架系统的结构示意图图；图Ic为桁架梁长度为3. 9m的梯形桁架系统的结构示意图；图 Id为桁架梁长度为4. 8m的矩形桁架系统的结构示意图。
权利要求一种钢管桁架系统，主要由钢管组成，其特征在于所述钢管两端封闭，中间填充有水泥砂浆。
2.如权利要求1所述的桁架系统，其特征在于所述钢管包括作为桁架中弦杆和腹杆 的钢管。
3.如权利要求2所述的桁架系统，其特征在于所述弦杆包括上弦杆和下弦杆，两者之 间通过腹杆连接。
4.如权利要求3所述的桁架系统，其特征在于所述腹杆包括直腹杆和斜腹杆，直腹 杆、斜腹杆和弦杆三边组成一个三角形结构。
5.如权利要求1至4中之一所述的桁架系统，其特征在于所述钢管上有镀锌层。
6.如权利要求5所述的桁架系统，其特征在于在所述上弦杆、下弦杆、直腹杆和斜腹 杆的相互连接处设置有钢质节点。
7.如权利要求6所述的桁架系统，其特征在于所述弦杆和腹杆的形状为圆管或方管。
8.如权利要求7所述的桁架系统，其特征在于所述桁架为三角形桁架。
9.如权利要求7所述的桁架系统，其特征在于所述桁架为梯形桁架。
10.如权利要求7所述的桁架系统，其特征在于所述桁架为矩形桁架。专利摘要本实用新型公开了一种钢管桁架系统，主要为支撑多组太阳能电池板用，因为桁架高度的限制，特作些管钢的不同处理，所述钢管两端封闭，中间填充不同强度的填充物，可生产出不同形式不同跨度的桁架。相对于普通钢桁架，生产成本低，同时系统整体的抗拉抗压强度较高。
文档编号E04D13/18GK201753500SQ20102027639
公开日2011年3月2日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者朱丹, 松立 申请人:北京泰豪太阳能电源技术有限公司