一种装配式大跨度三角钢桁架结构的制作方法

本发明涉及大跨度结构技术领域，特别涉及一种装配式大跨度三角钢桁架结构。

背景技术

众所周知，三角形截面空间钢管桁架是土木工程大跨结构的主要形式之一，其造型简洁优美，用钢量小，适用性好。随着我国的装配化进程不断推进，环保理念的深入人心，越来越多的大跨结构采用三角形截面空间钢管桁架的结构形式，这需要大量现场焊接的管桁架，其存在的问题是，由于焊接的管桁架质量不过关，管桁架大量使用带来了许多工程事故；同时，焊接的管桁架施工周期长，严重影响着企业的经济效益。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种装配式大跨度三角钢桁架结构，装配效率高，施工周期短，施工现场无需焊接。

为实现上述目的，本发明实施例提出了一种装配式大跨度三角钢桁架结构，包括：第一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管，其中，所述第一上弦圆管与所述第二上弦圆管之间设有连续相间隔分布的上弦连杆，所述第一上弦圆管、所述第二上弦圆管与所述下弦圆管之间均设有连续相间隔分布的第一斜腹杆单元和与其相邻设置的第二斜腹杆单元；所述第一上弦圆管、所述第二上弦圆管、所述下弦圆管、所述第一斜腹杆单元、所述第二斜腹杆单元和所述上弦连杆构成三角钢桁架结构；所述第一上弦圆管、所述上弦连杆和所述第一斜腹杆单元、所述第二斜腹杆单元间、所述第二上弦圆管、所述上弦连杆和所述第一斜腹杆单元、所述第二斜腹杆单元间、所述下弦圆管和所述第一斜腹杆单元、所述第二斜腹杆单元间分别通过抱箍及其焊接在所述抱箍上的连接板相固定，所述第一上弦圆管、所述第二上弦圆管和所述下弦圆管分别与所述抱箍过盈配合，所述第一斜腹杆单元、所述第二斜腹杆单元和所述上弦连杆与连接板分别通过螺栓相固定。

根据本发明实施例提出的装配式大跨度三角钢桁架结构，通过第一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管之间设置的第一斜腹杆单元和第二斜腹杆单元，以及第一上弦圆管、第二上弦圆管之间设置的上弦连杆，组成三角钢桁架结构，并通过在第一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管上设置抱箍及其在抱箍上焊接连接板，使得三角钢桁架结构实现装配化，施工现场零焊接，节省人力物力，提高装配效率，缩短施工周期，提高经济效益。

根据本发明的一个实施例，所述第一斜腹杆单元与其相邻设置的所述第二斜腹杆单元呈v字形设置；所述第一斜腹杆单元和所述第二斜腹杆单元均由一个第一圆管或两个第一角钢构成，一个第一圆管或两个所述第一角钢分别与所述连接板通过螺栓固定连接。

根据本发明的一个实施例，所述第一上弦圆管、所述第二上弦圆管和所述下弦圆管均为直线形或拱线形。

根据本发明的一个实施例，所述上弦连杆为第二角钢或第二圆管其中的一种，其中，所述第二角钢的长度小于所述第一角钢的长度，所述第二圆管的长度小于所述第一圆管的长度。

根据本发明的一个实施例，所述第一圆管和所述第二圆管的两端端头为扁平状，并设有用于螺栓固定的螺孔。。

根据本发明的一个实施例，所述抱箍包括两个ω形钢件，每个ω形钢件中的“横”上设有用于螺栓固定的多个螺孔。

根据本发明的一个实施例，所述ω形钢件中的“弧形”内侧面粗糙设置，所述第一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管与ω形钢件内侧面接触的端头外侧面与其匹配粗糙设置。

其中，粗糙设置可使用滚花操作。

根据本发明的一个实施例，两个所述ω形钢件上设有第一定位销孔、与两个所述ω形钢件接触的所述第一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管端头上均设有与所述第一定位销孔相匹配的第二定位销孔。

根据本发明的一个实施例，所述第一定位销孔与所述第二定位销孔中设有定位销。

根据本发明的一个实施例，所述第一上弦圆管、所述第二上弦圆管、所述下弦圆管、所述第一圆管和所述第二圆管型号均可为φ140*5。

根据本发明的一个实施例，所述第一角钢与所述第二角钢的型号均可为l75*4。

根据本发明的一个实施例，所述螺栓规格可为hs10.9级别的m16*50。

根据本发明的一个实施例，所述抱箍与所述连接板的规格可为q345b的10mm的钢板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）上弦连杆、第一斜腹杆和第二斜腹杆采用角钢，开式截面，减缓腐蚀程度；（2）通过抱箍以及连接板的设置，简化了节点设计，实现了大跨度结构三角钢桁架的全装配化，缩短了工程工期，取得巨大的经济效益；（3）施工现场零焊接，践行了绿色建筑的理念；（4）抱箍内侧面设置粗糙，使得抱箍与第一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管之间摩擦力增强，不易转动，同时使得节点刚度更强，硬度更高；（5）通过第一定位销孔和第二定位销孔以及定位销的设置，使得抱箍与第一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管之间固定性增强。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是根据本发明实施例的装配式大跨度三角钢桁架结构示意图；

图2是图1中a部分放大图；

图3是图1中b部分放大图；

图4是图1中c部分放大图；

图5是图1中d部分的左视图；

图6是图1中c部分的正视图；

图7是图1中c部分的右视图；

图8是根据本发明一个实施例的装配式大跨度三角钢桁架结构示意图；

图9是图8中e部分放大图；

图10是图8中f部分放大图；

图11是图8中g部分放大图；

图12是根据本发明一个实施例的装配式大跨度三角钢桁架中第一圆管或第二圆管结构示意图；

图13是图12中a-a剖面示意图。

附图标记：1-第一上弦圆管，2-第二上弦圆管，3-下弦圆管，4-第一斜腹杆单元，5-第二斜腹杆单元，6-上弦连杆，7-抱箍，8-连接板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的装配式大跨度三角钢桁架。

具体来说，如图1-13所示，本发明实施例的装配式大跨度三角钢桁架通过在第一上弦圆管1和第二上弦圆管2之间连续间隔设置上弦连杆6，通过在第一上弦圆管1和下弦圆管3之间设置第一斜腹杆单元4和第二斜腹杆单元5，以及通过在第二上弦圆管2和下弦圆管3之间设置第一斜腹杆单元4和第二斜腹杆单元5，并且第一上弦圆管1、上弦连杆6和第一斜腹杆单元4、第二斜腹杆单元5间、第二上弦圆管2、上弦连杆6和第一斜腹杆单元4、第二斜腹杆单元5间、下弦圆管3和第一斜腹杆单元4、第二斜腹杆单元5间分别通过抱箍7及其焊接在抱箍7上的连接板8相固定，其中，第一上弦圆管1、第二上弦圆管2和下弦圆管3分别与抱箍7过盈配合，第一斜腹杆单元4、第二斜腹杆单元5和上弦连杆6与连接板8分别通过螺栓相固定。

需要说明的是，第一斜腹杆单元4与其相邻设置的第二斜腹杆单元5呈v字形设置；第一斜腹杆单元4和第二斜腹杆单元5均由一个第一圆管或两个第一角钢构成，一个第一圆管或两个第一角钢分别与连接板8通过螺栓固定连接。

也就是说，上弦连杆6为单一的第二角钢，两端分别连接第一上弦圆管1和第二上弦圆管2，而在第一上弦圆管1和第二上弦圆管2与下弦圆管3之间设置的斜腹杆分别设置为两个第一角钢，并且两个第一角钢分别设置在连接板8的两侧，进而使得该三角钢桁架更加结实稳固。

另外，第一斜腹杆单元、第二斜腹杆单元与上弦连杆分别使用角钢，由于开放式截面，在雨雪天气或易起雾的天气，角钢不易存水，容易晒干，使得该三角钢桁架不易雨水受腐蚀。

或者，上弦连杆6为第一圆管，扁平状两端分别连接第一上弦圆管1和第二上弦圆管2，而在第一上弦圆管1和第二上弦圆管2与下弦圆管3之间设置的斜腹杆分别设置为第二圆管，并且第二圆管的扁平状两端与抱箍7上的连接板通过螺栓固定相连，进而使得该三角钢桁架更加结实稳固。

可以理解的是，将抱箍7的内侧面设置粗糙，与抱箍7接触的第一上弦圆管1、第二上弦圆管2和下弦圆管3的外侧面设置粗糙，使得抱箍更好的与第一上弦圆管1、第二上弦圆管2和下弦圆管3接触更好，不易滑动或转动，保证整体结构的稳定性。

其中，粗糙面设置的方式可为滚花设置。

此外，在抱箍7上焊接连接板8，可在出厂时就焊接好，并进行批量生产，或者将抱箍7与连接板8浇筑为一个一体标准件，更方便运输，到施工现场再进行组装，实现三角钢桁架结构的装配化。

需要说明的是，抱箍7上连接板8设置的角度以结构实际测算的角度为准。

其中，第一上弦圆管1、第二上弦圆管2、下弦圆管3、第一圆管和第二圆管规格可为φ140*5，上弦连杆6、第一斜腹杆单元4和第二斜腹杆单元5中的使用的角钢规格可为l75*4，抱箍7与连接板8的规格可为q345b的10mm的钢板，螺栓规格可为hs10.9级别的m16*50。

其中，优选地，第一上弦圆管1、第二上弦圆管2、下弦圆管3长度均可为4057mm，上弦连杆6的长度可为4000mm，并且下弦圆管3到上弦连杆6的距离可为4500mm。

根据本发明的一个实施例，在进行装配三角钢桁架结构时，首先通过一个抱箍7连接两个第一上弦圆管1，同时通过另一个抱箍7连接两个第二上弦圆管2，并通过一个上弦连杆6分别与前述两个抱箍7上的连接板8通过螺栓固定连接，进而将第一上弦圆管1与第二上弦圆管2连接；接着下弦圆管3的两端分别装配两个抱箍，通过一个第一斜腹杆单元4连接第一上弦圆管1上的抱箍与下弦圆管3一端的抱箍，通过另一个第一斜腹杆单元4连接第二上弦圆管2上的抱箍与下弦圆管3一端的抱箍，同时，通过一个第二斜腹杆单元5连接第一上弦圆管1上的抱箍与下弦圆管3另一端的抱箍，通过另一个第二斜腹杆单元5连接第二上弦圆管2上的抱箍与下弦圆管3另一端的抱箍，进而形成一个三角钢桁架结构最小重复单元，按照上述步骤，将多个最小重复单元进行装配，形成大跨度三角钢桁架结构。

根据本发明的另一个实施例，在进行装配三角钢桁架结构时，首先，将第一上弦圆管1的两端固定两个抱箍，同样的，将第二上弦圆管2的两端固定两个抱箍，接着通过一个上弦连杆6将第一上弦圆管1一端的抱箍和第二上弦圆管2一端的抱箍固定连接，并通过另一个上弦连杆6将第一上弦圆管1另一端的抱箍和第二上弦圆管2另一端的抱箍固定连接，进而使得第一上弦圆管1与第二上弦圆管2连接；接着将两个下弦圆管3通过一个抱箍连接，通过一个第一斜腹杆单元4连接第一上弦圆管1一端的抱箍与下弦圆管3上的抱箍，通过一个第二斜腹杆单元5连接第一上弦圆管1另一端的抱箍与下弦圆管3上的抱箍，并通过另一个第一斜腹杆单元4连接第二上弦圆管2一端的抱箍与下弦圆管3上的抱箍，通过另一个第二斜腹杆单元5连接第二上弦圆管2另一端的抱箍与下弦圆管3上的抱箍，进而形成一个三角钢桁架结构最小重复单元，按照上述步骤，将多个最小重复单元进行装配，形成大跨度三角钢桁架结构。

其中，第一斜腹杆单元4与第二斜腹杆单元5的中使用的角钢或圆管长度相同，角钢或圆管以及抱箍连接板上都提前设有相应的螺栓固定螺孔。

需要说明的是，上弦连杆6在连接过程中，角钢开口方向应一致。第一斜腹杆单元4与第二斜腹杆单元5中的角钢开口方向相反设置。

可以理解的是，在施工过程中，可根据实际施工测算过程，具体规定第一上弦圆管1、第二上弦圆管2、上弦连杆6、下弦圆管3、第一斜腹杆单元4和第二斜腹杆单元5的具体长度和规格型号。

另外，抱箍7与连接的第一上弦圆管1、第二上弦圆管2、下弦圆管3上还通过定位销固定，防止抱箍7出现滑动现象。

综上所述，根据本发明实施例提出的装配式大跨度三角钢桁架结构，通过第一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管之间设置的第一斜腹杆单元和第二斜腹杆单元，以及第一上弦圆管、第二上弦圆管之间设置的上弦连杆，组成三角钢桁架结构，并通过在一上弦圆管、第二上弦圆管和下弦圆管上设置抱箍及其在抱箍上焊接连接板，使得三角钢桁架结构实现装配化，施工现场零焊接，节省人力物力，提高装配效率，缩短施工周期，提高经济效益。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为此，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、上等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。