一种桁架结构及其安装方法与流程

本发明涉及市政建筑结构技术领域，特别涉及一种桁架结构及其安装方法。

背景技术：

在收费站天棚的建造过程当中，一般的过程为：首先建造出八根主要的承重立柱，然后再在承重立柱上安装桁架，安装完桁架之后，对桁架上的一些地方做一些细致的改造，并在桁架上装上幕墙板，最后在中部的四根承重立柱的上端拼接安装剩余的上半段，承重立柱的上半段安装完成之后再在承重立柱的上半段和桁架之间连接钢缆，通过钢缆拉住桁架的两端以进行承重，至此安装基本完成。

现提出一种收费站天棚的桁架结构及其安装方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种桁架结构，稳固地进行支撑。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桁架结构，包括两根处于同一高度且平行设置的主横梁，两根所述主横梁之间连接有多根主纵梁，所述主横梁背向所述主纵梁的一侧、位于所述主横梁两端的所述主纵梁的外侧皆设置有次梁，两根所述主横梁之间还设置有辅撑机构，所述辅撑机构包括上弦杆和下弦杆，所述上弦杆位于所述下弦杆的上方，且所述上弦杆和所述下弦杆的两端分别固定连接于两根所述主横梁，所述上弦杆和所述下弦杆之间还设置有斜腹杆，所述斜腹杆的两端分别固定连接于所述上弦杆和所述下弦杆。

通过采用上述方案，主横梁长度较长，而主纵梁较短，相比之下，主横梁容易发生弯曲，设置主横梁和主纵梁进行主要承重支撑，再设置辅撑机构以对主横梁进一步进行支撑，处于重量和成本考虑，设置上弦杆和下弦杆对主横梁进行辅助支撑，然后设置斜腹杆在上弦杆和下弦杆之间进行支撑，避免上弦杆和下弦杆在支撑时发生弯曲，从而使得主横梁和主纵梁的支撑更加稳固，提高了桁架整体的稳固性。

本发明进一步设置为：相邻的所述辅撑机构之间还连接有支撑圆钢，且所述支撑圆钢在相邻的所述辅撑机构之间交叉分布，所述上弦杆和所述下弦杆上焊接有节点板，所述支撑圆钢的两端设置有连接耳，所述连接耳上穿设有连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述节点板并螺纹连接有连接螺母。

通过采用上述方案，通过设置支撑圆钢斜撑住上弦杆和下弦杆，由于收费站天棚建成后主要承受的是风吹雨打的影响，而风力作用在天棚上的作用力分布不均，容易导致天棚受到扭转力，此时设置支撑圆钢既可以拉住辅撑机构，也可以对辅撑机构进行支撑，使得辅撑机构更好地对主横梁进行支撑，避免主横梁发生扭曲变形，从而大大提高了桁架的稳固性。

本发明进一步设置为：所述支撑圆钢被分为两段，且两段圆钢之间连接有配套的松紧器。

通过采用上述方案，将支撑圆钢分为两段，并通过松紧器连接这两段，从而使得支撑圆钢的整体长度可以根据实际情况进行调整，保证连接无松动间隙，以提供更好地支撑。

本发明进一步设置为：相邻的所述辅撑机构之间还连接有支撑柱，所述上弦杆和所述下弦杆上皆固定连接有随钢梁板，所述支撑柱的两端固定连接有连接法兰，所述连接法兰上焊接有连接板，所述连接板贴合在所述随钢梁板上并穿设有多个固定螺栓，所述固定螺栓穿过所述随钢梁板并螺纹连接有固定螺母。

通过采用上述方案，再设置支撑柱对辅撑机构之间进行支撑，既能够提供支撑，也可以提供拉力作用，使得辅撑机构的结构更加稳固，从而使得辅撑机构对主横梁的支撑更加稳固。

本发明进一步设置为：所述主横梁和所述主纵梁皆为箱梁，且所述主横梁和所述主纵梁的内壁上皆分布有沿其轴向设置的筋板，以及沿其轴向间隔分布的横隔板。

通过采用上述方案，在主横梁和主纵梁的内壁上设置分布筋板和横隔板，使得主横梁和主纵梁自身的结构强度更强，使得主横梁和主纵梁在受力时不易发生弯折。

本发明进一步设置为：所述主横梁、所述主纵梁和所述次梁上还焊接分布有连接座，所述连接座上通过螺栓连接有与所述主纵梁轴向垂直的型钢。

通过采用上述方案，连接型钢，第一能够对主横梁和主纵梁这些结构进行支撑，使得桁架整体的稳固性进一步得到加强，第二方便安装幕墙装饰板，并设置排水天沟等结构。

本发明的另一目的是提供一种桁架安装方法，安全稳定地安装桁架。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桁架安装方法，包括s1，建造承重立柱，预先在地面上确定位置并建造出八根承重立柱，并用缆风绳四角对称；s2，建造支撑立柱，在承重立柱两侧的地面上浇筑混凝土基块，并在基块上安装固定支撑立柱，支撑立柱的下端穿设有长螺柱，长螺柱的下段部分浇筑在基块内，并且支撑立柱之间安装支撑架，支撑立柱上端安装固定架；s3，吊装，按照预设方案将吊车设置在承重立柱一侧，并采用整榀安装方法吊装主横梁，主横梁多段吊装后拼接，优先将对应承重立柱部分的主横梁分段吊装安装到承重立柱上，并由支撑立柱辅助支撑，此时每段主横梁之间间隔一段主横梁，仍旧由支撑立柱进行辅助支撑，并将剩下的主横梁吊装拼接到已安装好的分段上并进行焊接；s4，桁架安装，在装好的两根主横梁上搭建支撑架，并将剩余的主纵梁、次梁和辅撑机构等桁架的其余部分安装到主横梁上；s5，承重拼装，利用吊车吊装，将中间的四根承重立柱上端拼接并焊接上半段，然后次上半段的顶端连接钢缆，利用钢缆拉住主横梁两端的主纵梁。

通过采用上述方案，能够安全稳定地安装桁架。

本发明进一步设置为：s3步骤中，对主横梁分段安装的各支座部位，严格控制标高，使其均在同一水平面上，避免在接头连接处出现错台或产生弯折点，在支座和钢梁上分别弹出清晰准确的中轴线和纵向定位线，安装就位时，线线对应，纵向保证主横梁安装就位后顺直，横向使先安装就位的两个端节段之间的间距准确，既保证中间段横梁能够顺利就位，又使其连接可靠，形成一个整体。

通过采用上述方案，通过弹出的中轴线和纵向定位线来定位主横梁节段，从而使得节段在拼接时能够精准拼接，避免接头连接处出现错台或产生弯折点。

本发明进一步设置为：s3步骤中，以已安装就位的端节段为基础在其拼接端安装导向架，钢梁和钢桁架部件均采用两点平吊，各钢构件就位时，加缆风绳，并通过导向架进行导向，严防与已安装结构碰撞，中间段梁上装设扶手和安全绳，钢梁连接焊接时跟踪测量、检测。

通过采用上述方案，通过在已安装的端阶段端部安装导向架，通过导向架对吊装上来进行拼接的节段进行导向，再配合弹出的中轴线和纵向定位线对节段进行精准定位，从而快速地安装拼接节段。

本发明进一步设置为：s3步骤中，在进行吊装时，先通过计算准确确定出吊装分段的重心，然后确定吊点并配置钢丝绳，使得吊装时，保证吊钩处于分段重心的正上方。

通过采用上述方案，使吊钩处于分段重心的正上方，使得分段在吊装时更加稳固，避免分段重心偏移而滑落。

综上所述，本发明具有以下有益效果：其一为设计结构稳固的桁架；其二为提供了一种安全、快速安装桁架的方法。

附图说明

图1是实施例的总体结构示意图；

图2是实施例的部分结构示意图；

图3是图2中a部分的放大图；

图4是实施例的部分结构剖视图。

附图标记：1、主横梁；2、主纵梁；3、次梁；4、辅撑机构；5、上弦杆；6、下弦杆；7、斜腹杆；8、支撑圆钢；9、节点板；10、连接耳；11、连接螺栓；12、连接螺母；13、松紧器；14、支撑柱；15、随钢梁板；16、连接法兰；17、连接板；18、固定螺栓；19、固定螺母；20、筋板；21、横隔板；22、连接座；23、型钢。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

结合图1和图2所示，一种桁架结构及其安装方法，包括两根处于同一高度且平行设置的主横梁1，两根主横梁1之间的连接有多根主纵梁2并设置有多组辅撑机构4以进行辅助支撑，在主横梁1背向主纵梁2的一侧、位于主横梁1两端位置的主纵梁2的外侧皆设置分布有次梁3。

如图4所示，主横梁1和主纵梁2皆为箱梁，且在主横梁1和主纵梁2的内壁上皆分布有沿其轴向设置的筋板20，以及沿其轴向间隔分布的横隔板21。

如图3所示，辅撑机构4包括上弦杆5和下弦杆6，上弦杆5位于下弦杆6的正上方，上弦杆5和下弦杆6的两端分别固定连接在两根主横梁1上，主横梁1的侧壁上焊接有钢板，上弦杆5和下弦杆6的端部均设置有卡口，对应的钢板卡入卡口内，然后焊接在一起，此外，在上弦杆5和下弦杆6之间还设置有斜腹杆7，斜腹杆7的两端分别固定连接在上弦杆5和下弦杆6上的，并且斜腹杆7的位置多根相连。为了方便后期排水，避免雨水残留而增加负重，将上弦杆5设置为中部高两端低的弯杆，使得后期安装外板时外板倾斜设置，从而方便雨水向天沟内汇聚再进行排放，防止雨水在顶部残留，对应地，在上弦杆5和下弦杆6之间也设置一根竖杆以撑住上弦杆5的弯折处。

相邻的辅撑机构4之间还连接有支撑圆钢8，支撑圆钢8在相邻的辅撑机构4之间交叉分布，相邻的上弦杆5之间通过支撑圆钢8相对固定，相邻的下弦杆6之间通过支撑圆钢8相对固定，上弦杆5和下弦杆6上均焊接有节点板9，支撑圆钢8的两端一体设置有连接耳10，连接耳10上穿设有连接螺栓11，连接螺栓11穿过节点板9并螺纹连接有连接螺母12（图中未显示），每根上弦杆5和每根下弦杆6上均设置有四块节点板9以连接支撑圆钢8。为了方便支撑圆钢8的安装，亦为了支撑圆钢8能够适应安装，将支撑圆钢8分为两段，并且两段圆钢之间通过配套的松紧器13连接，即花篮螺丝结构，从而使得支撑圆钢8的长度可以根据实际情况进行调整以保证结构的稳定。

除了支撑圆钢8之外，在相邻的辅撑机构4之间还设置有支撑柱14进行支撑，支撑圆钢8是斜撑住上弦杆5和下弦杆6，而支撑柱14则是垂直支撑住上弦杆5和下弦杆6，支撑柱14支撑在上弦杆5和下弦杆6的中部位置，在上弦杆5和下弦杆6的中部皆焊接有随钢梁板15，支撑柱14的两端一体设置有连接法兰16（图中未示），连接法兰16上焊接有连接板17，连接板17贴合在随钢梁板15上并穿设有多个固定螺栓18，固定螺栓18穿过随钢梁板15并螺纹连接有固定螺母19。

在主横梁1、主纵梁2和次梁3上还焊接分布有连接座22，连接座22通过螺栓固定连接有与主纵梁2轴向垂直的卷边槽形冷弯型钢23，之后再在型钢23上安装外板。

一种桁架安装方法，包括：

s1，建造承重立柱，预先在地面上确定位置并建造出八根承重立柱，并用缆风绳四角对称；

s2，建造支撑立柱，在承重立柱两侧的地面上浇筑混凝土基块，并在基块上安装固定支撑立柱，支撑立柱的下端穿设有长螺柱，长螺柱的下段部分浇筑在基块内，并且支撑立柱之间安装支撑架，支撑立柱上端安装固定架；

s3，吊装，按照预设方案将吊车设置在承重立柱一侧，并采用整榀安装方法吊装主横梁，主横梁多段吊装后拼接，优先将对应承重立柱部分的主横梁分段吊装安装到承重立柱上，并由支撑立柱辅助支撑，此时每段主横梁之间间隔一段主横梁，仍旧由支撑立柱进行辅助支撑，并将剩下的主横梁吊装拼接到已安装好的分段上并进行焊接；

在此步骤中，对主横梁分段安装的各支座部位，严格控制标高，使其均在同一水平面上，避免在接头连接处出现错台或产生弯折点，在支座和钢梁上分别弹出清晰准确的中轴线和纵向定位线，安装就位时，线线对应，纵向保证主横梁安装就位后顺直，横向使先安装就位的两个端节段之间的间距准确，既保证中间段横梁能够顺利就位，又使其连接可靠，形成一个整体；

以已安装就位的端节段为基础在其拼接端安装导向架，钢梁和钢桁架部件均采用两点平吊，各钢构件就位时，加缆风绳，并通过导向架进行导向，严防与已安装结构碰撞，中间段梁上装设扶手和安全绳，钢梁连接焊接时跟踪测量、检测；

在进行吊装时，先通过计算准确确定出吊装分段的重心，然后确定吊点并配置钢丝绳，使得吊装时，保证吊钩处于分段重心的正上方；

s4，桁架安装，在装好的两根主横梁上搭建支撑架，并将剩余的主纵梁、次梁和辅撑机构等桁架的其余部分安装到主横梁上；

s5，承重拼装，利用吊车吊装，将中间的四根承重立柱上端拼接并焊接上半段，然后次上半段的顶端连接钢缆，利用钢缆拉住主横梁两端的主纵梁。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。