钢结构屋架及具有该屋架的装配式建筑体系的制作方法

本实用新型涉及房屋建筑技术领域，特别是指一种钢结构屋架及具有该屋架的装配式建筑体系。

背景技术：

住宅建设作为我国的传统产业，长期处于粗放型的生产阶段，能源和原材料消耗过大，工业化程度不高，劳动生产率及技术含量低，因此随着我国经济的快速发展，建筑产业现代化逐渐被社会所重视、成为焦点并快速发展。推进建筑产业工业化，有利于实现节能减排、推进绿色安全施工、提高工程质量、改善人居环境、促进产业结构升级。

装配式建筑是实现建筑产业工业化的必然选择，装配式建筑是将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场将构件通过可靠的连接方式组装而建成的房屋。屋架作为装配式建筑的主体结构部件，在现场装配时需要适应不同的装配环境，根据现场装配空间设计的不同，需要分别定制不同尺寸的屋架结构，无法实现工厂的标准化生产，无疑阻碍了装配式建筑的模块化设计和工厂化制造。

另外，专利号为CN2587993Y的实用新型专利，公开了一种可调桁架式蓬架，如图1所示，由屋架1'、围杆2'、檩条3'和立柱4'组成，屋架1'中部设置有八字形桁架段5'，屋架1'下部左右斜坡上设置有一对连接桁架段6'，通过在八字形桁架段5'和一对连接桁架段6'之间增加一对调节桁架段，实现调节屋架的长度和跨度，根据现场装配空间设计的不同，同样需要定制不同尺寸的调节桁架段，无法实现工厂的标准化生产。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种钢结构屋架及具有该屋架的装配式建筑体系，其能够实现装配式建筑的工厂的标准化生产，能够满足不同的建筑屋架结构形式，实现装配式建筑的模块化设计和工厂化制造，提高装配式建筑的适用性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一方面，提供一种钢结构屋架，包括一对成八字形的斜弦杆和设置在所述斜弦杆之间的水平弦杆，所述斜弦杆包括第一斜弦杆和第二斜弦杆，所述第一斜弦杆与第二斜弦杆的上端铰接后通过焊接固定，所述第一斜弦杆和第二斜弦杆的铰接处与所述水平弦杆之间固定设置有竖腹杆。

进一步的，所述竖腹杆和水平弦杆的连接处与所述第一斜弦杆、第二斜弦杆之间分别设置有第一斜腹杆和第二斜腹杆，所述第一斜腹杆和第二斜腹杆的一端与所述水平弦杆铰接连接。

进一步的，所述第一斜弦杆与第二斜弦杆的内侧均匀对称设置有多个用于插接所述水平弦杆、第一斜腹杆与第二斜腹杆的腹杆插接口，其中：

所述水平弦杆的两端均插入所述腹杆插接口内后通过焊接固定；

所述第一斜腹杆和第二斜腹杆的另一端插入腹杆插接口内后也通过焊接固定。

进一步的，所述第一斜弦杆、第二斜弦杆上的腹杆插接口的形状与所述水平弦杆、第一斜腹杆、第二斜腹杆的末端的形状相适应。

进一步的，所述第一斜弦杆与第二斜弦杆均包括一对侧管和位于所述侧管之间的支撑托。

进一步的，所述支撑托为燕尾形支撑托。

进一步的，所述竖腹杆与所述第一斜弦杆、第二斜弦杆、水平弦杆以及所述第一斜腹杆和第二斜腹杆与所述水平弦杆均为焊接固定。

进一步的，所述第一斜弦杆与第二斜弦杆的外侧面上均匀对称设置有多个檩条托，所述檩条托与腹杆插接口错开布置。

进一步的，所述檩条托为直角三棱柱，所述直角三棱柱的一直角面平行于所述第一斜弦杆/第二斜弦杆的外侧面，另一直角面垂直于所述第一斜弦杆/第二斜弦杆的外侧面。

另一方面，提供一种装配式建筑体系，包括支撑梁，所述支撑梁上设置有上述的钢结构屋架，所述钢结构屋架的第一斜弦杆与第二斜弦杆的外侧上设置有多个檩条。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的钢结构屋架及具有该屋架的装配式建筑体系，主要应用于房屋建筑技术领域。装配式建筑体系包括支撑梁、钢结构屋架和檩条，其中，钢结构屋架包括一对成八字形的第一斜弦杆和第二斜弦杆以及设置在两者之间的水平弦杆，第一斜弦杆与第二斜弦杆的上端铰接连接，为提高本实用新型的牢固性和支撑强度，第一斜弦杆和第二斜弦杆的铰接处与水平弦杆之间设置竖腹杆。本实用新型在工厂制造时，支撑梁、钢结构屋架和檩条均可以按照同一规格尺寸生产制造，即能够实现工厂标准化生产，保证产品质量；在现场装配时，首先将钢结构屋架安装在支撑梁的上端，然后，根据装配空间的大小，调节第一斜弦杆与第二斜弦杆之间的角度，同时通过切割工艺微调水平弦杆和竖腹杆的长度，调节水平弦杆与第一斜弦杆、第二斜弦杆的位置，角度和位置确定后，通过焊接工艺实现钢结构屋架的固定。

综上，本实用新型的支撑梁、钢结构屋架和檩条均可以按照同一规格尺寸生产制造，能够实现工厂标准化生产，通过调节第一斜弦杆与第二斜弦杆之间的角度和水平弦杆与第一斜弦杆、第二斜弦杆的位置，可以调节屋架的长度和跨度，从而适应不同的装配空间，满足不同的建筑屋架结构形式，实现装配式建筑的标准化和模块化，提高装配式建筑的适用性。

附图说明

图1为现有技术中屋架的结构示意图；

图2为本实用新型的钢结构屋架实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型的钢结构屋架实施例二的结构示意图，其中图(a)为装配前的结构示意图，图(b)装配后的结构示意图；

图4为图2或图3所示的钢结构屋架的铰接连接的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一方面，本实用新型提供一种钢结构屋架，如图2～4所示，包括一对成八字形的斜弦杆和设置在斜弦杆之间的水平弦杆3'、3"，斜弦杆包括第一斜弦杆1'、1"和第二斜弦杆2'、2"，

第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"的上端铰接后通过焊接固定，第一斜弦杆1'、1"和第二斜弦杆2'、2"的铰接处与水平弦杆3'、3"之间固定设置有竖腹杆4'、4"。

本实用新型的钢结构屋架在工厂制造时，可以按照同一规格尺寸生产制造，即能够实现工厂标准化生产，保证产品质量；在现场装配时，可以根据装配空间的大小，调节第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"之间的角度，同时通过切割工艺微调水平弦杆3'、3"和竖腹杆4'、4"的长度，调节水平弦杆3'、3"与第一斜弦杆1'、1"、第二斜弦杆2'、2"的位置，角度和位置确定后，通过焊接工艺实现钢结构屋架的固定。其中，当下移水平弦杆3'、3"时，能够增加屋架上方的空间，从而可以单独设计一个房间，增加空间利用率；当上移水平弦杆3'、3"时，可以增加屋架所在房间的高度，能够提高房间的舒适度。综上，本实用新型的钢结构屋架可以按照同一规格尺寸生产制造，能够实现工厂标准化生产，通过调节第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"之间的角度和水平弦杆3'、3"的位置，可以调节屋架的长度和跨度，从而适应不同的装配空间，满足不同的建筑屋架结构形式，实现装配式建筑的标准化和模块化，提高装配式建筑的适用性。

优选的，竖腹杆4'、4"和水平弦杆3'、3"的连接处与第一斜弦杆1'、1"、第二斜弦杆2'、2"之间分别设置有第一斜腹杆5'、5"和第二斜腹杆6'、6"，第一斜腹杆5'、5"和第二斜腹杆6'、6"的一端与水平弦杆3'、3"铰接连接。在现场装配时，通过调节第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"之间的角度，同时通过切割工艺微调水平弦杆3'、3"，竖腹杆4'、4"，第一斜腹杆5'、5"和第二斜腹杆6'、6"的长度，分别调节水平弦杆3'、3"，第一斜腹杆5'、5"和第二斜腹杆6'、6"与第一斜弦杆1'、1"，第二斜弦杆2'、2"的位置，从而实现屋架长度和跨度的调节，适应不同的装配空间，满足不同的建筑屋架结构形式，实现装配式建筑的多样性设计，增加第一斜腹杆5'、5"和第二斜腹杆6'、6"，能够提高屋架的支撑强度和牢固性。

进一步的，为实现水平弦杆3'、3"，第一斜腹杆5'、5"，第二斜腹杆6'、6"分别与第一斜弦杆1'、1"，第二斜弦杆2'、2"的位置调节，第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"可以采用多种结构形式，下面给出本实用新型的第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"的两种结构方式：

实施例一：

如图2所示，第一斜弦杆1'与第二斜弦杆2'的内侧均匀对称设置有多个用于插接水平弦杆3'、第一斜腹杆5'与第二斜腹杆6'的腹杆插接口1-1'，其中：水平弦杆3'的两端均插入腹杆插接口1-1'内后通过焊接固定；第一斜腹杆5'和第二斜腹杆6'的另一端插入腹杆插接口1-1'内后也通过焊接固定；第一斜弦杆1'、第二斜弦杆2'上的腹杆插接口1-1'的形状与水平弦杆3'、第一斜腹杆5'、第二斜腹杆6'的末端的形状相适应。

本实施例在现场装配时，为适应不同装配空间的大小，调节第一斜弦杆1'与第二斜弦杆2'之间的角度，同时通过切割工艺微调水平弦杆3'、第一斜腹杆5'、第二斜腹杆6'和竖腹杆4'的长度，分别将水平弦杆3'、第一斜腹杆5'、第二斜腹杆6'插入不同位置的腹杆插接口1-1'内，角度和位置确定后，通过焊接工艺实现钢结构屋架的固定。

作为本实施例的一种改进，第一斜弦杆1'与第二斜弦杆2'的外侧面上均匀对称设置有多个檩条托1-2'，檩条托1-2'与腹杆插接口1-1'错开布置。檩条托1-2'优选设置为直角三棱柱，直角三棱柱的一直角面平行于第一斜弦杆1'/第二斜弦杆2'的外侧面，另一直角面垂直于第一斜弦杆1'/第二斜弦杆2'的外侧面；为了保证第一斜弦杆1'和第二斜弦杆2'的刚度，将檩条托1-2'与腹杆插接口1-1'错开布置。

实施例二：

如图3所示，第一斜弦杆1"与第二斜弦杆2"均包括一对侧管1-1"和位于侧管1-1"之间的支撑托1-2"，支撑托1-2"采用燕尾形支撑托。在本实施例中，燕尾形支撑托包括水平支撑面和与第一斜弦杆1"/第二斜弦杆2"的外侧面垂直的檩条支撑面，水平支撑面可以支撑水平弦杆3"、第一斜腹杆5"与第二斜腹杆6"，在现场装配时，燕尾形支撑托通过螺栓与第一斜弦杆1"、第二斜弦杆2"实现连接固定，为适应不同装配空间的大小，调节第一斜弦杆1"与第二斜弦杆2"之间的角度，同时通过切割工艺微调水平弦杆3"、第一斜腹杆5"、第二斜腹杆5"和竖腹杆4"的长度，通过不同位置的支撑托对水平弦杆3"、第一斜腹杆5"、第二斜腹杆6"的支撑，实现水平弦杆3"、第一斜腹杆5"、第二斜腹杆6"的位置调节，角度和位置确定后，通过焊接工艺实现钢结构屋架的固定。

本实用新型中，为了能够提高支撑强度，提高屋架的牢固性。竖腹杆4'、4"与第一斜弦杆1'、1"，第二斜弦杆2'、2"，水平弦杆3'、3"以及第一斜腹杆5'、5"和第二斜腹杆6'、6"与水平弦杆3'、3"均为焊接固定。

另一方面，本实用新型提供一种装配式建筑体系，包括支撑梁，支撑梁上设置有上述的钢结构屋架，钢结构屋架的第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"的外侧上设置有多个檩条。

本实用新型的装配式建筑体系，主要应用于房屋建筑技术领域。装配式建筑体系包括支撑梁、钢结构屋架和檩条，其中，钢结构屋架包括一对成八字形的第一斜弦杆1'、1"和第二斜弦杆2'、2"以及设置在两者之间的水平弦杆3'、3"，第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"的上端铰接连接，为提高本实用新型的牢固性和支撑强度，第一斜弦杆1'、1"和第二斜弦杆2'、2"的铰接处与水平弦杆3'、3"之间设置竖腹杆4'、4"。本实用新型在工厂制造时，支撑梁、钢结构屋架和檩条均可以按照同一规格尺寸生产制造，即能够实现工厂标准化生产，保证产品质量；在现场装配时，首先将钢结构屋架安装在支撑梁的上端，然后，根据装配空间的大小，调节第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"之间的角度，同时通过切割工艺微调水平弦杆3'、3"和竖腹杆4'、4"的长度，调节水平弦杆3'、3"与第一斜弦杆1'、1"，第二斜弦杆2'、2"的位置，角度和位置确定后，通过焊接工艺实现钢结构屋架的固定。综上，本实用新型的支撑梁、钢结构屋架和檩条均可以按照同一规格尺寸生产制造，能够实现工厂标准化生产，通过调节第一斜弦杆1'、1"与第二斜弦杆2'、2"之间的角度和水平弦杆3'、3"与第一斜弦杆1'、1"，第二斜弦杆2'、2"的位置，可以调节屋架的长度和跨度，从而适应不同的装配空间，满足不同的建筑屋架结构形式，实现装配式建筑的标准化和模块化，提高装配式建筑的适用性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。