一种钢桁架悬挂混合系统及施工方法与流程

本发明涉及建筑结构施工技术领域，尤其涉及一种钢桁架悬挂混合系统及施工方法。

背景技术：

随着国家社会经济的快速发展，天桥、连廊、大型展馆不断涌现，造型各异的大跨度建筑结构层出不穷。大跨度钢桁架是一种具有施工方便、自重轻、造型优美和跨径大等优点的结构空间，被广泛应用在大跨度的多、高层建筑中。悬挂结构是指通过吊杆将楼层等次结构悬吊在主结构从而形成的一种新型结构形式。它具有传力路径明确、材料利用率高、降低结构自振频率、建筑平面布置灵活、艺术性高等优点。

建筑结构的设计形式关乎建筑结构的成本、刚度和稳定性，也关系到其承载的行人、居民的安全度和舒适性。目前，由于大跨度桁架结构的特殊跨度要求，使得其设计截面较大，材料利用率低，造价成本高；悬挂结构的结构形式复杂，完整的受力体系要在主结构与悬挂次结构连接后形成，对施工技术要求很高；施工过程中结构受力状态不断变化。

技术实现要素：

为了提供一种具有合理的结构形式、明确的传力路径，受力合理，施工方便的系统和工艺，本发明提供一种钢桁架悬挂混合系统及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢桁架悬挂混合系统，包括两个竖向设置的竖向架、设置在两竖向架之间且上下平行依次设置的上部桁架、若干层悬挂单元、下部桁架，每层悬挂单元包括水平设置的框架梁、垂直于设置在相邻两层框架梁之间的悬挂柱、在每层框架梁上形成的混凝土楼板，最低层的悬挂单元中框架梁通过补充悬挂体与下部桁架连接。

获取上述的一种钢桁架悬挂混合系统的施工方法，包括以下步骤：

s1、安装两侧竖向架；如果为正向安装，跳到步骤s2，如果为反向安装，跳到步骤s6；

s2、在两竖向架之间竖向设置有若干根向上的第二支撑单元，下部桁架架在第二支撑单元上，然后将下部桁架的两端分别与对应的竖向架固定连接，在所述下部桁架的上下端面安装压型板，浇筑混凝土，跳到步骤s3；

s3、在下部桁架上设置第一支撑单元，第一层悬挂单元的框架梁架设在第一支撑单元上，且两端分别与对应的竖向架连接，再在对应的框架梁上设置对应悬挂单元的悬挂柱，形成第一层悬挂单元；

s4、第二层悬挂单元至第n层悬挂单元从下往上依次按照步骤s3获得，完成后进入步骤s5；

s5、在第n层悬挂单元的悬挂柱上安装上部桁架，在上部桁架的上下端面安装压型板，浇筑混凝土，进入步骤s8；

s6、将下部桁架和下部桁架的两端分别固定在两侧的竖向架之间，并分别在下部桁架和上部桁架的上下面上安装压型板，浇筑混凝土，混凝土凝固后进入步骤s7；

s7、n层悬挂单元从上往下或从下往上依次设置在下部桁架和上部桁架之间，进入步骤s8；

s8、对上部桁架浇筑混凝土；当为正向安装时跳至步骤s9，反向安装时，跳至步骤s10；

s9、抽掉第一支撑单元，对每层悬挂单元浇筑混凝土，抽掉第二支撑单元，设定工况后，在第一层悬挂单元的框架梁与下部桁架之间连接补充悬挂体结束安装；

s10、安装第一层悬挂单元与下部桁架之间的补充悬挂体，结束安装。

本发明的优点在于：本系统和方法通过采用上部桁架承重、中间悬挂单元悬挂的结构形式，从而减小下部桁架和中部框架柱的尺寸，悬挂受力更有利于结构抗震，该系统在施工过程中，可以使系统荷载及施工荷载全部由两侧竖向架承担，或当采用正向安装时，系统荷载及施工荷载由两侧竖向架、第一支撑单元、第二支撑单元共同承担。

附图说明

图1为本发明系统安装过程中的一个示意图。

图2为系统结构图。

图中标注符号的含义如下：

1-竖向架2-下部桁架21-上弦杆22-腹杆23-下弦杆

3-悬挂单元31-框架梁32-悬挂柱4-上部桁架5-第二支撑单元

6-补充悬挂体

具体实施方式

实施例1

如图2所示，一种钢桁架悬挂混合系统，包括两个竖向设置的竖向架1、设置在两竖向架1之间且上下平行依次设置的上部桁架4、若干层悬挂单元3、下部桁架2，每层悬挂单元3包括水平设置的框架梁31、垂直于设置在相邻两层框架梁31之间的悬挂柱32、最低层的悬挂单元3中框架梁31通过补充悬挂体6与下部桁架2连接。其中竖向架1均为钢框架。

如图1所示，为了实现混合系统的形成，系统还包括借用件，借用件包括第一支撑单元(第一支撑单元的位置与补充悬挂体的位置相同，为了不与补充悬挂体冲突，图中未示出)和第二支撑单元5，其中第一支撑单元用于在正向安装系统时，用于其上方所有的悬挂单元3和上部桁架4，第二支撑单元5用于向上支撑下部桁架2，所述第一支撑单元和第二支撑单元5的长度均可调，这样取下更方便。具体地说，所述第一支撑单元和第二支撑单元5上均设置有调节部，所述调节部为液压结构。由于第一支撑单元的作用是支撑，补充悬挂体6是将下部桁架2悬挂在最低层的悬挂单元3中框架梁31上，其中第一支撑单元中柱体的平均直径大于补充悬挂体6。在该实施例中，第一支撑单元中每一根柱体的直径均大于补充悬挂体6中每根柱体的直径。

实施例2

搭建实施例1所述的一种钢桁架悬挂混合系统的施工方法，该实施例为正向安装的步骤，具体如下：

s1、安装两侧竖向架1；

s2、在两竖向架1之间竖向设置有若干根向上的第二支撑单元5，下部桁架2架在第二支撑单元5上，然后将下部桁架2的两端分别与对应的竖向架1固定连接，在所述下部桁架2的上下端面安装压型板，浇筑混凝土，跳到步骤s3；

s3、在下部桁架2上设置第一支撑单元，第一层悬挂单元3的框架梁31架设在第一支撑单元上，且两端分别与对应的竖向架1连接，再在对应的框架梁上设置对应悬挂单元的悬挂柱，形成第一层悬挂单元3；

s4、第二层悬挂单元3至第n层悬挂单元3从下往上依次按照步骤s3获得，完成后进入步骤s5；

s5、在第n层悬挂单元3的悬挂柱32上安装上部桁架4，进入步骤s8；

s8、对上部桁架4浇筑混凝土，具体为：在上部桁架4的上下端面安装压型板，浇筑混凝土；

s9、抽掉第一支撑单元，获得图1结构，对每层悬挂单元3浇筑混凝土，抽掉第二支撑单元5，设定工况后，再在第一层悬挂单元3的框架梁31与下部桁架2之间连接补充悬挂体6，结束安装。对每一层悬挂单元3浇筑混凝土的步骤如下：对每一层的悬挂单元3中的框架梁31的上端面安装压型板，浇筑混凝土，浇筑混凝土可以从最低层的第一层悬挂单元3到最高层的第n层悬挂单元3，也可以从第n层悬挂单元3到第一层悬挂单元3。其中设定工况为待上部桁架4、悬挂单元3、下部桁架2变形完成。

具体地说，上部桁架4和下部桁架2均包括上下设置的上弦杆21和下弦杆23、上弦杆21和下弦杆23之间的腹杆22，在安装上部桁架4和下部桁架2时，先安装下弦杆23，再安装腹杆22，最后安装上弦杆21。

实施例3

搭建实施例1所述的一种钢桁架悬挂混合系统的施工方法，该实施例为反向安装时的步骤，具体如下：

s1、安装两侧竖向架1；

s6、将下部桁架2和下部桁架2的两端分别固定在两侧的竖向架1之间，并分别在下部桁架2和上部桁架4的上下面上安装压型板，浇筑混凝土，混凝土凝固后进入步骤s7；

s7、n层悬挂单元3从上往下依次设置下部桁架2和上部桁架4之间，进入步骤s8；具体地说，在上部桁架4的下方悬挂第n层悬挂单元3中的悬挂柱32，然后在悬挂柱32的下端部连接第n层悬挂单元3中的框架梁31，框架梁31与两侧的竖向架1连接，第n-1层悬挂单元3到第一层悬挂单元3均是先挂悬挂柱32，然后再在悬挂柱32的下端挂对应层悬挂单元3中的框架梁31，直至形成第一层悬挂单元3。

s8、对每一层的悬挂单元3中的框架梁31的上下端面安装压型板，浇筑混凝土；跳至步骤s10；对每层悬挂单元3中的框架梁31进行浇筑时，可以从第n层悬挂单元3到第一层悬挂单元3。也可以从第一层悬挂单元3浇筑到第n层悬挂单元3，获得图1结构。

s10、安装第一层悬挂单元3与下部桁架2之间的补充悬挂体6，结束安装。

所述第一支撑单元和第二支撑单元5包括长度可调的调节部，调节部的设置是方便第一支撑单元和第二支撑单元5取出。以上压型板均为压型钢板。

所述上部桁架4和下部桁架2均包括上下设置的上弦杆21和下弦杆23、上弦杆21和下弦杆23之间的腹杆22，在安装上部桁架4和下部桁架2时，先安装下弦杆23，再安装腹杆22，最后安装上弦杆21。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。