一种有效提高竖向刚度的X型轻钢桁架桥的制作方法

本实用新型涉及建筑技术领域，特别涉及一种有效提高竖向刚度的X型轻钢桁架桥。

背景技术：

社会的发展对城市人行天桥的需求量不断增加，除此之外，对风景区人性观景天桥、工业建筑内人行天桥的使用也越来越广泛。人行天桥通常由承重结构、楼梯支架、步道平台和扶手栏杆等组成。现有研究的人行天桥主要存在以下几点问题：钢筋混凝土结构自重大，抗震性能差；传统的钢箱梁结构梁高较高，两侧梯道较长；铝合金桥梁材料价格高，弹性模量低。

现代步行桥呈现出朝着新结构、新材料、新技术、成为塑造城市景观因素方向发展的趋势。国内对优势众多的新型的轻型钢结构桥梁已经开始了研究，但其较传统结构的人行天桥却有以下不足：轻钢结构的刚度偏小，易出现挠度偏大的情况而进一步导致结构的局部或整体损坏；由于轻钢结构结构质轻、阻尼减小，自振频率也减小，使结构对人行荷载激励更加敏感，容易产生人桥共振现象，严重影响行走舒适度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种有效提高竖向刚度的X型轻钢桁架桥，设置X型腹杆，提高桁架桥的竖向刚度及稳定性，提升人行舒适性。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种有效提高竖向刚度的X型轻钢桁架桥，所述桁架桥包括步道桁架和扶手桁架，所述步道桁架包括步道桁架弦杆和步道桁架腹杆，所述步道桁架腹杆与步道桁架弦杆连接；所述扶手桁架包括扶手桁架上弦杆、扶手桁架下弦杆、扶手桁架腹杆及斜腹杆，所述扶手桁架腹杆分别与所述扶手桁架上弦杆、扶手桁架下弦杆连接；所述斜腹杆一端与所述扶手桁架腹杆连接，另一端与所述扶手桁架上弦杆或扶手桁架下弦杆连接。

作为优选的技术方案，所述斜腹杆通过节点板与所述扶手桁架腹杆连接。

作为优选的技术方案，所述斜腹杆与所述扶手桁架上弦杆、扶手桁架下弦杆的连接点，与所述扶手桁架腹杆与所述扶手桁架上弦杆、扶手桁架下弦杆的连接点，相对于所述扶手桁架上弦杆和扶手桁架下弦杆的中心线对称。

作为优选的技术方案，所述步道桁架弦杆、扶手桁架上弦杆、扶手桁架下弦杆由多根弦杆通过套管连接而成。

作为优选的技术方案，所述桁架桥的底端设有底部连接件，所述底部连接件分别与所述步道桁架和所述扶手桁架连接。

作为优选的技术方案，所述桁架桥还包括法兰盘撑脚，所述法兰盘撑脚一端与地面法兰盘支座连接，另一端与安装于所述底部连接件上的法兰盘支座连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型提供的桁架桥使用斜腹杆在桁架中以X型进行斜撑，斜腹杆排列紧密，提高桁架桥的空间刚度、抗扭能力，竖向稳定性提升，人行舒适性得到提高。

2、扶手桁架和步道桁架使用多段弦杆及腹杆组合而成，杆件的材质为Q235型冷弯薄壁型钢，由杆件拼装成完整空间结构，施工便捷高效。

3、桁架桥的各构件均为工厂化生产，通过在工厂制成预制构件，再运到现场进行拼装，拼装时可在无大型机械设备的条件下完全依靠少数人力完成，既有效降低了现场施工难度且避免了现场施工的不确定性，又提升了施工速度，降低安装难度，符合建筑工业化的要求,减少了现场构配件的使用，在维修方面更加方便,安全性较高，施工简单。

4、特别的X型腹杆结构较有新意，对称性给人平衡与和谐之感，在杂乱中形成规律，突破了人行天桥的审美单一性，提升了桥梁整体的美观性，符合景观要求；桁架结构布置灵活，以桁架作为受力主体，各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对扶手桁架上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应桁架结构内部的弯矩和剪力分布。

附图说明

图1是本实用新型实施例中X型轻钢桁架桥的立体图

图2是本实用新型实施例中扶手桁架结构图

图3是本实用新型实施例中步道桁架结构图

图4是本实用新型实施例中斜腹杆结构图

图5是本实用新型实施例中节点板结构图

图6是本实用新型实施例中斜腹杆与扶手桁架腹杆连接示意图

图7是本实用新型实施例中套管的结构图

图8是本实用新型实施例中底部连接件的结构图

图9是本实用新型实施例中X型轻钢桁架桥的侧视图

图10是本实用新型实施例中X型轻钢桁架桥的整体视图

附图说明：1：扶手桁架，2：步道桁架，3：扶手桁架上弦杆，4：扶手桁架下弦杆，5：扶手桁架腹杆，6：步道桁架弦杆，7：步道桁架腹杆，8：斜腹杆，9：弦杆连接预留孔，10：腹杆连接预留孔，11：节点板，12：斜腹杆连接预留孔，13：翼缘连接预留孔，14：套管，15：腹板连接预留孔，17：底边连接件，18：顶边，19：侧边，20：耳边，21：下翻边，22：法兰盘支座，23：地面法兰盘支座，24：法兰盘撑脚

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，本实用新型提供了一种有效提高竖向刚度的X型轻钢桁架桥包括一个步道桁架2和两个扶手桁架1，扶手桁架1和步道桁架2组成桁架桥的骨架。

如图2、7所示，扶手桁架1包括扶手桁架上弦杆3、扶手桁架下弦杆4和扶手桁架腹杆5。扶手桁架上弦杆3由Q235型冷弯薄壁型钢冷C80×50×17×2型号的1.5a弦杆、2a弦杆、1a弦杆、2a弦杆和1.5a弦杆使用套管14依次连接而成。扶手桁架下弦杆4由Q235型冷弯薄壁型钢1.5a弦杆、2a弦杆、2a弦杆和1.5a弦杆使用套管依次连接成。以上1a、1.5a、2a弦杆为扶手桁架上弦杆3和扶手桁架下弦杆4所使用杆件的三种长度，长度分别为1600mm，2400mm，3200mm。扶手桁架上弦杆3的总长为12800mm，扶手桁架下弦杆4的总长为11200mm。扶手桁架上弦杆3与扶手桁架下弦杆4之间的高度为1372mm。扶手桁架腹杆5分别与扶手桁架上弦杆3、扶手桁架下弦杆4连接。

如图2、4、5所示，扶手桁架1还包括斜腹杆8，斜腹杆8一端通过节点板11与扶手桁架腹杆5连接，另一端与扶手桁架上弦杆3或扶手桁架下弦杆4连接。斜腹杆8上设有弦杆连接预留孔9和腹杆连接预留孔10。弦杆连接预留孔9与扶手桁架上弦杆3或扶手桁架下弦杆4上的预留孔通过高强螺栓连接。腹杆连接预留孔10与节点板11上的斜腹杆连接预留孔12对应，通过高强螺栓连接，实现斜腹杆8与扶手桁架腹杆的连接。斜腹杆8为冷弯薄壁型钢C74×50×17×2。斜腹杆8与扶手桁架上弦杆3、扶手桁架下弦杆4的连接点，与扶手桁架腹杆5与扶手桁架上弦杆3、扶手桁架下弦杆4的连接点，相对于扶手桁架上弦杆3和扶手桁架下弦杆4的中心线对称。

如图3所示，步道桁架2包括步道桁架弦杆6和步道桁架腹杆7。步道桁架弦杆6由Q235型冷弯薄壁型钢冷C80×50×17×2型号的4段2a弦杆通过套管14连接而成，总长度为12800mm。步道桁架腹杆7在实际使用中直接承受人行载荷。步道桁架腹杆7与步道桁架弦杆6连接时，步道桁架弦杆6与步道桁架腹杆7内侧翼缘通过高强螺栓连接。

如图5、6所示，节点板11由冷弯薄壁型钢制成，厚2mm，宽80mm，恰好可以将斜腹杆8和扶手桁架腹杆5嵌套在凹槽内。腹杆连接预留孔10和斜腹杆连接预留孔12分别与扶手桁架腹杆5上的预留孔及斜腹杆8上的腹杆连接预留孔对应，并通过高强螺栓连接，从而实现斜腹杆8与扶手桁架腹杆5的相互连接，形成“X”型扶手桁架结构，有效提高桁架桥的竖向刚度。在扶手桁架1的两侧边，仅设置了一根斜腹杆8，因此斜腹杆8与扶手桁架腹杆5形成类似“T”型，此处的节点板也需要设置成“T”型，以实现斜腹杆与扶手桁架腹杆5的连接。

如图7所示，套管14是连接各弦杆杆件的构件，套管14宽74mm，各弦杆宽为80mm，套管14嵌套在两段弦杆内，腹板连接预留孔15和翼缘连接预留孔13分别与弦杆上的预留孔对齐，并通过高强螺栓连接。

如图8、9所示，在扶手桁架和步道桁架下方设置有底部连接件17。底部连接件17包括顶边18、侧边19、耳边20和下翻边21，侧边19通过螺栓与扶手桁架腹杆5连接，顶边18通过螺栓与步道桁架腹杆7连接。

如图10所示，桁架桥还包括法兰盘撑脚24。底部连接件17在下翻边21处安装有法兰盘支座22，法兰盘撑脚24一端与地面法兰盘支座23连接，另一端与法兰盘支座22连接。

在实际施工中，各杆件、节点板、套管均在工厂内加工，之后运输至施工场地，并拼装成为一个整体桁架结构，再进行吊装施工。具体施工过程如下：

将单独的弦杆杆件通过套管14拼装成扶手桁架上弦杆3、扶手桁架下弦杆4、步道桁架弦杆6；连接扶手桁架1和步道桁架2组成轻钢桁架桥的骨架。骨架拼装完成后，将斜腹杆8的一端与扶手桁架上弦杆3或扶手桁架下弦杆4连接，将斜腹杆8的另一端与扶手桁架腹杆5通过节点板连接。底部连接件17分别与扶手桁架和步道桁架连接。

吊装施工时，先给桁架桥捆绑临时吊装架，利用机械器械将桥体吊起到一定高度，使得法兰盘撑脚24可以垂直落下，人工抓住法兰盘撑脚对准以对准地面法兰盘支座23。最后拆除吊装架，完成桁架桥的安装。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。