一种大跨度扶梯桁架结构的制作方法

本发明涉及技术领域为：用于大跨度的扶梯桁架结构体系，属于建筑工程技术领域，可广泛应用于住宅、公寓等居住建筑中。

背景技术：

桁架是自动扶梯的骨架，也是保障扶梯安全运行的主要部件之一，合理设计扶梯结构是使扶梯良好实现和运行的重要基础。随着科学技术水平和人们生活水平的不断提升，自动扶梯受到人们越来越多的关注和青睐，自动扶梯的应用越来越广泛，扶梯结构的跨度也越来越大。研究开发一种新的大跨度扶梯结构体系，必将越来越展现出其发展的良好前景。

传统的扶梯结构采用角钢或小型方管，结构承载力和刚度较小，受建筑净高限制，桁架刚度较小，所使用的扶梯跨度较小。近年来，我国大型公共场所如商场等的建设越来越多，对大跨度扶梯的需求越来越多。由于建筑对于室内空间和建筑内部效果的要求，扶梯中间一般不再设置中间支撑，导致扶梯跨度也要求越来越大，传统的用于一般跨度或小跨度的扶梯结构已越来越不适应于这种新的大跨度扶梯的结构需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于大跨度扶梯的桁架结构体系，并达到具有较高整体竖向和侧向刚度、高承载力、造价经济、性能优良等要求，为低、中、大跨度扶梯提供一种性能优越、经济效益良好、社会效益突出的新型扶梯结构体系。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大跨度扶梯桁架结构，其特征在于，每一榀桁架包括上弦杆、竖腹杆、斜腹杆和下弦杆，多根竖腹杆、斜腹杆在上弦杆、下弦杆之间组成N形连续连接；每榀桁架在拼接处的斜腹杆采用槽钢，其他竖腹杆、斜腹杆采用矩形钢管；

两榀桁架之间采用通用的多组横向体系连接成为一个整体的空间桁架结构体系；整体的空间桁架结构高度按扶梯跨度进行设置。

横向体系包括上部水平杆件、位于上部水平杆件下方的下部水平杆件和斜拉杆；上部水平杆件两端刚性连接在两榀桁架的竖腹杆之间，下部水平杆件两端连接在两榀桁架的下弦杆之间；斜拉杆一端连接在上部水平杆件与竖腹杆的连接点处，另一端连接在下部水平杆件中点处。

上弦杆高出于横向体系中的上部水平杆件一段设定距离。

两榀桁架结构形式相同。

上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹杆和横向体系材料截面根据扶梯跨度和荷载情况进行计算。

上弦杆、下弦杆和横向体系均采用矩形钢管焊接连接。

上部水平杆件标高处，在两榀桁架之间采用多根呈锯齿形的斜撑连接，斜撑两端连接在上部水平杆件与竖腹杆之间的连接点处。

锯齿形斜撑采用矩形钢管，材料采用低强度等级钢材。

上弦杆、下弦杆和横向体系的材料均采用低强度等级钢材。

竖腹杆、斜腹杆材料采用低强度等级钢材。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、易于标准化、模块化、工厂化生产，便于现场安装，降低了现场噪音、粉尘、废料污染，标准化、模块化、工厂化的施工过程易于保证构件质量，提高工程品质；

2、结构体系合理，具有良好的竖向和侧向刚度，具有良好的承载力，能够很好地适用于低、中、大跨度扶梯。

3、结构体系充分考虑了结构构件重要性的不同，对构件采用不同的截面，充分考虑了构件的特点，在保证结构合理、安全、可靠的同时最大程度降低造价。

4、结构体系对于结构构件进行了力学上明确的区分，采用了不同的连接方式，在确保结构合理可靠的同时，最大化地便利了施工，节省了材料，降低了造价。

附图说明

图1典型扶梯本结构体系一榀结构立面布置图；

图2典型扶梯本结构体系结构轴测布置图；

图3横向体系纵向剖面布置图；

图4两榀桁架之间锯齿形斜撑布置图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

如图1－图4所示，本发明的整个结构体系的每一榀桁架包括上弦杆1、斜腹杆3、竖腹杆4和下弦杆2等构件类别，构件主要采用矩形钢管，多根斜腹杆3和竖腹杆4在上弦杆1、下弦杆2之间组成N形连续连接，便于安装时与上弦杆1、下弦杆2之间的焊接连接；每榀桁架在拼接处的斜腹杆采用槽钢构件，便于连接。桁架采用拼接是为了便于在工厂组装、现场安装。斜腹杆3除桁架拼接处的槽钢31采用铰接外，其余斜腹杆3均采用矩形钢管构件，采用刚接连接。斜腹杆3材料一般采用较低强度等级钢材，以降低造价。

两榀桁架间采用通用的多个横向体系5连接成为一个整体的空间桁架结构体系。横向体系5包括上部水平杆件51、位于上部水平杆件51下方的下部水平杆件53、斜拉杆52和锯齿形斜撑54。上部水平杆件51两端刚性连接在两榀桁架的竖腹杆4之间，下部水平杆件53两端连接在两榀桁架的下弦杆2之间。斜拉杆52对称设置，一端连接在上部水平杆件51与竖腹杆4的连接点处，另一端连接在下部水平杆件53中点处，可同时与其对称的另一斜拉杆52与下部水平杆件53的连接点相连。上部水平杆件51标高处采用多根呈锯齿形的斜撑54连接在上部水平杆件51与竖腹杆4之间的连接点处。

在上部水平杆件51标高处采用锯齿形斜撑54作为纵向上弦支撑体系，目的在于可以形成一种侧向桁架系统，提升结构的侧向刚度。锯齿形的斜撑54，除桁架拼接处的斜撑54采用槽钢541并铰接连接外，其余均采用矩形钢管构件，两端均采用焊接连接上部水平杆件51与竖腹杆4之间的连接点处；横向体系的斜拉杆52材料一般采用较低强度等级钢材，以降低造价。上弦杆1高出横向体系的上部水平杆件51一段距离，与设在上弦杆1内侧水平杆件51上方的扶手6重复一部分空间。上弦杆1高出横向体系水平杆件51一段距离，其目的在于增大桁架的有效高度，提升结构的整体竖向刚度和承载力。

横向体系也形成一种桁架体系，以提高结构侧向刚度，并作为一榀桁架的竖腹杆的稳定支撑，增强竖腹杆的稳定承载力。

采用两榀形式相同的桁架和通用的横向体系的目的是使结构能够采用标准建造。充分考虑结构构件重要性的不同，对构件采用不同的截面，充分考虑了构件的特点，在保证结构合理安全可靠的同时最大程度降低造价。

桁架高度可按扶梯跨度需要及结构体系要求进行调整设置，桁架结构的上弦杆1、下弦杆2、斜腹杆3、竖腹杆4、横向体系5等可根据扶梯跨度和荷载情况进行选择。

上弦杆1、下弦杆2、横向体系5等均采用矩形钢管构件，采用焊接连接。材料一般采用较低强度等级钢材，以降低造价。结构主要构件采用矩形钢管是为了增大结构刚度和承载力，同时采用市场较常用截面构件，采用较低强度等级钢材，降低造价。

本发明所述的大跨度扶梯桁架结构体系采用了将一定扶手空间合理地转用为扶梯桁架高度，并且采用制作安装更加方便、刚度也更大的矩形钢管构件和槽钢构件，造价更低，支座受力明确，且支座设置可以根据建筑物连接情况而设置，安装方便，实践证明能够显著提高扶梯结构的整体竖向和侧向刚度，显著提高结构的承载力，使得扶梯桁架结构能够适用于更大跨度。作为一种新型扶梯结构体系，本发明所述的大跨度扶梯桁架结构体系在增加扶梯结构体系的多样性的同时，能够很好地适用于小、中、大跨度扶梯。本发明所述的大跨度扶梯桁架结构体系还可以采用工业化生产线生产，现场进行装配式施工，符合绿色建造、标准建造的要求，有助于提高建筑技术水平和工程质量，推进钢结构建筑的发展。