CN116575582A - 一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构 - Google Patents
一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，屋盖结构整体呈花瓣形，在高度方向上从上往下呈放射状；屋盖结构中的组合梁***在跨度方向上呈拱形变截面设置，且在中部为高净空设置；组合梁***跨度两端连接有承托***；本发明通过组合主中梁、组合主变截面梁以及组合主对接梁的设置，既满足了结构对于大跨度的需求，又保证了结构高净空的需求且保证了合理的受力；通过边支撑***、承托***、第一附属***和第一附属***的设置保证了组合梁***四周的固定和对空间的延伸；通过边悬挑带的设置，利于保证结构的整体造型和周边约束；通过夹层的设置，利于更高效率的利用上下空间，且进一步加强整体性和局部受力。
Description
技术领域
本发明属于钢结构技术领域，特别涉及一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构。
背景技术
工程建筑的实施离不开周边环境的影响，在城市建设当中，最常见的就是限高要求，这一限制对大空间要求的建筑实施带来诸多难题，大跨结构的构件尺寸直接影响房间净高等功能性要求。一般的钢结构施工在大跨度高净空的要求下多采用桁架式屋盖进行制作，但是桁架式屋盖制作工艺繁琐，而且不利于现场施工，对应空间场地需求大。如此在会场展厅等地方，其需求大跨度、高净空且由于造型的多样还往往带有边悬挑，由此需要进行钢结构屋盖处梁体变截面高净空的设置，梁体的四周支撑以及边悬挑的针对性设计安装。
发明内容
本发明提供了一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，用以解决对大跨度组合梁的变截面设置、组合梁***的固定连接以及边悬挑和夹层等结构的设置的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，屋盖结构整体呈花瓣形，在高度方向上从上往下呈放射状；
屋盖结构中的组合梁***在跨度方向上呈拱形变截面设置，且在中部为高净空设置；组合梁***跨度两端连接有承托***；在组合梁***跨度方向垂直的两端，一端连接有边支撑***，另一端连接有第二附属***；所述第二附属***外侧与边悬挑带连接；
两侧的承托***向外分别连接有第一附属***和悬连***；
所述第一附属***外侧连接有边悬挑带，第一附属***外侧的边悬挑带与第二附属***外侧的边悬挑带连接顺接连接呈C形设置；
所述组合梁***包含组合主梁体、与组合主梁体垂直连接的组合次梁体以及连接于组合主梁体和组合次梁体连接处下方的组合柱体；
所述组合主梁体呈拱形设置，包含组合主中梁、位于组合主中梁两侧的组合主变截面梁、连接于组合主变截面梁与承托***之间的组合主对接梁、连接于组合主中梁与组合主变截面梁之间的组合主中连组件以及连接组合主变截面梁和组合主对接梁之间的组合主对连组件；所述组合主中梁顶部与组合主变截面梁顶部齐平设置，组合主中梁梁高小于组合主变截面梁梁高，组合主中梁的梁底净空适应设计净空。
进一步的，在组合梁***、边支撑***、第一附属***和第二附属***上方范围内设置楼盖板，在承托***处设置后浇筑带；
进一步的，第一附属***下方还设置有夹层，夹层框架包含水平连梁和斜向梁，水平连梁呈网状分层设置；斜向梁底部的端部连接第一附属边梁立柱和第一附属次梁立柱，斜向梁顶部与第一附属边封梁连接。
进一步的，所述边支撑***包含沿组合次梁体顺接设置的边支撑主梁和边支撑连梁、垂直连接边支撑主梁和边支撑连梁的边支撑次梁、连接于边支撑主梁和边支撑连梁外伸端的边支撑封梁、以及连接于边支撑次梁和边支撑主梁交点下方的边支撑立柱。
进一步的，所述承托***包含垂直于组合主梁体设置承托第一主梁和承托第二主梁，连接于第一主梁和承托第二主梁之间的承托次梁、分别连接于承托第一主梁下方的承托第一立柱和连接于承托第二主梁下方的承托第二立柱；
所述承托第一主梁为箱型梁，承托第二主梁为工字型梁；承托第二立柱的直径大于承托第一立柱。
进一步的，所述第一附属***包含沿着承托次梁顺接设置第一附属变截面连梁、沿着第一附属变截面连梁顺接设置的第一附属折线连梁、连接于第一附属折线连梁外伸端的第一附属边封梁、垂直连接于第一附属变截面连梁和第一附属折线连梁之间的第一附属次梁、连接于第一附属折线连梁内外两端的第一附属次梁立柱和第一附属边梁立柱。
进一步的，所述第二附属***包含沿组合次梁体长向布置且呈扇状的第二附属主梁、连接于第二附属主梁外伸端的第二附属封梁以及设置于第二附属封梁和第二附属主梁连接下方的第二附属立柱。
进一步的，所述悬连***包含沿承托次梁顺接的悬连主梁、连接于悬连主梁外伸端的悬连封梁、连接于悬连封梁外侧且顺接悬连主梁的悬连对接梁、以及连接于悬连对接梁外伸端的悬连窗梁；所述悬连窗梁对应待安装的天窗。
进一步的，所述边悬挑带连接于第一附属***和第二附属***的外侧，边悬挑带包含沿第一附属折线连梁和第二附属主梁顺接设置的边悬主梁、连接于边悬主梁外伸端的边悬封梁、以及在边悬挑带大转角的阴角处设置的边悬加强梁；所述边悬加强梁在夹层处还设置为Y形，其一个分叉对应与夹层水平梁连接。
进一步的，边悬封梁分别与边支撑封梁和悬连封梁顺接连接，边支撑封梁和悬连封梁在远离边悬封梁一端与待安装的天窗边梁连接。
本发明的有益效果体现在：
1）本发明通过组合主中梁、组合主变截面梁以及组合主对接梁的设置，既满足了结构对于大跨度的需求，又保证了结构高净空的需求且保证了合理的受力；
2）本发明通过边支撑***、承托***、第一附属***和第一附属***的设置保证了组合梁***四周的固定和对空间的延伸；
3）本发明通过边悬挑带的设置，利于保证结构的整体造型和周边约束；通过夹层的设置，利于更高效率的利用上下空间，且进一步加强整体性和局部受力。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图1是一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构俯视示意图一；
图2是一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构立体示意图；
图3是一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构俯视示意图二；
图4是组合主梁体及其连接结构示意图；
图5是组合主梁体及其连接结构局部示意图；
图6是悬连***及其连接结构示意图。
附图标记：1-组合梁***、11-组合主梁体、111-组合主中梁、112-组合主中连组件、113-组合主变截面梁、114-组合主对接梁、115-组合主对连组件、12-组合次梁体、13-组合柱体 、2-边支撑***、21-边支撑主梁、22-边支撑连梁、23-边支撑次梁、24-边支撑立柱、25-边支撑封梁、3-承托***、31-承托第一主梁、32-承托第二主梁、33-承托次梁、34-承托第一立柱、35-承托第二立柱、4-第一附属***、41-第一附属变截面连梁、42-第一附属折线连梁、43-第一附属边封梁、44-第一附属次梁、45-第一附属次梁立柱、46-第一附属边梁立柱、5-第二附属***、51-第二附属主梁、52-第二附属封梁、53-第二附属立柱 、6-悬连***、61-悬连主梁、62-悬连封梁、63-悬连对接梁、64-悬连窗梁、7-楼盖板、8-后浇筑带、9-边悬挑带、91-边悬主梁、92-边悬封梁、93-边悬加强梁。
具体实施方式
本工程钢结构为异形曲面钢框架结构，主要包括地下室部分和地上两大部分。地下两层，地上钢结构一层，设计有多个大空间区域，构件形式复杂多样，材质有Q355GJC和Q460GJC。根据结构布置和构件特点，划分为钢框架、大跨度钢梁、悬挑等施工区域。本发明为主会场功能厅，主会场钢梁: 主会场47.6米跨钢梁整体重30吨，加工分为3段，单根重量10吨以内，通过搭设支撑架，塔吊高空拼装就位；待组合楼板浇筑完成，形成组合作用后拆除卸载。
如图1至图6所示，一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，屋盖结构整体呈花瓣形，在高度方向上从上往下呈放射状；屋盖结构中的组合梁***1在跨度方向上呈拱形变截面设置，且在中部为高净空设置；组合梁***1跨度两端连接有承托***3；在组合梁***1跨度方向垂直的两端，一端连接有边支撑***2，另一端连接有第二附属***5；所述第二附属***5外侧与边悬挑带9连接；两侧的承托***3向外分别连接有第一附属***4和悬连***6。第一附属***4下方还设置有夹层，夹层框架包含水平连梁和斜向梁，水平连梁呈网状分层设置；斜向梁底部的端部连接第一附属边梁立柱46和第一附属次梁立柱45，斜向梁顶部与第一附属边封梁43连接。
本实施例中，第一附属***4外侧连接有边悬挑带9，第一附属***4外侧的边悬挑带9与第二附属***5外侧的边悬挑带9连接顺接连接呈C形设置；在组合梁***1、边支撑***2、第一附属***4和第二附属***5上方范围内设置楼盖板7，在承托***3处设置后浇筑带；
本实施例中，组合梁***1包含组合主梁体11、与组合主梁体11垂直连接的组合次梁体12以及连接于组合主梁体11和组合次梁体12连接处下方的组合柱体13；组合主梁体11呈拱形设置，包含组合主中梁111、位于组合主中梁111两侧的组合主变截面梁113、连接于组合主变截面梁113与承托***3之间的组合主对接梁114、连接于组合主中梁111与组合主变截面梁113之间的组合主中连组件112以及连接组合主变截面梁113和组合主对接梁114之间的组合主对连组件115；所述组合主中梁111顶部与组合主变截面梁113顶部齐平设置，组合主中梁111梁高小于组合主变截面梁113梁高，组合主中梁111的梁底净空适应设计净空。
组合主中梁111和组合主变截面梁113在高度方向中部还设置有加强板带，加强板带在组合主中梁111和组合主变截面梁113长向通长设置；加强板带长向上间隔设置有竖向的加劲肋板。
本实施例中，边支撑***2包含沿组合次梁体12顺接设置的边支撑主梁21和边支撑连梁22、垂直连接边支撑主梁21和边支撑连梁22的边支撑次梁23、连接于边支撑主梁21和边支撑连梁22外伸端的边支撑封梁25、以及连接于边支撑次梁23和边支撑主梁21交点下方的边支撑立柱24。
本实施例中，承托***3包含垂直于组合主梁体11设置承托第一主梁31和承托第二主梁32，连接于第一主梁和承托第二主梁32之间的承托次梁33、分别连接于承托第一主梁31下方的承托第一立柱34和连接于承托第二主梁32下方的承托第二立柱35；
所述承托第一主梁31为箱型梁，承托第二主梁32为工字型梁；承托第二立柱35的直径大于承托第一立柱34。
本实施例中，第一附属***4包含沿着承托次梁33顺接设置第一附属变截面连梁41、沿着第一附属变截面连梁41顺接设置的第一附属折线连梁42、连接于第一附属折线连梁42外伸端的第一附属边封梁43、垂直连接于第一附属变截面连梁41和第一附属折线连梁42之间的第一附属次梁44、连接于第一附属折线连梁42内外两端的第一附属次梁立柱45和第一附属边梁立柱46；
本实施例中，第二附属***5包含沿组合次梁体12长向布置且呈扇状的第二附属主梁51、连接于第二附属主梁51外伸端的第二附属封梁52以及设置于第二附属封梁52和第二附属主梁51连接下方的第二附属立柱53。
本实施例中，悬连***6包含沿承托次梁33顺接的悬连主梁61、连接于悬连主梁61外伸端的悬连封梁62、连接于悬连封梁62外侧且顺接悬连主梁61的悬连对接梁63、以及连接于悬连对接梁63外伸端的悬连窗梁64；所述悬连窗梁64对应待安装的天窗。
本实施例中，边悬挑带9连接于第一附属***4和第二附属***5的外侧，边悬挑带9包含沿第一附属折线连梁42和第二附属主梁51顺接设置的边悬主梁91、连接于边悬主梁91外伸端的边悬封梁92、以及在边悬挑带9大转角的阴角处设置的边悬加强梁93。边悬封梁92分别与边支撑封梁25和悬连封梁62顺接连接，边支撑封梁25和悬连封梁62在远离边悬封梁92一端与待安装的天窗边梁连接。边悬加强梁93在夹层处还设置为Y形，其一个分叉对应与夹层水平梁连接。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，屋盖结构整体呈花瓣形，在高度方向上从上往下呈放射状；
屋盖结构中的组合梁***（1）在跨度方向上呈拱形变截面设置，且在中部为高净空设置；组合梁***（1）跨度两端连接有承托***（3）；在组合梁***（1）跨度方向垂直的两端，一端连接有边支撑***（2），另一端连接有第二附属***（5）；所述第二附属***（5）外侧与边悬挑带（9）连接；
两侧的承托***（3）向外分别连接有第一附属***（4）和悬连***（6）；
所述第一附属***（4）外侧连接有边悬挑带（9），第一附属***（4）外侧的边悬挑带（9）与第二附属***（5）外侧的边悬挑带（9）连接顺接连接呈C形设置；
所述组合梁***（1）包含组合主梁体（11）、与组合主梁体（11）垂直连接的组合次梁体（12）以及连接于组合主梁体（11）和组合次梁体（12）连接处下方的组合柱体（13）；
所述组合主梁体（11）呈拱形设置，包含组合主中梁（111）、位于组合主中梁（111）两侧的组合主变截面梁（113）、连接于组合主变截面梁（113）与承托***（3）之间的组合主对接梁（114）、连接于组合主中梁（111）与组合主变截面梁（113）之间的组合主中连组件（112）以及连接组合主变截面梁（113）和组合主对接梁（114）之间的组合主对连组件（115）；所述组合主中梁（111）顶部与组合主变截面梁（113）顶部齐平设置，组合主中梁（111）梁高小于组合主变截面梁（113）梁高，组合主中梁（111）的梁底净空适应设计净空。
2.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，在组合梁***（1）、边支撑***（2）、第一附属***（4）和第二附属***（5）上方范围内设置楼盖板（7），在承托***（3）处设置后浇筑带。
3.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，第一附属***（4）下方还设置有夹层，夹层框架包含水平连梁和斜向梁，水平连梁呈网状分层设置；斜向梁底部的端部连接第一附属边梁立柱（46）和第一附属次梁立柱（45），斜向梁顶部与第一附属边封梁（43）连接。
4.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，所述边支撑***（2）包含沿组合次梁体（12）顺接设置的边支撑主梁（21）和边支撑连梁（22）、垂直连接边支撑主梁（21）和边支撑连梁（22）的边支撑次梁（23）、连接于边支撑主梁（21）和边支撑连梁（22）外伸端的边支撑封梁（25）、以及连接于边支撑次梁（23）和边支撑主梁（21）交点下方的边支撑立柱（24）。
5.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，所述承托***（3）包含垂直于组合主梁体（11）设置承托第一主梁（31）和承托第二主梁（32），连接于第一主梁和承托第二主梁（32）之间的承托次梁（33）、分别连接于承托第一主梁（31）下方的承托第一立柱（34）和连接于承托第二主梁（32）下方的承托第二立柱（35）；
所述承托第一主梁（31）为箱型梁，承托第二主梁（32）为工字型梁；承托第二立柱（35）的直径大于承托第一立柱（34）。
6.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，所述第一附属***（4）包含沿着承托次梁（33）顺接设置第一附属变截面连梁（41）、沿着第一附属变截面连梁（41）顺接设置的第一附属折线连梁（42）、连接于第一附属折线连梁（42）外伸端的第一附属边封梁（43）、垂直连接于第一附属变截面连梁（41）和第一附属折线连梁（42）之间的第一附属次梁（44）、连接于第一附属折线连梁（42）内外两端的第一附属次梁立柱（45）和第一附属边梁立柱（46）。
7.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，所述第二附属***（5）包含沿组合次梁体（12）长向布置且呈扇状的第二附属主梁（51）、连接于第二附属主梁（51）外伸端的第二附属封梁（52）以及设置于第二附属封梁（52）和第二附属主梁（51）连接下方的第二附属立柱（53）。
8.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，所述悬连***（6）包含沿承托次梁（33）顺接的悬连主梁（61）、连接于悬连主梁（61）外伸端的悬连封梁（62）、连接于悬连封梁（62）外侧且顺接悬连主梁（61）的悬连对接梁（63）、以及连接于悬连对接梁（63）外伸端的悬连窗梁（64）；所述悬连窗梁（64）对应待安装的天窗。
9.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，所述边悬挑带（9）连接于第一附属***（4）和第二附属***（5）的外侧，边悬挑带（9）包含沿第一附属折线连梁（42）和第二附属主梁（51）顺接设置的边悬主梁（91）、连接于边悬主梁（91）外伸端的边悬封梁（92）、以及在边悬挑带（9）大转角的阴角处设置的边悬加强梁（93）；所述边悬加强梁（93）在夹层处还设置为Y形，其一个分叉对应与夹层水平梁连接。
10.如权利要求1所述的一种高净空带悬挑组合钢结构屋盖结构，其特征在于，边悬封梁（92）分别与边支撑封梁（25）和悬连封梁（62）顺接连接，边支撑封梁（25）和悬连封梁（62）在远离边悬封梁（92）一端与待安装的天窗边梁连接。
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