一种大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112538931A(43)申请公布日2021.03.23(21)申请号202011588048.0(22)申请日2020.12.28(71)申请人陕西建工钢构集团有限公司地址712000陕西省西安市西咸新区秦汉新城兰池大道中段规划展览中心B409(72)发明人贾子文李存良孙昌利(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人王艾华(51)Int.Cl.E04C3/293(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构(57)摘要一种大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，包括混凝土楼板以及大跨度梯形空间钢管桁架，且直接承受楼面荷载的混凝土楼板布设在大跨度梯形空间钢管桁架三管上弦杆的T形支托之上；大跨度梯形空间钢管桁架的基本单元为一个节间，每个节间由三管上弦杆、两管下弦杆、四角锥斜腹杆、上弦水平杆以及下弦水平杆构成，基本单元的截面形状为三角形排列的倒梯形；所述大跨度梯形空间钢管桁架采用钢管直接焊接节点的相贯连接；所述混凝土楼板采用装配式预制板或钢‑混组合楼板。本发明结构合理、构造简单、传力明确、安装方便，不设置楼板次梁和空间桁架的平面外次桁架，用钢量小、刚度大、承载力高，跨越能力强、舒适度好、力学性能优越。CN112538931ACN112538931A权利要求书1/2页1.一种大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，其特征在于：包括混凝土楼板以及若干榀按柱距布置的大跨度梯形空间钢管桁架，且直接承受楼面荷载的混凝土楼板布设在大跨度梯形空间钢管桁架三管上弦杆(2)的T形支托(7)之上；所述大跨度梯形空间钢管桁架的基本单元(1)为一个节间，且每个节间由三管上弦杆(2)、两管下弦杆(3)、四角锥斜腹杆(4)、上弦水平杆(5)以及下弦水平杆(6)构成，所述基本单元(1)的截面形状为三角形排列的倒梯形，所述大跨度梯形空间钢管桁架由若干个基本单元拼接而成；所述大跨度梯形空间钢管桁架的三管上弦杆(2)和两管下弦杆(3)为主管，四角锥斜腹杆(4)、上弦水平杆(5)和下弦水平杆(6)为支管；所述大跨度梯形空间钢管桁架采用钢管直接焊接节点的相贯连接；所述混凝土楼板采用装配式预制板(9)或钢‑混组合楼板(10)；所述混凝土楼板与大跨度梯形空间钢管桁架的连接通过T形支托(7)和栓钉抗剪键(8)固定。2.根据权利要求1所述的大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，其特征在于：所述大跨度梯形空间钢管桁架的形式为平行弦桁架、梯形桁架、变高度曲面桁架或拱形桁架。3.根据权利要求1所述的大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，其特征在于：所述基本单元(1)的杆件均为圆钢管，钢管类型采用轧制或焊接；所述大跨度梯形空间钢管桁架的受压杆件外径与壁厚之比不超过εk为钢号修正系数。4.根据权利要求1所述的大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，其特征在于：所述三管上弦杆(2)和两管下弦杆(3)的平面内、平面外计算长度为0.9倍的节点中心距Sj0，j0＝1、2，且以0.9Sj0按格构式压杆验算其稳定性；所述的四角锥斜腹杆(4)、上弦水平杆(5)和下弦水平杆(6)平面内、平面外计算长度为0.8倍的节点中心距Sj1，j1＝3、4、5。5.根据权利要求1所述的大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，其特征在于：主管外部尺寸不小于支管外部尺寸，主管的壁厚不小于支管的壁厚，且在支管与主管的连接处不将支管插入主管内；所述主管与支管或支管轴线间的夹角不小于30°；所述大跨度梯形空间钢管桁架的支管端部进行切割，支管壁厚小于6mm时不切坡口。6.根据权利要求1所述的大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，其特征在于：支管与主管连接节点处偏心不超过‑0.55≤e/D≤0.25；且对受压主管考虑偏心弯矩的影响，而对受拉主管和节点忽略不计，偏心弯矩M＝ΔN·e，式中e为偏心距、D为主管外径，ΔN为两侧主管轴力的差值。7.根据权利要求1所述的大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，其特征在于：支管采用有间隙的K形节点和搭接的K形节点，且在主管表面焊接的相邻支管的间隙不小于两支管壁厚的2倍，搭接的支管周边焊缝为2倍支管壁厚。8.根据权利要求7所述的大跨度梯形空间钢管桁架混凝土楼盖结构，其特征在于：支管与主管的连接焊缝沿全周连续焊接并平滑过渡；焊缝形式沿全周采用角焊缝，或部分采用对接焊缝，部分采用角焊缝；对于支管管壁与主管管壁之间的夹角大于或等于120°的区域采用对接焊缝或带坡口的角焊缝，角焊缝的焊脚尺寸不大于支管壁厚的2倍，搭接支管周边焊缝为2倍支管壁厚；支管搭接的平面K形节点，搭接率满足25％≤ηov≤100％，且在搭接支管之间的连续焊缝能可靠传递内力；当相互搭接