一种装配式钢木组合桁架的制作方法

本发明涉及一种针对楼面和屋面支撑系统设计，具体为一种装配式钢木组合桁架。

背景技术：

桁架式挠曲构件，通常用于楼板和屋顶支撑系统。通常，桁架就其抗弯重量比而言，与传统的宽翼缘截面相比，组合桁架被认为是非常有效的结构形式。一般来说，桁架常采用规格材制作。特殊情况下也会采用其他材料想结合，具体的形式根据项目本身情况进行计算制作，如大料制作，钢木混合等。

相比于实木梁，桁架有明显的缺点：采用桁架结构的楼面，一般会比采用实木梁的楼面厚度高出很多；桁架结构为整体屋架受力，所以在桁架结构选择，间隔设计等都有相当高的要求，需进行专业计算桁架的制作对于五金连接，制作精度要求较高。

另外，木质桁架一般会有多于两个以上的构件节点，节点位置也被视为整个桁架结构中最脆弱的位置，所以节点位置连接非常重要，可采用齿板，木板，连接件进行加固。用原木或方木制作的豪式桁架多用齿连接。由于齿连接只能传递压力，因此三角形屋架的斜腹杆从支座到跨中应向下倾斜；梯形屋架的斜腹杆一般应向上倾斜，但在中部节间尚应设置反向斜杆，因为在不同的荷载组合下，反向斜杆可能受压。受拉竖杆用圆钢，以便拼装时拧紧螺帽，消除节点处手工操作的偏差，并用以预起拱度。当屋架的内力较大，支座节点采用齿连接不足以传递内力时，应加强支座节点。近年来采用齿板连接的木屋架，效果较好。但是，钢木屋架下弦节点常因构造需要而增加钢板，所以下弦节点越多，则不受力或受力很小的钢板增加越多。

技术实现要素：

为了解决这一问题，本发明提出一种装配式钢木组合桁架。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种装配式钢木组合桁架，包括上弦杆、下弦杆和腹杆，所述腹杆呈倾斜状，所述腹杆与竖直平面夹角为15-75°，所述腹杆的一端与上弦杆连接，所述腹杆的另一端与下弦杆连接，所述腹杆为多个且相邻腹杆之间收尾连接。

作为优选，还包括端直杆，所述端直杆的一端与上弦杆连接，所述端直杆的另一端与下弦杆连接，所述端直杆位于相邻腹杆之间。

作为优选，所述腹杆采用牌号为q235b的圆钢管。

作为优选，所述腹杆的一端与上弦杆连接，所述腹杆的另一端与下弦杆连接具体是指腹杆的一端与上弦杆螺接，所述腹杆的另一端与下弦杆螺接。

作为优选，所述螺接采用的连接螺栓采用4.8级普通螺栓。

作为优选，所述上弦杆、下弦杆均由方木制成，方木在节点处开孔。

作为优选，多个腹杆为一体成型结构。

作为优选，所述上弦杆的底部还设有垫块。。

本发明所达到的有益效果：本发明的装配式钢木组合桁架结构，形式简洁，整体受力合理，能较充分发挥受压弦杆、受拉弦杆及腹杆的材料强度。构件安装方便，只采用螺栓安装，不用焊接连接，大大地缩短施工周期以及降低劳动强度。组成桁架的杆件型号和数量比常规桁架大大减少，可明显降低成本，应用广泛，可用于各种建筑类型，特别适合于商用或民用建筑的屋顶和楼板结构。空腹结构使得管道、电线等较易铺设。

附图说明

图1为本发明的装配式钢木组合桁架的结构示意图；

图2为本发明的上弦杆的连接节点的结构示意图；

图3为本发明的下弦杆的连接节点的结构示意图。

附图说明：1、上弦杆，2、下弦杆，3、腹杆，4、端直杆，5、垫块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种装配式钢木组合桁架，包括上弦杆1、下弦杆2和腹杆3，所述腹杆3呈倾斜状，所述腹杆3与竖直平面夹角为15-75°，所述腹杆3的一端与上弦杆1连接，所述腹杆3的另一端与下弦杆2连接，所述腹杆3为多个且相邻腹杆3之间收尾连接；还包括端直杆4，所述端直杆4的一端与上弦杆1连接，所述端直杆4的另一端与下弦杆2连接，所述端直杆4位于相邻腹杆3之间；所述腹杆3采用牌号为q235b的圆钢管；所述腹杆3的一端与上弦杆1连接，所述腹杆3的另一端与下弦杆2连接具体是指腹杆3的一端与上弦杆1螺接，所述腹杆3的另一端与下弦杆2螺接；所述螺接采用的连接螺栓采用4.8级普通螺栓；所述上弦杆1、下弦杆2均由方木制成，方木在节点处开孔；多个腹杆3为一体成型结构；所述上弦杆1的底部还设有垫块5。

上、下弦杆各由两根矩形断面的木材做成。腹杆用一根连续弯折的钢管做成，代替常规的数量繁多的腹杆。腹杆在与上下弦杆的连接处压扁然后开孔后通过螺栓与弦杆连接。这样做的好处有两个方面：一是腹杆数量大大降低，可明显降低加工成本；二是腹杆在节点处弯折可以承受部分反弯矩，以抵消部分正弯矩，可在常用的木材规格不增大截面的条件下，提高木构件的承载力，达到扩大节间，减少节点，既节省钢材、木材，又简化了制造。

桁架各构件的中心线可以做到整齐对称，从而消除了有可能出现的偏心受力的影响。

组合桁架由上弦、下弦和腹杆组成。由于桁架空腹，经济性能良好。其结构形式如图1所示。由于桁架结构的整体抗弯刚度与断面高度相关，因此可以适当增加桁架的断面高度，使其承载能力大大增加的同时，结构重量增加却不明显。腹杆的钢管采用牌号为q235b的圆钢管，圆管截面是一种受力性能优越的截面形式，其断面各方向的回转半径相同，其平面内计算长度系数为1.0。连接螺栓采用4.8级普通螺栓。上、下弦杆均采用两根方木组合而成，方木在节点处开孔；腹杆采用圆钢管连续弯折做成。腹杆在节点连接处折弯并压扁处理后与上、下弦杆采用螺栓连接，如图2和图3所示；靠近端部支座设置一根直腹杆，直腹板两端经过压扁开孔后与上下弦杆通过螺栓连接。

上弦杆架端的底面设置有垫块，上弦杆通过垫块处与其他构件连接。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种装配式钢木组合桁架，其特征在于：包括上弦杆(1)、下弦杆(2)和腹杆(3)，所述腹杆(3)呈倾斜状，所述腹杆(3)与竖直平面夹角为15-75°，所述腹杆(3)的一端与上弦杆(1)连接，所述腹杆(3)的另一端与下弦杆(2)连接，所述腹杆(3)为多个且相邻腹杆(3)之间收尾连接。

2.根据权利要求1所述的装配式钢木组合桁架，其特征在于：还包括端直杆(4)，所述端直杆(4)的一端与上弦杆(1)连接，所述端直杆(4)的另一端与下弦杆(2)连接，所述端直杆(4)位于相邻腹杆(3)之间。

3.根据权利要求1所述的装配式钢木组合桁架，其特征在于：所述腹杆(3)采用牌号为q235b的圆钢管。

4.根据权利要求1所述的装配式钢木组合桁架，其特征在于：所述腹杆(3)的一端与上弦杆(1)连接，所述腹杆(3)的另一端与下弦杆(2)连接具体是指腹杆(3)的一端与上弦杆(1)螺接，所述腹杆(3)的另一端与下弦杆(2)螺接。

5.根据权利要求4所述的装配式钢木组合桁架，其特征在于：所述螺接采用的连接螺栓采用4.8级普通螺栓。

6.根据权利要求1所述的装配式钢木组合桁架，其特征在于：所述上弦杆(1)、下弦杆(2)均由方木制成，方木在节点处开孔。

7.根据权利要求1所述的装配式钢木组合桁架，其特征在于：多个腹杆(3)为一体成型结构。

8.根据权利要求1所述的装配式钢木组合桁架，其特征在于：所述上弦杆(1)的底部还设有垫块(5)。

技术总结
本发明涉及一种针对楼面和屋面支撑系统设计，具体为一种装配式钢木组合桁架，包括上弦杆(1)、下弦杆(2)和腹杆(3)，所述腹杆(3)呈倾斜状，所述腹杆(3)与竖直平面夹角为15‑75°，所述腹杆的一端与上弦杆连接，所述腹杆的另一端与下弦杆连接，所述腹杆为多个且相邻腹杆之间收尾连接，形式简洁，整体受力合理，能较充分发挥受压弦杆、受拉弦杆及腹杆的材料强度。构件安装方便，只采用螺栓安装，不用焊接连接，大大地缩短施工周期以及降低劳动强度。组成桁架的杆件型号和数量比常规桁架大大减少，可明显降低成本，应用广泛，可用于各种建筑类型，特别适合于商用或民用建筑的屋顶和楼板结构。空腹结构使得管道、电线等较易铺设。

技术研发人员：李卫青;闫淑霞
受保护的技术使用者：常州工学院
技术研发日：2019.12.26
技术公布日：2020.05.08