一种用于构建大跨度钢结构屋架的桁架的制作方法

1.本实用新型是涉及一种用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，属于钢结构桁架技术领域。


背景技术：

2.目前国内应用最广泛的大跨度钢结构屋架主要采用门式刚架体系和桁架体系，其中，门式刚架体系主要是以h型钢为代表，桁架体系主要是以方钢管为代表。但是传统的h型钢、方钢管等材料均是以焊接节点为主，组成大的构件后在现场再焊接连接，由于方钢管类材料壁厚较薄，现场焊接无法保证质量，同时无论是工厂焊接还是现场焊接，均必不可免的会导致防腐层或镀锌层破坏，需要进行二次防腐处理。另外，上述材料均需要在工厂组装成一定尺寸的构件后再运输至现场组装，运输效率低、费用高。虽然c形冷弯薄壁桁架结构体系是目前新开发的一种桁架体系，相较于传统的方钢管桁架结构体系，可以实现全螺栓连接，可解决工厂焊、现场焊存在的焊接质量无法保证的问题，但是由于c型钢自身的断面形式，要实现与其他杆件进行连接需要大量的连接板，以致安装节点多而复杂，螺栓用量多，安装效率相对较低且成本很高。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种安装简单、制作和使用成本低且可节约钢材用量的用于构建大跨度钢结构屋架的桁架。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，包括钢结构腹杆和设于钢结构腹杆的上、下弦处的钢结构弦杆，所述钢结构弦杆的截面为开口对称且开口端翼缘向两侧伸出的几字形，所述钢结构弦杆通过紧固件可拆卸的设于钢结构腹杆的上、下弦处。
6.一种优选方案，所述钢结构腹杆为方钢管或方矩管。
7.一种实施方案，所述钢结构腹杆为垂直腹杆或斜腹杆。
8.一种实施方案，所述钢结构弦杆为冷弯薄壁几字型钢结构弦杆。
9.一种实施方案，所述紧固件为螺栓或自钻螺钉。
10.相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果在于：
11.本实用新型提供的用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，由于其中的钢结构弦杆采用的是截面为开口对称且开口端翼缘向两侧伸出的几字形结构件，因此使得腹杆与弦杆之间连接简单，与传统的方管焊接桁架相比，因不需要现场焊接，因此制作、运输成本低，且不会破坏镀锌层，能有效控制施工质量；另外，与c形冷弯薄壁桁架相比，因腹杆与弦杆之间直接采用紧固件(如螺栓或自钻螺钉)连接，无需再通过单独的连接板连接，连接结构简单，因此用于构建大跨度钢结构屋架时，可有效降低钢材用量和加工、运输及安装成本，具有极强的实用价值。
附图说明
12.图1是本实用新型实施例提供的用于构建大跨度钢结构屋架的桁架的结构示意图；
13.图2是采用本实用新型实施例提供的桁架构建的钢结构屋架的结构示意图；
14.图中标号示意如下：1、钢结构腹杆；2、钢结构弦杆；3、紧固件；4、钢结构屋架。
具体实施方式
15.以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。
16.实施例
17.请结合图1和图2所示，本实用新型提供的一种用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，包括钢结构腹杆1和设于钢结构腹杆1的上、下弦处的钢结构弦杆2，所述钢结构弦杆2的截面为开口对称且开口端翼缘向两侧伸出的几字形，所述钢结构弦杆通过紧固件3可拆卸的设于钢结构腹杆1的上、下弦处。
18.本实施例中，所述钢结构腹杆1优选为方钢管(即方形钢管)或方矩管(即矩形钢管)。
19.本实施例中，所述钢结构腹杆1可以为垂直腹杆或斜腹杆。
20.本实施例中，所述钢结构弦杆2优选为冷弯薄壁几字型钢结构弦杆，主要采用1.5～6mm的镀锌板或镀铝锌钢卷板经冷轧辊压成型，通过高精度数控设备将各个节点功能一次性制作完成，如打孔、锻挤、裁切等，属于轻钢结构的一种，是一种经济、高效节能型材料。由于所述钢结构弦杆2的截面为开口对称且开口端翼缘向两侧伸出的几字型，相较于同样截面积的方钢管或方矩管，其弱轴抗弯刚度更大，截面力学性能更好；相较于c型、z型等冷弯薄壁结构，冷弯薄壁几字型钢结构弦杆由于其自身的对称性，力学性能稳定，同时作为开口型钢，能非常方便的与其他杆件通过螺栓等紧固件实现连接，并且制作简单，无需复杂的下料、组装、焊接、矫正、除锈、防腐等工序，单根杆件较轻，不需要大型的调运设备，加工场地需求面积较小，实用性强。
21.本实施例中，所述紧固件3可为螺栓或自钻螺钉。
22.由于本实用新型提供的用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，是直接通过螺栓等紧固件3将钢结构腹杆1与钢结构弦杆2连接为整体，因此使用时，具有安装方便、快捷的优点，可完全避免因焊接所造成的不安全因素，当所述桁架用于构建大跨度钢结构屋架4时，具体如图2所示：钢结构屋架4的上、下弦均采用所述的钢结构弦杆2，然后钢结构弦杆2之间通过紧固件(如螺栓)3连接钢结构腹杆(如方钢管)1；钢结构腹杆(如方钢管)1的外观形式如图2所示，可以为斜腹杆形式或垂直腹杆形式。
23.此外，本实用新型中，对采用不同桁架构建的钢结构屋架的用钢量进行了比对，具体如表1所示：
24.表1不同桁架构建的钢结构屋架的用钢量
[0025][0026]
由表1所示可见：采用本实用新型所述的桁架构建钢结构屋架，单位面积用钢量仅为8.34kg/m2；而采用c型钢桁架构建钢结构屋架，单位面积用钢量达11.79kg/m2；采用传统方管钢桁架构建钢结构屋架，单位面积用钢量达11.58kg/m2；因此，相较于c型钢桁架，本实用新型提供的桁架每平米用钢量可节省3.44kg，节省率达29.22％；相较于传统方管钢桁架，本实用新型提供的桁架每平米用钢量可节省3.24kg，节省率达27.98％；由此可见，本实用新型提供的桁架用于构建钢结构屋架时，可有效降低用钢量，加工和使用成本均能得到明显降低。
[0027]
此外，本实用新型提供的桁架相较于c型钢桁架，连接简单，不需要通过复杂的连接板对不同杆件进行连接，用于固定的螺栓数量仅为c型钢桁架的50％左右，现场组装更为便捷，组装效率可得到明显提高，按照两个项目实际给出的用工量对比，采用本实用新型提供的桁架比采用c型钢桁架构建相同钢结构屋架，在用工量上可节省30％左右。
[0028]
此外，对于传统方管钢桁架而言，因常规用于桁架的方钢管本身壁厚仅有2-6mm，为了保证方钢管桁架的焊接质量，不仅焊接工作必须在厂内进行，而且在桁架组装完成后，需要对破坏层进行二次防腐处理。因此，相较于传统方管钢桁架，本实用新型提供的桁架不仅运输方便，而且无需二次防腐处理，制作成本得到明显节约。
[0029]
由此可见，采用本实用新型提供的桁架用于构建钢结构屋架时，可有效降低用钢量，加工、运输及安装成本均能得到显著降低，具有显著实用价值。
[0030]
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，包括钢结构腹杆和设于钢结构腹杆的上、下弦处的钢结构弦杆，其特征在于：所述钢结构弦杆的截面为开口对称且开口端翼缘向两侧伸出的几字形，且所述钢结构弦杆通过紧固件可拆卸的设于钢结构腹杆的上、下弦处。2.根据权利要求1所述的用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，其特征在于：所述钢结构腹杆为方钢管或方矩管。3.根据权利要求1所述的用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，其特征在于：所述钢结构腹杆为垂直腹杆或斜腹杆。4.根据权利要求1所述的用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，其特征在于：所述钢结构弦杆为冷弯薄壁几字型钢结构弦杆。5.根据权利要求1所述的用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，其特征在于：所述紧固件为螺栓或自钻螺钉。

技术总结
本实用新型公开了一种用于构建大跨度钢结构屋架的桁架，所述桁架包括钢结构腹杆和设于钢结构腹杆的上、下弦处的钢结构弦杆，所述钢结构弦杆的截面为开口对称且开口端翼缘向两侧伸出的几字形，且所述钢结构弦杆通过紧固件可拆卸的设于钢结构腹杆的上、下弦处。采用本实用新型提供的桁架用于构建大跨度钢结构屋架时，可有效降低用钢量和加工、运输及安装成本，具有极强的实用价值。具有极强的实用价值。具有极强的实用价值。


技术研发人员：王英龙 刘斌 刘延吾 徐超 张其森
受保护的技术使用者：上海正诚机电制造有限公司
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2022/1/7