豎向桁架及建筑鋼結(jié)構(gòu)總成的制作方法

本實用新型涉及多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種豎向桁架及建筑鋼結(jié)構(gòu)總成

背景技術(shù)：

目前，為了實現(xiàn)工業(yè)化、綠色化、信息化“三位一體”協(xié)調(diào)發(fā)展策略，有力推進建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，國家出臺了一系列政策鼓勵企業(yè)和個人自主創(chuàng)新，推動技術(shù)進步，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國已經(jīng)具備規(guī)?；l(fā)展的條件。鋼結(jié)構(gòu)建筑以其強烈的工業(yè)化特色、輕質(zhì)高強的優(yōu)勢以及裝配式施工方式，不僅可以大幅提高工程質(zhì)量和安全技術(shù)標準、實現(xiàn)綠色施工，還可以大幅提高建筑的工作性能和使用品質(zhì)，增強城市的防災(zāi)減災(zāi)能力。

對比混凝土建筑，純鋼結(jié)構(gòu)具有造價高、抵抗水平位移能力低的特點，由于混凝土剪力墻有較好的受力特性，且承載力高、抗震性能好、能夠較好的抵抗水平位移，所以被廣泛應(yīng)用在高層建筑中。在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)以及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB5011-2010)等相關(guān)的技術(shù)標準中均給出了相關(guān)規(guī)定。

為此，不少設(shè)計單位在鋼結(jié)構(gòu)建筑中設(shè)置了部分現(xiàn)澆混凝土剪力墻；在降低了造價的同時，也提高了建筑的抗側(cè)移能力，但是，不可避免地影響了建筑施工速度及建筑主體的綠色回收。

長期以來，剪力墻的施工一直依賴手工作業(yè)，鋼筋綁扎和模板均依賴人工操作，工業(yè)化程度較低，勞動生產(chǎn)效率也很低下，工人工作條件差，建筑工程質(zhì)量及施工安全問題時有發(fā)生，同時，手工作業(yè)過程中，能源和資源的消耗比較巨大、環(huán)境污染嚴重；而且隨著我國人口紅利的淡出，建筑行業(yè)“招工難”、“用工荒”現(xiàn)象已經(jīng)出現(xiàn)，而且在不斷加劇，傳統(tǒng)依靠人工的生產(chǎn)模式已經(jīng)難以為繼，必須向新型工業(yè)化道路轉(zhuǎn)軌。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型公開一種豎向桁架，以解決目前的墻體抗側(cè)力能力較差及施工效率較低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型公開如下技術(shù)方案：

一種豎向桁架，包括豎向弦桿和斜撐桿；

所述豎向弦桿為多個，各所述豎向弦桿相平行；

所述斜撐桿的相對兩端分別與所述相鄰的兩個所述豎向弦桿相連接。

優(yōu)選的，上述豎向桁架中，所述斜撐桿連接于所述豎向弦桿的端部。

優(yōu)選的，上述豎向桁架中，所述斜撐桿包括第一斜撐桿和第二斜撐桿；

所述第一斜撐桿和所述第二斜撐桿交叉連接于相鄰的兩個所述豎向弦桿之間。

優(yōu)選的，上述豎向桁架中，所述斜撐桿呈對稱結(jié)構(gòu)，所述斜撐桿的對稱線的延伸方向與所述豎向弦桿的延伸方向相平行。

優(yōu)選的，上述豎向桁架中，還包括連接于相鄰的兩個所述豎向弦桿之間的腹桿；

所述豎向弦桿被所述腹桿分割為至少兩個桿段，各所述桿段均與所述斜撐桿相連接。

優(yōu)選的，上述豎向桁架中，所述斜撐桿的一端連接于所述腹桿與所述桿段的連接位置處。

優(yōu)選的，上述豎向桁架還包括連接板；

所述斜撐桿的一端通過所述連接板與所述豎向弦桿連接，所述斜撐桿與所述連接板，和/或，所述豎向弦桿與所述連接板通過螺紋緊固件連接。

一種建筑鋼結(jié)構(gòu)總成，包括多個沿豎直方向排布的水平梁，以及多個連接于相鄰的兩個所述水平梁之間的豎向桁架，所述豎向桁架為上述任一項所述的豎向桁架。

本實用新型公開的豎向桁架具有以下有益效果：

斜撐桿可以連接于相鄰的兩個豎向弦桿之間，當(dāng)豎向桁架受到外力作用時，斜撐桿可以提供更大的抗變形力，使得豎向桁架的結(jié)構(gòu)強度更高。此種豎向桁架設(shè)置在橫梁之間的墻體中能提高墻體的抗側(cè)力能力，同時能提高墻體的施工效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或背景技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或背景技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的建筑鋼結(jié)構(gòu)總成的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的豎向弦桿與斜撐桿的裝配示意圖；

圖3是本實用新型實施例提供的豎向桁架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型另一實施例提供的豎向桁架的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：

10-豎向弦桿，20-斜撐桿，200-第一斜撐桿，210-第二斜撐桿，30-腹桿，40-連接板，50-水平梁。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型保護的范圍。

請參考圖1-4，本實用新型實施例公開一種豎向桁架。所公開的豎向桁架可應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)總成中，其可豎向弦桿10和斜撐桿20。

豎向弦桿10可設(shè)置為多個，各豎向弦桿10相平行。通常，豎向桁架投入使用后，豎向弦桿10會沿著豎直方向延伸，而在非使用狀態(tài)時，豎向弦桿10的延伸方向則不作限制。各豎向弦桿10之間的間隔距離根據(jù)實際需求靈活設(shè)置即可。

斜撐桿20的相對兩端分別與相鄰的兩個豎向弦桿10相連接，具體地，斜撐桿20與豎向弦桿10的連接位置比較靈活，連接方式則可以是固定連接，也可以是活動連接。斜撐桿20可以僅與部分豎向弦桿10相連接，也就是僅在整個豎向桁架的局部設(shè)置斜撐桿20，當(dāng)然，也可以在每相鄰的兩個豎向弦桿10之間均設(shè)置斜撐桿20。

由于斜撐桿20可以連接于相鄰的兩個豎向弦桿10之間，當(dāng)豎向桁架受到外力作用時，斜撐桿20可以提供更大的抗變形力，使得豎向桁架的結(jié)構(gòu)強度更高。尤其在豎向桁架受到側(cè)向力時，斜撐桿20可以分擔(dān)部分側(cè)向力，使得豎向桁架的抗側(cè)力能力更高，同時也可以提高豎向桁架的抗震能力。采用此種豎向桁架的墻體具有較好的抗側(cè)力性能，同時在墻體建造的過程中能提高建造速度。

本方案采用本實用新型有以下多個優(yōu)點：

1、比純鋼框架結(jié)構(gòu)具有更好的抗震性能，布置了豎向抗側(cè)力桁架的鋼框架具有更大的抗側(cè)剛度。

2、比混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)施工速度更快、裝配化率更高而且和鋼梁的連接也很方便，可完全與鋼框架連成一體，實現(xiàn)共同工作。

3、相比鋼框架-支撐體系，豎向桁架抗側(cè)力構(gòu)件布置靈活、不與門洞窗洞沖突，不影響建筑的功能。

4、相比鋼框架-墻板系統(tǒng)，重量輕，連接少，施工及安裝更加方便。

5、由于幾乎不承擔(dān)豎向荷載，僅作為抗側(cè)力構(gòu)件，地震時具有更好的延性，不會產(chǎn)生剛度削弱。

7、提高加工效率和質(zhì)量、施工速度快，省去了大量的人工、減少了資源浪費，大大提高了裝配化率。

能降低工人的勞動強度、增加裝配化率，有利于推進建筑工業(yè)化發(fā)展進程。

一種實施例中，斜撐桿20可以連接于豎向弦桿10的端部，使得斜撐桿20受力后的力矩更大，進而更大程度地提升豎向桁架的結(jié)構(gòu)強度。需要說明的是，此種設(shè)置可以僅應(yīng)用于斜撐桿20的單端，也可以同時適用于斜撐桿20的相對兩端，以此強化前述效果。

可以理解地，在相鄰的兩個豎向桁架之間，斜撐桿20可以采用單桿結(jié)構(gòu)，此時斜撐桿20對豎向桁架的結(jié)構(gòu)強度的貢獻作用主要體現(xiàn)在單個方向上。進一步地，為了在更多方向上提升豎向桁架的強度，斜撐桿20可第一斜撐桿200和第二斜撐桿210，第一斜撐桿200和第二斜撐桿210交叉連接于相鄰的兩個豎向弦桿之間。也就是說，第一斜撐桿200和第二斜撐桿210形成X形結(jié)構(gòu)。如此設(shè)置后，第一斜撐桿200可抵御一個方向上的外力，第二斜撐桿210可以抵御另一方向上的外力。

為了提高上市豎向桁架的穩(wěn)定性，斜撐桿20可呈對稱結(jié)構(gòu)，而斜撐桿20的對稱線的延伸方向則可以與豎向弦桿10的延伸方向相平行。

另一實施例中，豎向桁架還可包括連接于相鄰的兩個豎向弦桿10之間的腹桿30，豎向弦桿10可被該腹桿30分割為至少兩個桿段，各桿段均與斜撐桿20相連接。腹桿30可與豎向弦桿10垂直連接，以此加強相鄰的兩個豎向弦桿10。而此方案中，同一個豎向弦桿10與斜撐桿20的連接點有所增加，并且斜撐桿20的數(shù)量也會大幅度增加，這些因素都可以使豎向桁架的結(jié)構(gòu)強度更高。

當(dāng)設(shè)置上述腹桿30后，斜撐桿20可以與腹桿30不直接連接，也可以連接。本實用新型實施例優(yōu)選后者，以此促使豎向桁架達到更高的結(jié)構(gòu)強度。具體地，斜撐桿20的一端可以連接于腹桿30與豎向弦桿10的桿段的連接位置處。此種結(jié)構(gòu)通過豎向弦桿10、斜撐桿20和腹桿30的同時連接實現(xiàn)前述目的。

在實際使用過程中，豎向弦桿10與斜撐桿20的連接方式比較多樣，例如通過焊接、鉚接、螺紋連接等方式將斜撐桿20直接固定于豎向弦桿10上。為了便于裝配豎向桁架，本實用新型實施例還可設(shè)置連接板40，斜撐桿20的一端通過該連接板40與豎向弦桿10連接?？蛇x地，斜撐桿20與連接板40，和/或，豎向弦桿10與連接板40可通過螺紋緊固件連接。此處的連接板40除了可以與豎向弦桿10和斜撐桿20連接以外，還可以連接于豎向桁架以外的結(jié)構(gòu)(例如建筑鋼結(jié)構(gòu)總成的水平梁)上，以使整個豎向桁架可以更加牢固地進行安裝。

基于本實用新型實施例公開的豎向桁架，本實用新型實施例還公開一種建筑鋼結(jié)構(gòu)總成，所公開的建筑鋼結(jié)構(gòu)總成包括多個沿豎直方向排布的水平梁50，以及多個連接于相鄰的兩個水平梁50之間的豎向桁架，該豎向桁架為上述任一實施例所述的豎向桁架。此處，豎向桁架可以支撐于相鄰的兩個水平梁50之間，進而形成結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、強度更高的建筑鋼結(jié)構(gòu)總成。

在使用的過程中，操作工人可以根據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度的要求，可以把多個豎向桁架布置在外墻、內(nèi)墻內(nèi)，提供抗側(cè)剛度，同時減小結(jié)構(gòu)水平位移，增加結(jié)構(gòu)的抗震性能。同時，本實施例公開的豎向桁架的寬度可以根據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)置來布置調(diào)整，滿足設(shè)計要求而又不浪費鋼材，同時也可根據(jù)建筑功能的需要變化，以適應(yīng)不同的要求，避免影響建筑功能。

上述豎向桁架在布置時，宜上下對齊，以便達到較好的抗側(cè)力效果，布置時可以按照“均勻?qū)ΨQ、剛度相近、周邊布置”的原則，且應(yīng)避開門洞和窗洞，不影響建筑使用功能；即在建筑平面上對稱、均勻的設(shè)置，各個豎向桁架抗側(cè)剛度相近、須設(shè)置在建筑平面的兩端、周邊。

本實施例提供的豎向桁架可采用在工廠加工、運輸?shù)浆F(xiàn)場安裝而成。工廠加工宜采用機械化焊接，現(xiàn)場通過剪扭型高強螺栓連接，它不僅提高抗震性能，還降低了工人的勞動強度，提高了加工效率和施工質(zhì)量。另外，本方案中的桁架寬度可結(jié)合層高、受力條件、施工條件、運輸條件、安裝條件等因素進行設(shè)計，不僅極大限度地保證了構(gòu)件質(zhì)量及施工安全，還節(jié)省了成本和工期。

本文中，各個優(yōu)選方案僅僅重點描述的是與其它方案的不同，各個優(yōu)選方案只要不沖突，都可以任意組合，組合后所形成的實施例也在本說明書所公開的范疇之內(nèi)，考慮到文本簡潔，本文就不再對組合所形成的實施例進行單獨描述。

以上所述僅是本實用新型的具體實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。