[发明专利]一种分段式钢管框架结构及其安装方法

说明书

本发明公开了一种分段式钢管框架结构，包括：钢管柱、固定钢梁、楼层钢梁和挑出钢梁，所述钢管柱竖直设置于塔基上，所述钢管柱之间设置有固定钢梁，所述钢管柱外侧设置有楼层钢梁，所述楼层钢梁外侧设置有挑出钢梁；所述固定钢梁、楼层钢梁和挑出钢梁水平设置；所述楼层钢梁分为明层钢梁和暗层钢梁，所述明层钢梁和暗层钢梁间隔设置；本发明还公开了一种分段式钢管框架结构的安装方法。其通过采用分段式施工的方法，将塔身分成多段施工，降低了单根钢材的重量，降低了施工难度；同时分段式的建筑方式以及钢材自身的韧性能够为古塔提供良好的韧性，从而获得优秀的抗风能力，增加了安全性能。

技术领域

本发明属于建筑工程领域，特别涉及一种分段式钢管框架结构及其安装方法。

背景技术

京大报恩寺是我国历史上最为悠久的佛教寺庙，是规模最大、规格最高的寺院，为百寺之首。大报恩寺琉璃宝塔一直是中国最高的建筑，也是世界建筑奇迹，可惜毁于战火。因此，本申请就如何重建大报恩寺琉璃宝塔做出了一系列的研究。

大报恩寺地宫新保护塔为地上九层。依据古塔形制，从第三层起，每层层高由下至上递减。底层层高12.1米；二层层高3.9米；三层至八层，层高从7.5米至6.6米递减，且其中每层都设置了高度为3.315米（含上下结构厚度在内）的暗层，用以安装各类设备；建筑顶部自64.700米标高至84.377米标高为九层，空间贯通，其中设置夹层一个，夹层楼面与九层楼面间高差为3.585米。虽然古塔形状依照古制，但是其材料采用钢结构，古塔重量大，对整个古塔结构的承重能力是一个巨大的考验，需要古塔尽可能的平均分摊自身重量，同时降低施工难度。因此，一款能够分段建造塔身的古塔框架结构是十分必要的。

现在的塔身框架结构，主要存在以下几个问题：

1、现在的塔身框架结构大多不能很好地解决大型全钢建筑施工过程中自重过重的问题，施工过程复杂，耗时久，效率低。

2、现在的塔身框架结构大多没有优秀的抗风能力，容易受到高空大风的影响，导致结构不稳，引发安全问题。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供本发明中所述的一种分段式钢管框架结构及其安装方法，其通过采用分段式施工的方法，将塔身分成多段施工，降低了单根钢材的重量，降低了施工难度；同时分段式的建筑方式以及钢材自身的韧性能够为古塔提供良好的韧性，从而获得优秀的抗风能力，增加了安全性能。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种分段式钢管框架结构，包括：钢管柱、固定钢梁、楼层钢梁和挑出钢梁，所述钢管柱竖直设置于塔基上，所述钢管柱之间设置有固定钢梁，所述钢管柱外侧设置有楼层钢梁，所述楼层钢梁外侧设置有挑出钢梁；所述固定钢梁、楼层钢梁和挑出钢梁水平设置；所述楼层钢梁分为明层钢梁和暗层钢梁，所述明层钢梁和暗层钢梁间隔设置。

本发明中所述框架结构的设置，其通过采用全钢结构，为古塔提供了可靠的稳定性、强度、韧性和防火性，保证了塔身的安全性。

本发明中所述的固定钢梁本质是由两个正四边形组成的正八角形，所述固定钢梁采用H型钢，所述H型钢之间采用焊接；所述固定钢梁两正四边形相互偏斜22.5°形成正八角形。

本发明中所述固定钢梁的设置，其通过采用复数图形重叠的方式得到了稳定的支撑结构，同时还运用了三角形稳定结构的原理，使得钢管柱能够获得足够的支撑和固定。

本发明中所述的钢管柱分为外层钢管柱和内层钢管柱，所述外层钢管柱设置于和内层钢管柱均设置于正八角形的凸角处，所述内层钢管柱设置于正八边形凹角处。

本发明中所述钢管柱的设置，其采用复数布置、内外交错布置钢管柱的方法，获得了强大的支撑能力；同时内外交错的布置方式使得钢管柱之间的固定钢梁也会斜向连接钢管柱，能够有效的分散塔身受到的力，保证塔身的稳定性，增强塔身的抗风性能。