[发明专利]一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架及施工方法

权利要求书

1.一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：包含同一竖直平面内上下不相交的上弦主杆（1）和下弦主杆（2），一组连接平行间隔分布在上弦主杆（1）和下弦主杆（2）之间的主直腹杆（3），分布在上弦主杆（1）和下弦主杆（2）所在平面两侧、且相互平行对称设置的腰杆（4），以及一组平行间隔连接在两腰杆（4）之间的水平直杆（5）；所述上弦主杆（1）和下弦主杆（2）为对称的弧形杆，所述主直腹杆（3）自两边向中间高度依次递减；所述腰杆（4）所在平面与上弦主杆（1）和下弦主杆（2）所在平面相互垂直，所述水平直杆（5）与对应的主直腹杆（3）垂直连接。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：所述上弦主杆（1）和下弦主杆（2）两侧端部之间竖直连接有桁架立柱（6），桁架立柱（6）与相邻主直腹杆（3）间连接有剪刀撑；桁架立柱（6）与腰杆（4）端部的水平直杆（5）对应垂直连接。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：相邻主直腹杆（3）之间连接有主斜腹杆（7），以空间桁架中部主直腹杆（3）为中心，两侧的主斜腹杆（7）对称设置，其中中部主直腹杆（3）左侧的主斜腹杆（7）倾向左侧，中部主直腹杆（3）右侧的主斜腹杆（7）倾向右侧；所述主斜腹杆（7）的两端分别连接在相邻主直腹杆（3）的上下端部之间。

4.根据权利要求3所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：所述上弦主杆（1）、腰杆（4）、下弦主杆（2）和另一腰杆（4）之间在同一竖直面上依次连接有一根立面斜杆（8）、形成多边形支撑框架；两多边形支撑框架上相邻的立面斜杆（8）上下端部间连接有次斜腹杆（13），所述相邻次斜腹杆（13）关于共同连接的立面斜杆（8）对称分布；

所述多边形支撑框架分为两组，第一组围合在主直腹杆（3）和水平直杆（5）外围、形成有芯多边形支撑框架，第二组围合在空余位置、形成空芯多边形支撑框架；第一组和第二组在桁架长向上交替间隔平行分布。

5.根据权利要求4所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：第二组空芯多边形支撑框架之间连接有水平斜杆（11）组成的水平剪刀撑，水平剪刀撑的交叉点穿接主直腹杆（3）和水平直杆（5）交接处。

6.根据权利要求5所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：所述上弦主杆（1）和下弦主杆（2）长向中部两侧分别连接有同向的上弦次杆（9）和下弦次杆（10）；所述上弦次杆（9）和下弦次杆（10）均为空间桁架中部对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：所述多边形支撑框架所在断面包含上弦主杆（1）、下弦主杆（2）、上弦次杆（9）和下弦次杆（10），多边形支撑框架上立面斜杆（8）连接在上弦次杆（9）和下弦次杆（10）上。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：所述腰杆（4）两端分别外延、且两个腰杆（4）的端头之间连接有水平弦杆（12）；

所述水平弦杆（12）位于桁架立柱（6）所在端面的外侧，水平弦杆（12）与水平直杆（5）在同一平面并平行于水平直杆（5），水平弦杆（12）与上弦主杆（1）、下弦主杆（2）和腰杆（4）端部所在平面之间设置有多边形框架（15）。

9.根据权利要求8所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架，其特征在于：所述多边形框架（15）是六边形平面框架，关于桁架立柱（6）对称布置；多边形框架（15）通过腰杆（4）与水平弦杆（12）端部及桁架立柱（6）上的水平直杆（5）端部连接；多边形框架（15）上在与腰杆（4）连接的上部连接点与桁架立柱（6）上端端部通过连杆（19）相连，多边形框架（15）上与腰杆（4）连接的下部连接点与桁架立柱（6）下端端部通过连杆（19）相连。

10.根据权利要求9所述的一种大跨度多边形变截面并联式空间桁架的施工方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一、搭设空间桁架胎架，安装两端桁架立柱（6）；

步骤二、根据空间桁架位置，定位安装上弦主杆（1）和下弦主杆（2），然后在上弦主杆（1）和下弦主杆（2）中部安装连接上弦次杆（9）和下弦次杆（10）；

步骤三、矫正调整已安装杆件位置，并在上弦主杆（1）和下弦主杆（2）上标记主直腹杆（3）的位置，然后依次安装主直腹杆（3）和主斜腹杆（7）；

步骤四、架设腰杆（4）并安装水平直杆（5）与主直腹杆（3）相连，并对腰杆（4）位置进行精确定位和测量；

步骤五、在上弦主杆（1）、下弦主杆（2）和腰杆（4）间安装立面斜杆（8）、水平斜杆（11）和次斜腹杆（13）；

步骤六、完成桁架主体端部外侧安装水平弦杆（12），在水平弦杆（12）与上弦主杆（1）和下弦主杆（2）间设置多边形框架（15），并用连杆（19）连接固定。