[发明专利]双层空腹网架结构及其装配化建造方法

说明书

本发明提供了一种双层空腹网架结构及其装配化建造方法，用于大跨度建筑物上，由上层网格、下层网格和竖腹杆构成，所述竖腹杆设于所述上层网格和所述下层网格之间，其装配化建造方法包括初步结构设计、深化出图、加工制造和现场安装的步骤。本发明提供的双层空腹网架结构及其装配化建造方法，上层网格和下层网格之间仅通过竖腹杆相连接，上层弦杆和下层弦杆既可以承受轴力还可以承受弯矩，其自重更轻，具有优良的跨越能力，将提升点的规划及加强杆件的强度的操作前置，能够大大提高现场的安装效率和施工质量，并且采用多点同步提升的方法，施工效率高，结构外形及精度控制较好，使得双层空腹网架结构的刚接节点焊接质量更有保障。

技术领域

本发明涉及大跨度建筑结构的技术领域，具体涉及一种双层空腹网架结构及其装配化建造方法。

背景技术

随着经济的发展，人们需求的提高，迫切要求发展大跨度空间结构体系，从而出现了桁架和刚架结构形式，采取将梁的腹部挖空的办法来减轻结构自重，使结构受力更合理，实现了大跨度的跨越。同时为了满足更加美观的建筑造型需求，出现了大跨度空腹网架。空腹网架有很好的适应性，主要体现在建筑平面、建筑功能、建筑造型等方面，结构上可以组成各种美观大方的图案，如正方形、菱形、六边形等多种形式，极大的丰富了建筑的造型。

空腹网架结构主要有以下特点：(1)良好的力学性能，更高的安全储备；(2)空间受力性能和内力重分布性能较好，局部破坏不会影响整个结构的破坏；(3)杆件内力复杂，计算比较麻烦。虽然空腹网架在建筑业得到了广泛的应用，

但是，目前国内的空腹网架建筑跨度主要在30m以内，跨度越大需要的刚度越大，并且空腹网架建筑的自重较大，且需要搭建的高度较高，因此跨度很难能够达到60m以上，并且在实施时有很大局限性，结构自重大，施工工艺大多选择单榀吊装，施工工艺单一，效率较低，施工成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双层空腹网架结构及其装配化建造方法，以解决现有技术中空腹网架建筑的自重较大且实施局限性较大和施工工艺单一的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种双层空腹网架结构，用于大跨度建筑物上，由上层网格、下层网格和竖腹杆构成，所述竖腹杆设于所述上层网格和所述下层网格之间，所述上层网格包括若干上层弦杆，若干所述上层弦杆环设于所述竖腹杆的外侧并与所述竖腹杆刚性连接；所述下层网格包括若干下层弦杆，若干所述下层弦杆环设于所述竖腹杆的外侧并与所述竖腹杆刚性连接。

进一步地，所述上层弦杆与所述竖腹杆的顶端外缘刚性连接，所述下层弦杆与所述竖腹杆的底端外缘刚性连接。

进一步地，所述竖腹杆的横截面形状为圆形。

进一步地，所述上层弦杆和所述下层弦杆均为空心桁架。

本发明还公开了一种双层空腹网架结构的装配化建造方法，包括如下步骤：

初步结构设计，采用若干如上所述的双层空腹网架结构拼接设计大跨度结构体系图，并确定提升点，且所述双层空腹网架结构的拼接处采用刚接；

深化设计，对所述大跨度结构体系图进行有限元模拟计算，加大位于所述提升点区域内的所述上层弦杆、所述下层弦杆或所述竖腹杆的截面尺寸或壁厚，或者增加支撑杆，并形成深化大跨度结构体系图，并进行工厂预制拼装；

加工制造，根据所述深化大跨度结构体系图将若干所述双层空腹网格划分为若干小单元片，并将若干所述小单元片分别加工成型；

现场安装，在地面将若干所述小单元片拼装为异形网架结构，并采用异形网架多点同步提升技术将所述异形网架结构提升至预设高度，并对所述异形网架结构进行固定。

进一步地，在所述深化设计中，在所述深化大跨度结构体系图中将提升吊具共同深化出图。