人字形屋架构件及其构建的屋架.pdf

一种人字形屋架构件及其构建的屋架，涉及建筑工程技术领域，所解决的是现有屋架自身高度大、室内净空小的技术问题。该构件包括两根上弦杆，两根下弦杆，及落地的支撑件；所述两根上弦杆的顶端相接，构建成尖顶朝上的人字梁；所述两根下弦杆交叉连接，构成X形支撑梁；X形支撑梁的两个顶端分别连接两根上弦杆的上部杆身，X形支撑梁的两个底端分别连接两根上弦杆的底端；所述人字梁的尖顶部经一竖直的中腹杆连接X形支撑梁的交叉点部，所述中腹杆的两侧各有多根侧腹杆，每根侧腹杆的一端与上弦杆相接，另一端与下弦杆相接；所述人字梁的两端分别安装在支撑件上。本发明提供的构件及屋架，能实现大跨度，且自身高度小、室内净空大。

权利要求书

人字形屋架构件及其构建的屋架
技术领域
本发明涉及建筑工程技术，特别是涉及一种人字形屋架构件及其构建的屋架的技术。
背景技术
人字形屋架构件具有较大的跨度，能构建大跨度屋架，能满足很多公共建筑、工业建筑的大空间要求。
现有人字形屋架构件主要由两根搭建成人字形的上弦梁，及一根水平设置的下弦梁构成，下弦梁的两端分别与两根上弦梁的下端连接，由上弦梁来承受压力，由下弦梁来承受拉力。现有人字形屋架构件的自身高度都很大，为保证足够的室内净空，必然大大提高整体结构的总高度和竖向构件的高度，不仅造成材料浪费、造价高，而且空间的浪费也导致能源消耗的增加。
此外，现有的大量工业建筑随着时代的变迁，需要改变为办公、商业或公寓等民用建筑，为有效利用建筑的高度，室内需要进行增层改造，但原有的屋架占用高度很大，严重影响室内空间的有效利用，整体提升或改变为其他形式屋盖结构往往会改变建筑的外形，与规划指标产生矛盾。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种跨度大、自身高度小，且室内净空大的人字形屋架构件及其构建的屋架
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种人字形屋架构件，其特征在于：该构件包括两根上弦杆，两根下弦杆，及落地的支撑件；
所述两根上弦杆的顶端相接，构建成一尖顶朝上的人字梁，其中的一根上弦杆为第一上弦杆，另一根上弦杆为第二上弦杆；
所述两根下弦杆交叉连接，构成一X形支撑梁，其中的一根下弦杆为第一下弦杆，另一根下弦杆为第二下弦杆；
所述第一下弦杆的顶端与第二上弦杆的上部杆身相接，第一下弦杆的底端与第一上弦杆的底端相接；
所述第二下弦杆的顶端与第一上弦杆的上部杆身相接，第二下弦杆的底端与第二上弦杆的底端相接；
所述人字梁的尖顶部经一竖直的中腹杆连接X形支撑梁的交叉点部，所述中腹杆的两侧各有多根侧腹杆，每根侧腹杆的一端与上弦杆相接，另一端与下弦杆相接；
所述人字梁的两端分别安装在支撑件上。
本发明所提供的人字形屋架构件构建的第一种屋架，其特征在于：包括多榀人字形屋架构件；
各榀人字形屋架构件按第一上弦杆在前、第二上弦杆在后的方式从左至右顺序布设；
各榀人字形屋架构件中的人字梁的尖顶经檩条相互连接，各榀人字形屋架构件中的第一上弦杆经檩条相互连接，各榀人字形屋架构件中的第二上弦杆经檩条相互连接；
位于屋架山墙部的人字形屋架构件中，第一上弦杆与相邻人字形屋架构件中的第一上弦杆经多根斜撑杆相互连接，第二上弦杆与相邻人字形屋架构件中的第二上弦杆经多根斜撑杆相互连接，各斜撑杆与各檩条互不平行；
位于屋架山墙部的人字形屋架构件上固定有落地的抗风柱。
本发明所提供的人字形屋架构件构建的第二种屋架，其特征在于：包括多榀人字形屋架构件；
各榀人字形屋架构件相互交叉，且各榀人字形屋架构件中的人字梁的尖顶部交汇于一点，各榀人字形屋架构件中的X形支撑梁的交叉点部交汇于一点，各榀人字形屋架构件共用一根中腹杆，各相邻上弦杆之间经多根檩条相互连接。
本发明所提供的人字形屋架构件构建的第三种屋架，其特征在于：包括多榀多跨屋架构件，每榀多跨屋架构件均由多榀人字形屋架构件组成；
单个多跨屋架构件中，各榀人字形屋架构件按第一上弦杆在左、第二上弦杆在右的方式从左至右依次连续布设，且相邻人字形屋架构件中，左侧人字形屋架构件中的人字梁的右端，与右侧人字形屋架构件中的人字梁的左端交汇于一点。
本发明提供的人字形屋架构件及其构建的屋架，利用由上弦杆构建的人字梁来承受顶部压力，由下弦杆交叉连接构成的X形支撑梁来承受拉力，能较好承受竖向荷载作用下的弯矩，同时通过腹杆传递剪力，受力非常合理，能实现较大的跨度，而且其形状上两根下弦杆交汇的中部拱起，能形成较大的室内净空，相比同跨度的现有人字形屋架构件，具有自身高度小、构建的屋架室内净空大的特点；用于既有工业厂房改造时，由于中部净空较大，即使进行室内增层改造，仍能较好地满足净空要求，且不改变建筑的总高度和外轮廓，可实现形式、受力和功能的良好统一；用于新建工程时，同样在较低的建筑总高情况下，可实现很好的室内视觉效果。
附图说明
图1是本发明实施例的人字形屋架构件的结构示意图；
图2是本发明实施例的人字形屋架构件构建的第一种屋架的结构示意图；
图3是本发明实施例的人字形屋架构件构建的第二种屋架的结构示意图；
图4是本发明实施例的人字形屋架构件构建的第三种屋架中的多跨屋架构件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种人字形屋架构件，其特征在于：该构件包括两根上弦杆111、112，两根下弦杆121、122，及落地的支撑件14；
所述两根上弦杆111、112的顶端相接，构建成一尖顶朝上的人字梁，其中的一根上弦杆为第一上弦杆111，另一根上弦杆为第二上弦杆112；
所述两根下弦杆121、122交叉连接，构成一X形支撑梁，其中的一根下弦杆121为第一下弦杆，另一根下弦杆122为第二下弦杆；
所述第一下弦杆121的顶端与第二上弦杆112的上部杆身相接，第一下弦杆121的底端与第一上弦杆111的底端相接；
所述第二下弦杆122的顶端与第一上弦杆111的上部杆身相接，第二下弦杆122的底端与第二上弦杆112的底端相接；
所述人字梁的尖顶部经一竖直的中腹杆15连接X形支撑梁的交叉点部，所述中腹杆15的两侧各有多根侧腹杆13，每根侧腹杆13的一端与上弦杆相接，另一端与下弦杆相接；
所述人字梁的两端（即两根上弦杆111、112的底端）分别安装在支撑件14上。
本发明实施例中，所述上弦杆、下弦杆、中腹杆、侧腹杆、支撑件均可采用混凝土、钢或钢混材质制作，所述下弦杆还可采用柔性钢拉索，各上弦杆、下弦杆、腹杆相互之间的连接方式可采用刚性连接或铰接。
如图2所示，本发明实施例的人字形屋架构件构建的第一种屋架，其特征在于：包括多榀本发明实施例的人字形屋架构件21；
各榀人字形屋架构件21按第一上弦杆在前、第二上弦杆在后的方式从左至右顺序布设；
各榀人字形屋架构件21中的人字梁的尖顶经檩条23相互连接，各榀人字形屋架构件21中的第一上弦杆经檩条23相互连接，各榀人字形屋架构件21中的第二上弦杆经檩条23相互连接，各檩条23相互平行，各檩条23一方面作为各榀人字形屋架构件21之间的拉结，另一方面又作为屋面板的支座；
位于屋架山墙部的人字形屋架构件21中，第一上弦杆与相邻人字形屋架构件21中的第一上弦杆经多根斜撑杆24相互连接，第二上弦杆与相邻人字形屋架构件21中的第二上弦杆经多根斜撑杆24相互连接，各斜撑杆24与各檩条23互不平行，通过设置斜撑杆24与檩条23，能确保整个屋架成为稳定体；
位于屋架山墙部（即屋架左右两端）的人字形屋架构件21上固定有落地的抗风柱25。
如图3所示，本发明实施例的人字形屋架构件构建的第二种屋架，其特征在于：包括多榀本发明实施例的人字形屋架构件31；
各榀人字形屋架构件31相互交叉，且各榀人字形屋架构件31中的人字梁的尖顶部交汇于一点，各榀人字形屋架构件31中的X形支撑梁的交叉点部交汇于一点，各榀人字形屋架构件31共用一根中腹杆，各相邻上弦杆之间经多根檩条33相互连接，各檩条33一方面作为各榀人字形屋架构件31之间的拉结，另一方面又作为屋面板的支座。
如图4所示，本发明实施例的人字形屋架构件构建的第三种屋架，其特征在于：包括多榀多跨屋架构件，每榀多跨屋架构件均由多榀本发明实施例的人字形屋架构件41组成；
单个多跨屋架构件中，各榀人字形屋架构件41按第一上弦杆在左、第二上弦杆在右的方式从左至右依次连续布设，且相邻人字形屋架构件41中，左侧人字形屋架构件41中的人字梁的右端，与右侧人字形屋架构件41中的人字梁的左端交汇于一点。