一种钢木索连接结构以及施工方法与流程

本发明涉及结构梁，具体而言，涉及一种钢木索连接结构以及施工方法。

背景技术：

1、在建筑工程领域，结构梁作为核心承重构件，贯穿于各类建筑的结构体系中，其核心作用是承接建筑荷载，并将荷载均匀传递至建筑基础，从而实现建筑空间的分隔与支撑，保障建筑结构的整体稳定性和安全性；结构梁的结构形式、用材选择与布置方式，不仅决定了建筑的跨度极限、空间利用率，更直接影响建筑的整体能耗、环保性能与使用舒适度。

2、而对于体育场馆、会展中心等建筑，其不仅建筑尺寸大，还需要保证空间的通透性，结构梁的设计需要兼顾结构安全、功能需求与绿色环保，传统设计中，通常采用钢梁作为支撑，而钢梁自重大，在面对大跨度使用场景时，梁中部受到的力也越大，而在使用场景的限制下不能在梁中部添加柱支撑，就需要对梁中部进行结构加强，使得用钢量陡增，且钢的高热传导能力也使得温度控制变得更加困难，使得场馆能耗变高，不利于保温，面对保温需求高的场景，如东北寒冷地区以及冰上运动场馆，钢结构梁会导致需要更多的温控设备来保持温度，产生极大的能耗损失。

3、因此，为适应大跨度和能耗要求，现提出一种钢木索连接结构以及施工方法。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中大跨度使用场景时，需要对梁中部进行结构加强，使得用钢量陡增，使得场馆能耗变高，不利于保温，面对保温需求高的场景，会导致需要更多的温控设备来保持温度，产生极大的能耗损失的问题。

2、为解决上述问题，本发明提供一种钢木索连接结构以及施工方法，包括混凝土支柱、钢木桁架和柱顶钢架，其中：

3、两个所述混凝土支柱竖直固定连接在地面基础的两侧，所述混凝土支柱的上端固定连接有柱顶钢架；

4、所述钢木桁架包括上弦钢架、木拱桁架、钢拉索，所述木拱桁架有两个，所述木拱桁架包括拱脚木桁架、连接木桁架和拱梁木桁架，所述拱梁木桁架的两端固定连接有连接木桁架，所述连接木桁架远离拱梁木桁架的一端分别通过第一连接件固定连接有拱脚木桁架，两个拱脚木桁架远离连接木桁架的一端通过第二连接件固定连接至混凝土支柱；

5、所述木拱桁架固定连接有第三连接件，所述上弦钢架的两端分别固定连接至柱顶钢架，所述上弦钢架连接至第三连接件，所述钢拉索的两端分别连接至两个第一连接件。

6、本发明提供的一种钢木索连接结构以及施工方法，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：

7、利用木质结构的木拱桁架不仅能够大大减轻整体重量，同时还能提供一定的保温效果，为后续保温体系的搭建提供有利的结构基础；上弦钢架与木拱桁架形成的钢木桁架可以协同受力，实现结构的较大尺度的跨越，通过钢拉索施加预应力以及设置在木拱桁架下端的支撑杆，钢拉索对木拱桁架施加反拱力，以减小结构在竖向载荷工况下的变形。

8、木拱桁架利用拼接式结构，双片的对称结构使得结构在保证抗弯性能的基础上进一步减轻结构重量，同时避免使用整体式结构容易导致安装时的位置偏差问题，否则容易产生内应力从而导致结构容易损坏。

9、进一步地，所述第一连接件包括第一基板、第一连接板、连接螺栓和钢索连接件，所述第一基板两侧分别垂直固定连接有第一连接板，两个所述木拱桁架的拱脚木桁架和连接木桁架对应第一连接板的位置开设有第一连接槽，所述第一连接板位于第一连接槽内，且所述第一连接板通过多个连接螺栓分别紧固连接至拱脚木桁架和连接木桁架，所述第一连接板可转动地连接有钢索连接件，所述钢索连接件固定连接至钢拉索。

10、进一步地，所述第二连接件包括第二基板和第二连接板，所述第二基板的两侧分别固定连接有第二连接板，两个所述木拱桁架的拱脚木桁架对应第二连接板的位置开设有第二连接槽，所述第二连接板位于第二连接槽内，且所述第二连接板通过多个连接螺栓紧固连接至拱脚木桁架，两个所述混凝土支柱相对的一侧固定连接有支柱拱脚，所述第二基板固定连接至所述支柱拱脚。

11、进一步地，所述第三连接件包括第三基板、第三连接板和加强板，两个所述第三基板之间固定连接有第三连接板，所述第三连接板与第三基板之间还固定连接有加强板，两个所述第三基板分别通过连接螺栓紧固连接至两个木拱桁架，所述第三连接板通过连接螺栓紧固连接至上弦钢梁。

12、进一步地，所述第三连接件有多个，对称分布在钢木桁架上，且位于上弦钢梁竖向主梁节点处。

13、进一步地，所述拱梁木桁架的两端通过植筋固定连接至连接木桁架。

14、本发明还提供一种钢木索连接结构施工方法，所述施工方法包括如下步骤：

15、s1：完成土建结构施工：完成地面基础施工，在场地长度方向两侧浇筑混凝土支柱，在混凝土支柱顶部安装提升设备和柱顶钢架；

16、s2：设置组拼支架：在场地内安装组拼支架，架组拼采用盘扣支架搭设，纵横向立杆间距1.20m、步距1.5m，立杆伸出水平杆长度不大于1m，纵横向立杆之间设置有斜杆，组拼支架顶部的高度适应木拱桁架曲线变化；

17、s3：桁架组拼：利用第一连接件、第二连接件和第三连接件现场组拼上弦钢架、木桁架和钢拉索，形成钢木桁架，多个钢木桁架组合形成组拼桁架；

18、s4：钢拉索第一次张拉；

19、s5：利用提升设备整体提升组拼桁架至混凝土支柱顶部；将第二连接件固定连接至混凝土支柱，上弦钢架对接固定连接至柱顶钢架，利用高空作业车完成钢拉索第二次张拉；

20、s6：拆除提升设备和组拼支架。

21、由于所述施工方法的技术改进和有益效果至少与所述钢木索连接结构一样，因此此处不再对所述施工方法进行赘述。

22、进一步地，步骤s1中：柱顶钢架在拼装场地按间距进行分段拼装，拼装完成后整体吊装至柱顶安装，并同步安装幕墙钢架。

23、进一步地，步骤s2中，组拼支架顶部设置双槽钢托梁，所述双槽钢托梁设置为可调高度的顶托。

24、进一步地，步骤s2和s3中，先安装位于场地中部的两组组拼支架，同步安装两个相邻的钢木桁架，两个钢木桁架之间通过次梁和钢檩条连接，形成基础桁架，然后再安装相邻的组拼支架，并在新的组拼支架上安装钢木桁架，再将新安装的钢木桁架通过次梁和钢檩条连接至基础桁架并形成新的基础桁架，依次类推完成全部钢木桁架的组拼，最终形成组拼桁架。

1.一种钢木索连接结构，其特征在于，包括混凝土支柱（1）、钢木桁架和柱顶钢架（9），其中：

2.根据权利要求1所述的一种钢木索连接结构，其特征在于，所述第一连接件（5）包括第一基板（51）、第一连接板（52）、连接螺栓（8）和钢索连接件（53），所述第一基板（51）两侧分别垂直固定连接有第一连接板（52），两个所述木拱桁架（3）的拱脚木桁架（31）和连接木桁架（32）对应第一连接板（52）的位置开设有第一连接槽，所述第一连接板（52）位于第一连接槽内，且所述第一连接板（52）通过多个连接螺栓（8）分别紧固连接至拱脚木桁架（31）和连接木桁架（32），所述第一连接板（52）可转动地连接有钢索连接件（53），所述钢索连接件（53）固定连接至钢拉索（4）。

3.根据权利要求1所述的一种钢木索连接结构，其特征在于，所述第二连接件（6）包括第二基板（61）和第二连接板（62），所述第二基板（61）的两侧分别固定连接有第二连接板（62），两个所述木拱桁架（3）的拱脚木桁架（31）对应第二连接板（62）的位置开设有第二连接槽，所述第二连接板（62）位于第二连接槽内，且所述第二连接板（62）通过多个连接螺栓（8）紧固连接至拱脚木桁架（31），两个所述混凝土支柱（1）相对的一侧固定连接有支柱拱脚（11），所述第二基板（61）固定连接至所述支柱拱脚（11）。

4.根据权利要求1所述的一种钢木索连接结构，其特征在于，所述第三连接件（7）包括第三基板、第三连接板和加强板，两个所述第三基板之间固定连接有第三连接板，所述第三连接板与第三基板之间还固定连接有加强板，两个所述第三基板分别通过连接螺栓（8）紧固连接至两个木拱桁架（3），所述第三连接板通过连接螺栓（8）紧固连接至上弦钢梁。

5.根据权利要求4所述的一种钢木索连接结构，其特征在于，所述第三连接件（7）有多个，对称分布在钢木桁架上，且位于上弦钢梁竖向主梁节点处。

6.根据权利要求1所述的一种钢木索连接结构，其特征在于，所述拱梁木桁架（33）的两端通过植筋固定连接至连接木桁架（32）。

7.根据权利要求1所述的一种钢木索连接结构施工方法，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种钢木索连接结构施工方法，其特征在于，步骤s1中：柱顶钢架（9）在拼装场地按间距进行分段拼装，拼装完成后整体吊装至柱顶安装，并同步安装幕墙钢架（10）。

9.根据权利要求7所述的一种钢木索连接结构施工方法，其特征在于，步骤s2中，组拼支架顶部设置双槽钢托梁，所述双槽钢托梁设置为可调高度的顶托。

10.根据权利要求7所述的一种钢木索连接结构施工方法，其特征在于，步骤s2和s3中，先安装位于场地中部的两组组拼支架，同步安装两个相邻的钢木桁架，两个钢木桁架之间通过次梁和钢檩条连接，形成基础桁架，然后再安装相邻的组拼支架，并在新的组拼支架上安装钢木桁架，再将新安装的钢木桁架通过次梁和钢檩条连接至基础桁架并形成新的基础桁架，依次类推完成全部钢木桁架的组拼，最终形成组拼桁架。