一种钢结构加固的大跨度木屋架结构的制作方法

1.本实用新型属于木建筑结构技术领域，特别涉及一种钢结构加固的大跨度木屋架结构。


背景技术：

2.传统的大跨度木屋架结构的加固结构是由原木现场制作采用榫卯结构形式采用传统扒钉结合弦杆进行加固而形成大跨度屋架，传统大跨度屋架节点强度底，扒钉对木屋架节点进行加固时易对节点木结构造成损伤降低节点强度，钢弦杆对木结构进行张拉时易对木结构造成损伤，并且传统木结构采用的木材为原木材料，天然木材截面长度尺寸及材料性能要求高，材料寻找难度大，屋架高垮比较大，对材料造成浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种钢结构加固的大跨度木屋架结构，要解决传统的大跨度屋架节点强度底，仅采用扒钉对木屋架节点进行加固时易对节点木结构造成损伤、降低了节点强度，钢弦杆对木结构进行张拉时易对木结构造成损伤和材料浪费大的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
5.一种钢结构加固的大跨度木屋架结构，包括有上弦杆、中间下弦、屋架支撑、竖腹杆和斜腹杆；所述上弦杆呈倒置的v字形，在上弦杆的两端底部与地面之间设有立柱，在上弦杆的顶角位置处、位于上弦杆的前后两侧分别夹设有钢夹板；两个钢夹板之间通过第一对拉螺栓拉结；在两个钢夹板的顶部之间设置有顶部垫板；所述屋架支撑有两根，分别支撑在上弦杆的两侧底部、靠近上弦杆的端部位置处；两根屋架支撑分别连接在中间下弦的两端；所述上弦杆的底部、对应屋架支撑的位置处设置有第一底部托板；所述屋架支撑的上端套接有顶部套筒，且顶部套筒与第一底部托板固定连接；在屋架支撑的上部、对应中间下弦的位置处套接有上部套筒；在中间下弦的端部设有第二底部托板，且第二底部托板与上部套筒固定连接；所述斜腹杆分别设置在屋架支撑的两侧与上弦杆之间；在斜腹杆的下部设置有第三底部托板，且第三底部托板与上部套筒固定连接；在屋架支撑的外侧设置有外下弦；所述外下弦的一端与上部套筒连接，外下弦的另一端与对应一侧的立柱连接；在外下弦与上弦杆之间、对应上弦杆与斜腹杆的节点位置处拉结有竖向钢拉杆；所述竖腹杆有一组，沿横向间隔连接在上弦杆与中间下弦之间、位于两根屋架支撑之间的位置处；在每根竖腹杆的两侧分别设置有斜向钢拉杆；所述中间下弦的底部、对应竖腹杆的位置处设置有弧形钢垫板；所述斜向钢拉杆的上端与上弦杆固定连接，斜向钢拉杆的下端穿过中间下弦和弧形钢垫板、且通过下螺母固定。
6.优选的，所述第一底部托板的纵向切面呈半圆弧形，且套在上弦杆的底部；在第一底部托板的对侧与上弦杆下部之间拉结有第二对拉螺栓。
7.优选的，所述顶部套筒通过第六对拉螺栓与屋架支撑连接；在顶部套筒的顶部设
置有钢板；所述顶部套筒与第一底部托板之间焊接连接。
8.优选的，所述第二底部托板的纵向切面呈半圆弧形，且套在中间下弦的底部；在第二底部托板的对侧与中间下弦下部之间拉结有第三对拉螺栓。
9.优选的，所述第三底部托板的纵向切面呈半圆弧形，且套在斜腹杆的底部；在第三底部托板的对侧与斜腹杆下部之间拉结有第四对拉螺栓。
10.优选的，所述下螺母与弧形钢垫板之间垫设有楔形垫块。
11.与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果。
12.1、本实用新型的大跨度木屋架结构采用钢结构加固套件对节点进行加固、节点强度高同时避免仅采用扒钉与木结构连接造成损坏，本方案木结构采用的木材为胶合木、并结合钢结构加固更易实现工厂化加工现场拼装施工更加简便，对原始基材尺寸要求底，节点强度高，高垮比较小，更加节约材料。
13.2、本实用新型的弦杆受力点设置钢垫板及角度调节垫板，这种设计方式使节点受力更加合理整体受力更稳定。
14.3、本实用新型的钢结构与胶合木结合更易实现材料生产标准化及工厂化，减少人为误差施工进度快，并且这种钢木节点结构强度受力合理，减小屋架的高跨比更易形成较大的空间，节省了材料。
附图说明
15.下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
16.图1是本实用新型的大跨度木屋架结构立面结构示意图。
17.图2是本实用新型中屋架支撑与下弦、斜腹杆的连接节点结构示意图。
18.图3是本实用新型中屋架支撑与上弦杆的连接节点结构示意图。
19.图4是本实用新型中竖腹杆与上弦杆的连接节点结构示意图。
20.图5是图2中a-a的剖面结构示意图。
21.图6是本实用新型的竖腹杆与中间下弦的连接节点结构示意图。
22.图7是本实用新型中上弦杆的顶角位置处的节点结构示意图。
23.附图标记：1－上弦杆、2－中间下弦、3－屋架支撑、4－竖腹杆、5－斜腹杆、6－钢夹板、7－第一对拉螺栓、8－顶部垫板、9－第一底部托板、10－顶部套筒、11－上部套筒、12－第二底部托板、13－第三底部托板、14－外下弦、15－竖向钢拉杆、16－斜向钢拉杆、17－弧形钢垫板、18－下螺母、19－第二对拉螺栓、20－第三对拉螺栓、21－第四对拉螺栓、22－楔形垫块、23－第一扒钉、24－第二扒钉、25－立柱、26－第四底部托板、27－第五对拉螺栓、28－紧固件、29－第六对拉螺栓、30－上螺母。
具体实施方式
24.如图1-7所示，这种钢结构加固的大跨度木屋架结构，包括有上弦杆1、中间下弦2、屋架支撑3、竖腹杆4和斜腹杆5；所述上弦杆1呈倒置的v字形，在上弦杆1的两端底部与地面之间设有立柱25，在上弦杆1的顶角位置处、位于上弦杆1的前后两侧分别夹设有钢夹板6；两个钢夹板6之间通过第一对拉螺栓7拉结；在两个钢夹板6的顶部之间设置有顶部垫板8；所述屋架支撑3有两根，分别支撑在上弦杆1的两侧底部、靠近上弦杆1的端部位置处；两根
屋架支撑3分别连接在中间下弦2的两端；所述上弦杆1的底部、对应屋架支撑3的位置处设置有第一底部托板9；所述屋架支撑3的上端套接有顶部套筒10，且顶部套筒10与第一底部托板9固定连接；在屋架支撑3的上部、对应中间下弦2的位置处套接有上部套筒11；在中间下弦2的端部设有第二底部托板12，且第二底部托板12与上部套筒11固定连接；所述斜腹杆5分别设置在屋架支撑3的两侧与上弦杆1之间；在斜腹杆5的下部设置有第三底部托板13，且第三底部托板13与上部套筒11固定连接；在屋架支撑3的外侧设置有外下弦14；所述外下弦14的一端与上部套筒11连接，外下弦14的另一端与对应一侧的立柱25连接；在外下弦14与上弦杆1之间、对应上弦杆1与斜腹杆5的节点位置处拉结有竖向钢拉杆15；所述竖腹杆4有一组，沿横向间隔连接在上弦杆1与中间下弦2之间、位于两根屋架支撑3之间的位置处；在每根竖腹杆4的两侧分别设置有斜向钢拉杆16；所述中间下弦2的底部、对应竖腹杆4的位置处设置有弧形钢垫板17；所述斜向钢拉杆16的上端与上弦杆1固定连接，斜向钢拉杆16的下端穿过中间下弦2和弧形钢垫板17、且通过下螺母18固定。
25.本实施例中，所述第一底部托板9的纵向切面呈半圆弧形，且套在上弦杆1的底部；在第一底部托板9的对侧与上弦杆1下部之间拉结有第二对拉螺栓19。
26.本实施例中，所述顶部套筒10通过第六对拉螺栓29与屋架支撑3连接；在顶部套筒10的顶部设置有钢板；所述顶部套筒10与第一底部托板9之间焊接连接。
27.本实施例中，所述第二底部托板12的纵向切面呈半圆弧形，且套在中间下弦2的底部；在第二底部托板12的对侧与中间下弦2下部之间拉结有第三对拉螺栓20。
28.本实施例中，所述第三底部托板13的纵向切面呈半圆弧形，且套在斜腹杆5的底部；在第三底部托板13的对侧与斜腹杆5下部之间拉结有第四对拉螺栓21。
29.本实施例中，所述下螺母18与弧形钢垫板17之间垫设有楔形垫块22。
30.本实施例中，所述第一底部托板9与上弦杆1之间的接缝处、第二底部托板12与中间下弦2之间的接缝处、第三底部托板13与斜腹杆5之间的接缝处以及中间下弦2与弧形钢垫板17之间的接缝处均设置有环氧树脂胶密封胶。
31.本实施例中，所述竖腹杆4的底部与中间下弦2之间、位于中间下弦2和竖腹杆4的前后两侧分别设置有第一扒钉23。
32.本实施例中，所述竖腹杆4的顶部与上弦杆1之间、位于上弦杆1和竖腹杆4的前后两侧分别设置有第二扒钉24。
33.本实施例中，外下弦14的底面端部设置有第四底部托板26，所述第四底部托板26的纵向切面呈半圆弧形；在第四底部托板26的对侧与外下弦14下部之间拉结有第五对拉螺栓27。
34.本实施例中，所述上部套筒11通过紧固件28与屋架支撑3固定。
35.本实施例中，位于上弦杆1顶角与中间下弦2之间的斜向钢拉杆16的上端穿过上弦杆1和顶部垫板8，且通过上螺母30固定。