技术领域
[0001] 本实用新型涉及建筑与
土木工程领域,特别涉及一种大悬臂空腹式挑梁结构。
背景技术
[0002] 随着现代社会人们的文化生活的日益丰富,影剧院建筑规模越来越大,功能也日益复杂。由于视线设计
和声学设计的要求,大体积的楼座是现代大、中型影剧院的必然选择。由于影剧院楼座建筑上体量庞大,人员活动密集,观众厅视线、声学设计对它约束多,结构上多为长悬臂或大跨度的形式,所以它一直是影剧院结构的难点和重点。
[0003] 影剧院为了保证观众视觉效果,最基本的要求就是:看得清,无遮挡,景象不失真。因此在视线设计中要解决下述三方面的问题,即视距、视
角和地面坡度。视距是指观众眼睛到设计视点的
水平距离。一般为观众厅最后一排到大幕中的直线距离作为设计控制的最远视距。观众看剧不仅要看清演员的动作,而且要看清他们的脸部表情变化,因此视距远近对视剧效果至关重要。楼座设计控制俯视角是指观众视线与大幕下沿中点的舞
台面的连线与水平线形成的垂直方向夹角。对话剧演出来说楼座最后一排中间座位的俯视角一般应控制在20°以内,歌舞剧最多不超过25°,观看效果已不大理想。地面坡度是指保证观众在观剧时视线不受或少受前排观众的遮挡。解决的办法通常是使座位逐排升高,使观众厅地面形成一定的坡度。
[0004] 为了满足观看时的视距要求,通常会采用多层挑台楼座设计;对于中大型剧院,还应满足座位数量要求,通常会采用多层长悬挑结构。众所周知,影剧院建筑结构设计的重点和难点集中在楼座挑台结构体系。由于楼座的恒、活荷载均较大,同时由于其结构为长悬臂结构,8、9度
地震区还要考虑竖向地震作用。因此,楼座结构造型是否合理,直接影响到整个
建筑物的使用功能和经济指标。
[0005] 目前楼座的结构体系通常有以下几种:
[0006] 1)梁板体系:通常采用
钢板梁、
钢筋混凝土或预应
力混凝土箱形截面、矩形梁或桁架作支承结构;大梁布置在楼座
挡板部分,挡板必须是直线型,这样可以减少楼座挑台结构高度。楼座
斜梁用简支梁搁置在后墙与挡板大梁上,大梁上反作为挡板,但因为挡板高度的限制,这种结构体系大梁跨度只能在10-12m左右,只能用于小型剧院。
[0007] 2)变截面挑梁体系:由于楼座看台需要设计一定的坡度,因此大部分楼座采用变截面
钢筋混凝土悬臂挑梁,因为主要承重构件与侧墙平行布置,因此,它出挑的深浅与观众厅跨度变化不发生关系,所以适应性很大,适合于大、中型影剧院。但是由于变截面悬挑梁通常截面较大,自重占荷载的比例很大,因此造价很高,十分不经济;而且剧院通常会有很多大截面送
风管存在,为了保证净高的要求,层高需要进一步的增加,导致造价进一步提高,抗震性能也会相应减小。
[0008] 3)钢
桁架结构体系:这种体系采用钢梁拼接成变截面桁架结构,不仅自重减小,而且桁架中空部分可以设置风管,有效的减小了结构的层高;但是该体系依然存在诸多问题,比如钢结构造价高,施工工艺复杂,特别是钢结构与混凝土结构交接的
节点位置以及混凝土板与钢桁架的连接位置,施工周期长,难度大,导致目前这种体系使用率并不高。
[0009] 基于以上问题分析可知,亟需研究一种造价低、施工方便的结构形式解决现有结构体系存在的诸多问题。实用新型内容
[0010] 本实用新型针对上述技术背景中悬挑结构所存在的种种问题,提供一种大悬臂空腹式挑梁结构,以达到减轻自重、降低造价、简化施工工艺的效果。
[0011] 为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0012] 一种大悬臂空腹式挑梁结构,它包括第一立柱、第二立柱、拉梁、上
弦杆、腹杆、
支撑梁、下弦杆、斜梁,所述上弦杆、下弦杆和腹杆组成桁架结构,桁架结构一侧与所述第二立柱连接固定,所述第一立柱与第二立柱之间通过所述拉梁和支撑梁连接形成
框架结构,所述斜梁倾斜固定于所述桁架结构的另一侧,且斜梁上架设折板形成台阶,所述斜梁底部端头处设有封口梁,并在所述封口梁外侧设置挑板,所述挑板在端头位置上翻形成翻边护栏。
[0013] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述第一立柱、第二立柱、拉梁、上弦杆、腹杆、支撑梁、下弦杆、斜梁、挑板、翻边护栏、封口梁、台阶均为
现浇混凝土结构。
[0014] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述桁架结构以及框架结构均呈中空,用于作为
通风管道的走线布置。
[0015] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述第二立柱中设置满足抗剪和抗弯要求的钢筋。
[0016] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述上弦杆和斜梁内钢筋的连接采用
焊接或
螺栓连接。
[0017] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述台阶是由折板组成,竖向折板应设置暗梁,所述暗梁的纵向钢筋应锚固于所述斜梁上,并满足锚固长度的要求。
[0018] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述封口梁高度与斜梁相同。
[0019] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述挑板与所述封口梁底部同高。
[0020] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述翻边护栏高度应满足相关规范要求,并应不影响观众视线。
[0021] 对比
现有技术,本实用新型具有以下有益效果:1)采用空腹式桁架结构,大大减小了梁体的自重,不仅可以降低造价,而且使得悬挑长度进一步增加;2)桁架结构内部为中空,通风管线可以从桁架内部穿行,不仅使设备管线架设更加隐蔽,而且可以降低层高,从而降低工程造价;3)由于采用现浇混凝土结构,不需要复杂的节点构造,因此施工工艺简单,节省工期和造价;4)因为桁架结构抗震性能好,因此空腹式挑梁结构在考虑竖向地震的情况下具有很好的抗震效果。
附图说明
[0022] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成
说明书的一部分,与本实用新型的
实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0023] 图1是大悬臂空腹式挑梁结构示意图。
[0024] 图中:101、第一立柱,102、第二立柱,201、拉梁,202、上弦杆,3、腹杆,401、支撑梁,402、下弦杆,5、斜梁,6、挑板,7、翻边护栏,8、封口梁,9、台阶。
具体实施方式
[0025] 以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0026] 如图1所示:本实用新型提供一种大悬臂空腹式挑梁结构,它包括第一立柱101、第二立柱102、拉梁201、上弦杆202、腹杆3、支撑梁401、下弦杆402、斜梁5。其中,上弦杆202、下弦杆402和腹杆3组成桁架结构,桁架结构中上弦杆202、下弦杆402的一侧与第二立柱102右侧连接固定,桁架结构通过第二立柱102实现竖向支撑。而第一立柱101与第二立柱102之间通过拉梁201和支撑梁401连接形成框架结构,拉梁201在上,支撑梁401在下,两者平行设置,使两条立柱形成整体受力体系。斜梁5倾斜固定于桁架结构中上弦杆202、下弦杆402的另一侧,且斜梁5上通过架设折板形成台阶9。斜梁5底部具有一个弯折结构,形成一段水平段,其端头处设有封口梁8,封口梁8高度与斜梁相同。在封口梁8外侧设置挑板6,挑板6底部与封口梁8底部同高。挑板6在端头位置上翻形成翻边护栏7。翻边护栏7高度应满足相关规范要求,并应不影响观众视线。
[0027] 在本实施例中,第一立柱101、第二立柱102、拉梁201、上弦杆202、腹杆3、支撑梁401、下弦杆402、斜梁5、挑板6、翻边护栏7、封口梁8、台阶9均为现浇混凝土结构。而桁架结构以及框架结构均呈中空设计,内部的空腔可以用于通风管道的走线布置。另外,第二立柱
102中设有钢筋,且设置的钢筋应当满足抗剪和抗弯要求。本实施例中,上弦杆202和斜梁5内钢筋的连接可以采用焊接或螺栓连接。斜梁5上的台阶9是由折板组成,竖向折板应设置暗梁,而暗梁的纵向钢筋应锚固于斜梁5上,并满足锚固长度的要求。
[0028] 当剧院楼座用到该结构时,首先根据走廊宽度确定第一立柱101和第二立柱102的间距,然后根据楼座的大小确定悬挑长度和斜梁5的坡度,根据层高要求和设备管线尺寸要求确定上弦杆202与下弦杆402之间的距离,最后根据相关规范计算确定第一立柱101、第二立柱102、拉梁201、上弦杆202、腹杆3、支撑梁401、下弦杆402、斜梁5、挑板6、翻边护栏7、封口梁8的截面尺寸。
[0029] 当存在多层楼座时,2层以上楼座通常悬挑长度会减小,此时可根据计算要求去掉腹杆3,其他构件的截面尺寸相应减小。
[0030] 当建筑条件不允许设置第一立柱101时,可采取增加第二立柱102截面尺寸的方法满足抗剪和抗弯要求,第二立柱102左侧采用
悬臂梁结构作为走廊和通道,并取消支撑梁401)。
[0031] 最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。