一种树形结构柱的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体而言，涉及一种树形结构柱。


背景技术：

2.随着建筑学的不断发展以及仿生结构领域研究的不断深入，树形结构柱已被越来越多地被应用到建筑工程领域。在实际工程中发现，树形结构柱树杈部位的各个分支往往角度、长短各异，所需的预制模具不尽相同，这使得树形柱的工厂加工难度大、成本高，现场作业的精度也难以较好地控制，导致装配式作业的效率较低。施工过程中，施工误差的累积很可能造成树形柱各分支的内力或位移状态偏离设计结果，由于树形柱的分支构件与主干柱通常是刚性连接，导致难以在现场对偏差进行二次调整，现需要一种可以调节分支构件角度的结构来解决这个问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种树形结构柱，以改善上述问题。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
4.本技术提供了一种树形结构柱，包括：主干柱结构和分支柱结构，所述主干柱结构上设置有至少两个凹槽；所述分支柱结构设置有至少两组，每组所述分支柱结构均设置在所述凹槽内，每组所述分支柱结构包括有下弦压杆和腹杆，所述下弦压杆与所述主干柱结构铰接，所述下弦压杆上固定设置有至少两根腹杆，所有腹杆与其对应的所述主干柱结构的凹槽位于同一平面。
5.可选地，所述主干柱结构包括柱头和柱身，所述柱头通过销轴与所述分支柱结构铰接，所述柱头的底部与所述柱身固定相连。
6.可选地，所述柱头底部设置有张拉作业结构，所述张拉作业结构包括上弦拉索和锚具，所述上弦拉索的一端通过所述锚具固定设置在所述柱头的下底面，所述上弦拉索的另一端与所述下弦压杆铰接相连。
7.可选地，所述柱头内还设置有弧形结构件，所述弧形结构件固定设置在所述凹槽内，所述弧形结构件上设置有与所述上弦拉索相配合的第一滑槽。
8.可选地，所述柱身为钢结构的圆形管柱，所述柱身的顶端侧壁设置有开口。
9.可选地，所述腹杆远离所述下弦压杆的一端设置有与所述上弦拉索相配合第二滑槽，所述第二滑槽的上顶面设置有挡板，所述挡板与所述腹杆远离所述下弦压杆的一端可拆卸相连。
10.可选地，所述柱头的横截面小于所述柱身横截面。
11.可选地，设置在分支柱结构两端的所述腹杆长度比设置在分支柱结构中间的腹杆长度短。
12.本实用新型的有益效果为：
13.本实用新型采用的分支柱是一种由刚性下弦压杆、柔性的上弦拉索，中间连以腹
杆构成的混合结构体系，充分发挥了刚柔两种构件的优势，相比于传统的以压弯受力为主的分支柱，具有传力明确、轻便省材、造型多变等优点。通过对上弦拉索的张拉，分支柱可以进行角度的调整，进而实现多种不同的建筑造型。分支柱的角度调整功能还便于对现场施工作业进行过程控制，当现场作业中分支柱的内力或位移与设计结果不符时，可以进行二次调整。
14.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型实施例中所述的一种树形结构柱结构示意图；
17.图2为图1中a-a处剖视示意图；
18.图3为图2中b-b处剖视示意图；
19.图4为图1中d处放大示意图。
20.图中标记：1、凹槽；2、下弦压杆；3、腹杆；4、柱头；5、柱身；6、上弦拉索；7、锚具；8、弧形结构件；9、第一滑槽；10、第二滑槽；11、挡板；12、销轴。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.实施例1
24.如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种树形结构柱，包括：主干柱结构和分支柱结构，所述主干柱结构上设置有至少两个凹槽1；所述分支柱结构设置有至少两组，每组所述分支柱结构均设置在所述凹槽1内，每组所述分支柱结构包括有下弦压杆2和腹杆3，所述下弦压杆2与所述主干柱结构铰接，所述下弦压杆2上固定设置有至少两根腹杆3，所
有腹杆3与其对应的所述主干柱结构的凹槽1位于同一平面。
25.本实用新型通过种由刚性下弦压杆、柔性的上弦拉索，中间连以腹杆构成的混合结构体系，充分发挥了刚柔两种构件的优势，相比于传统的以压弯受力为主的分支柱，具有传力明确、轻便省材、造型多变等优点。通过对上弦拉索的张拉，分支柱可以进行角度的调整，进而实现多种不同的建筑造型。分支柱的角度调整功能还便于对现场施工作业进行过程控制，当现场作业中分支柱的内力或位移与设计结果不符时，可以进行二次调整。
26.其中，所述主干柱结构包括柱头4和柱身5，所述柱头4通过销轴12与所述分支柱结构铰接，所述柱头4的底部与所述柱身5固定相连。
27.本实用新型通过将所述柱头4通过销轴12与所述分支柱结构铰接，在分支柱的内力或位移与设计结果不符时，可以进行二次调整，减少施工成本。
28.其中，所述柱头4底部设置有张拉作业结构，所述张拉作业结构包括上弦拉索6和锚具7，所述上弦拉索6的一端通过所述锚具7固定设置在所述柱头4的下底面，所述上弦拉索6的另一端与所述下弦压杆2铰接相连。
29.本实用新型通过在将上弦拉索6的一端连接在所述下弦压杆2的端部，另一端通过与所述锚具7固定设置在所述柱头4的下底面，在各分支柱所分担的上部荷载与设计结果不符，造成分支柱的内力或位移会偏离设计结果的状况时，可以通过所述调整锚具7，进而调整所述分支柱结构的角度，实现二次调整的功能。
30.其中，所述柱头4内还设置有弧形结构件8，所述弧形结构件8固定设置在所述凹槽1内，所述弧形结构件8上设置有与所述上弦拉索6相配合的第一滑槽9。
31.本实用新型通过在所述凹槽1内设置有弧形结构件8进而减少上弦拉索6在调整角度时的摩擦力和磨损，降低二次调整分支柱结构的难度，并且本实用新型通过在弧形结构件8上设置有与所述上弦拉索6相配合的第一滑槽9，使所述上弦拉索6在所述弧形结构件8滑动，防止上弦拉索6不能滑出造成安全事故。
32.其中，所述柱身5为钢结构的圆形管柱，所述柱身5的顶端侧壁设置有开口。
33.本实用新型通过在柱身5的顶端侧壁设置开口，局部开口可方便操作人员对上弦拉索6施加张力，从而调整分支柱的角度，使得各分支柱的内力或位移状态与设计结果相符，以及预拉力调整完毕后，对上弦拉索进行锚固，待上弦拉索锚固完成后，将开口处采用钢板焊接封闭。
34.其中，所述腹杆3远离所述下弦压杆2的一端设置有与所述上弦拉索6相配合的第二滑槽10，所述第二滑槽10的上顶面设置有挡板11，所述挡板11与所述腹杆3远离所述下弦压杆2的一端可拆卸相连。
35.本实用新型通过在所述腹杆3远离所述下弦压杆2的一端设置第二滑槽10，将所述上弦拉索6固定在所述腹杆端部滑动，减少摩擦力的同时防止上弦拉索缠绕在腹杆上导致不能进行二次调整。
36.其中，所述柱头4的横截面小于所述柱身5横截面。
37.本实用新型通过将所述柱头4的横截面设置成小于所述柱身5横截面，将结构重心下移，增加结构的稳定性，其中所述下弦压杆2可以采用管构件或格构式杆件。
38.其中，设置在分支柱结构两端的所述腹杆3长度比设置在分支柱结构中间的腹杆3长度短。
39.本实用新型通过按照中间长两边短的顺序设置腹杆长度，减少调整角度时需要用到的力，提高调整效率。
40.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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
41.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种树形结构柱，其特征在于，包括：主干柱结构，所述主干柱结构上设置有至少两个凹槽(1)；以及分支柱结构，所述分支柱结构设置有至少两组，每组所述分支柱结构均设置在所述凹槽(1)内，每组所述分支柱结构包括有下弦压杆(2)和腹杆(3)，所述下弦压杆(2)与所述主干柱结构铰接，所述下弦压杆(2)上固定设置有至少两根腹杆(3)，所有腹杆(3)与其对应的所述主干柱结构的凹槽(1)位于同一平面。2.根据权利要求1所述的树形结构柱，其特征在于：所述主干柱结构包括柱头(4)和柱身(5)，所述柱头(4)通过销轴(12)与所述分支柱结构铰接，所述柱头(4)的底部与所述柱身(5)固定相连。3.根据权利要求2所述的树形结构柱，其特征在于：所述柱头(4)底部设置有张拉作业结构，所述张拉作业结构包括上弦拉索(6)和锚具(7)，所述上弦拉索(6)的一端通过所述锚具(7)固定设置在所述柱头(4)的下底面，所述上弦拉索(6)的另一端与所述下弦压杆(2)铰接相连。4.根据权利要求3所述的树形结构柱，其特征在于：所述柱头(4)内还设置有弧形结构件(8)，所述弧形结构件(8)固定设置在所述凹槽(1)内，所述弧形结构件(8)上设置有与所述上弦拉索(6)相配合的第一滑槽(9)。5.根据权利要求2所述的树形结构柱，其特征在于：所述柱身(5)为钢结构的圆形管柱，所述柱身(5)的顶端侧壁设置有开口。6.根据权利要求3所述的树形结构柱，其特征在于：所述腹杆(3)远离所述下弦压杆(2)的一端设置有与所述上弦拉索(6)相配合第二滑槽(10)，所述第二滑槽(10)的上顶面设置有挡板(11)，所述挡板(11)与所述腹杆(3)远离所述下弦压杆(2)的一端可拆卸相连。7.根据权利要求2所述的树形结构柱，其特征在于：所述柱头(4)的横截面小于所述柱身(5)横截面。8.根据权利要求1所述的树形结构柱，其特征在于：设置在分支柱结构两端的所述腹杆(3)长度比设置在分支柱结构中间的腹杆(3)长度短。

技术总结
本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体而言，涉及一种树形结构柱，包括：主干柱结构和分支柱结构，所述主干柱结构上设置有至少两个凹槽；所述分支柱结构设置有至少两组，每组所述分支柱结构均设置在所述凹槽内，每组所述分支柱结构包括有下弦压杆和腹杆，所述下弦压杆与所述主干柱结构铰接，所述下弦压杆上固定设置有至少两根腹杆，所有腹杆与其对应的所述主干柱结构的凹槽位于同一平面。本实用新型的混合结构体系具有传力明确、轻便省材、造型多变等优点，通过对上弦拉索的张拉还便于对现场施工作业进行过程控制，进行分支柱角度调整，当分支柱的内力或位移与设计不符时，可以进行二次调整。调整。调整。


技术研发人员：郑铁恒 王永 郭振勇
受保护的技术使用者：中铁工程设计咨询集团有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/8/5