專利名稱：一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑材料領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)和民用建筑中，水塔是一種用于儲(chǔ)水和配水的高聳結(jié)構(gòu)，主要由水箱和塔體組成，同時(shí)，水塔也是比較常見(jiàn)而又特殊的建筑物，它的施工需要特別精心、講究的技藝，如果施工質(zhì)量不好，輕則造成永久性滲漏水，重則報(bào)廢不能使用。目前，如機(jī)關(guān)生活用水、工礦企業(yè)生產(chǎn)用水、各行業(yè)消防用水以及廣大農(nóng)村的安全飲水等都需要用到水塔，而現(xiàn)有的水塔塔體一般采用以下三種方式(I) 5m3以下的水箱、塔體高度在6m以內(nèi)，通常采用標(biāo)磚砌成塔體；(2) IOm3以內(nèi)的水箱、塔體高度在IOm以內(nèi)，通常采用磚混建筑而成的塔體；(3) 10m3—50m3水箱、塔體高度在IOm 30m，通常采用鋼筋混凝土建造塔體。采用上述常規(guī)水塔塔體還存在以下不足之處(I)標(biāo)磚砌成的塔體，抗震性極差，而且費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、不美觀；(2)磚混建筑塔體的抗震性稍微好點(diǎn)，但遇到6級(jí)以上的地震也難保不出問(wèn)題；(3)鋼筋混凝土建造的塔體在抗震性上的問(wèn)題能得到解決，但是造價(jià)大增、建造工期長(zhǎng)、如果水塔要遷址或報(bào)廢，拆卸也是一筆不菲的開(kāi)支，更沒(méi)有殘余價(jià)值，而且很不環(huán)保。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其塔體結(jié)構(gòu)為鋼材組件搭建而成的塔架結(jié)構(gòu)，較現(xiàn)有的磚砌、磚混建筑以及鋼筋混凝土建成的塔體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，抗震性能好,且成本更低。本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，包括設(shè)有水箱的塔體，所述的塔體為由鋼材組件搭建而成的框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗震性很強(qiáng)，由于全部采用鋼材，較標(biāo)磚砌成或混凝土建造的塔體更具柔性。本實(shí)用新型所述的鋼材組件包括主立柱和支架桿，所述的主立柱的數(shù)量為三個(gè)以上，所述的支架桿設(shè)于兩相鄰主立柱之間，而所述的每個(gè)主立柱頂端的延長(zhǎng)線與塔體的中軸線相交于同一點(diǎn)上。主立柱的結(jié)構(gòu)如下所述的主立柱為由兩個(gè)以上的主立桿依次連接組成的直線型結(jié)構(gòu)，在所述的每個(gè)主立桿連接處均設(shè)有固定主立桿的中連接板，所述的主立桿與中連接板通過(guò)螺栓相連接。支架桿的結(jié)構(gòu)如下所述的支架桿由一個(gè)以上的支架單元組成，所述的支架單元包括依次橫向設(shè)置于主立柱上的上連桿、中連桿以及下連桿，在所述的上連桿與中連桿、中連桿與下連桿之間均設(shè)有斜連桿，所述支架單元的上連桿為相鄰支架單元的下連桿。為更好的實(shí)現(xiàn)支架桿的功能，本實(shí)用新型在所述的上連桿、中連桿以及下連桿與主立柱的連接處均設(shè)有焊接于主立柱上的翼板，而所述的上連桿、中連桿以及下連桿則通過(guò)螺栓與翼板相連接，在所述的中連桿的中點(diǎn)還設(shè)有連接板，所述的斜連桿的兩端通過(guò)螺栓分別固定于翼板和連接板上。為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述的主立柱以及支架桿均采用熱浸鋅角鋼，所述的螺栓采用熱浸鋅螺栓，所述主立柱的數(shù)量為四個(gè)，所述的位于同一支架單元內(nèi)的斜連桿的數(shù)量為四個(gè)。本實(shí)用新型所述的塔體結(jié)構(gòu)主要用于水塔領(lǐng)域，在塔體上均設(shè)有水箱，因此，所述的鋼材組件還包括四端設(shè)于框架結(jié)構(gòu)頂部用于支撐水箱的承重梁，所述的承重梁呈十字型或交叉型。為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，在所述的框架結(jié)構(gòu)的頂部還設(shè)有平臺(tái)，所述的平臺(tái)主要由井型結(jié)構(gòu)的支撐機(jī)構(gòu)以及設(shè)于支撐機(jī)構(gòu)上的通道板組成，所述的支撐機(jī)構(gòu)設(shè)于塔體頂部，為方便工作人員對(duì)水箱的安裝及維護(hù)，在所述的支撐機(jī)構(gòu)上還設(shè)有護(hù)欄。本實(shí)用新型在所述的塔體上還設(shè)有與平臺(tái)相連的爬梯，爬梯可方便工作人員順利到達(dá)塔體頂部的平臺(tái)上，及時(shí)進(jìn)行故障的處理和檢修。為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，在所述的框架結(jié)構(gòu)的底部還設(shè)有用于支撐塔體的鋼架基礎(chǔ)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(I)本實(shí)用新型的塔體結(jié)構(gòu)全部采用鋼材，抗震性能強(qiáng)，比標(biāo)磚砌成或混凝土建造的塔體柔性更大。(2)本實(shí)用新型所述的塔體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在施工過(guò)程中，塔體的框架結(jié)構(gòu)和鋼架基礎(chǔ)可采用同步制作，能有效的縮短施工工期，同時(shí)，框架結(jié)構(gòu)和鋼架基礎(chǔ)之間的安裝過(guò)程也較為簡(jiǎn)單。(3)本實(shí)用新型所述的鋼材組件均采用角鋼，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，由鋼材組件搭建而成的塔體較常規(guī)制作方式的費(fèi)用可減少30%，材料費(fèi)和人工費(fèi)都大大降低。(4)由于水塔多設(shè)于戶外，且體積龐大，本實(shí)用新型所述的塔體采用熱浸鋅螺栓則能很好的固定各鋼材組件，各鋼材組件也均采用熱浸鋅角鋼，角鋼上的熱浸鋅鍍層具有很好的抗腐蝕性，可有效的增加塔體的使用年限，一般能保證40 50年的使用年限，能有效的避免鋼材氧化出現(xiàn)的生銹情況。(5)本實(shí)用新型所述的塔體還具有造型美觀、新穎、實(shí)用性強(qiáng)、搬遷方便等優(yōu)勢(shì)，尤其是針對(duì)工礦企業(yè)和廣大農(nóng)村的飲水用水塔而言，若需遷址時(shí)，水塔的搬遷也極為方便的。(6)本實(shí)用新型所述的塔體還具有很高的剩余價(jià)值，不僅拆卸方便，還可將拆卸后的鋼材回收利用，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

圖1為本實(shí)用新型塔體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述的支架單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中A所示的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1中B所示的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖1中C所示的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖1中D所示的局部結(jié)構(gòu)示意圖。[0034]圖7為圖1中E所示的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實(shí)用新型所述的支撐機(jī)構(gòu)的俯視圖。圖9為本實(shí)用新型所述的平臺(tái)的俯視圖。圖10為本實(shí)用新型所述的承重梁呈十字型時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本實(shí)用新型所述的爬梯的俯視圖。圖12為本實(shí)用新型所述的鋼架基礎(chǔ)的俯視圖。其中I一水箱，2—主立柱，3—主立桿，4一中連接板，5—上連桿，6—中連桿，7—下連桿，8—斜連桿，9 一翼板，10—連接板，11 一承重梁，12—通道板，13—護(hù)欄，14 一鋼架基礎(chǔ)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括設(shè)有水箱I的塔體，為簡(jiǎn)化塔體結(jié)構(gòu)，在保證其抗震性能的同時(shí)，本實(shí)用新型采用鋼材組件搭建成框架結(jié)構(gòu)的塔體，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于全部采用鋼材，因此，也較標(biāo)磚砌成或混凝土建造的塔體更具柔性。如圖1所示，鋼材組件包括主立柱2和支架桿，主立柱2的數(shù)量為三個(gè)以上，每個(gè)主立柱2頂端的延長(zhǎng)線與塔體的中軸線相交于同一點(diǎn)上，形成鋼塔架結(jié)構(gòu)，而支架桿則設(shè)于兩相鄰主立柱2之間。主立柱2為整個(gè)鋼塔架的主要受力體系，其結(jié)構(gòu)如下主立柱2為由兩個(gè)以上的主立桿3依次連接組成的直線型結(jié)構(gòu)，如圖4所示，在每個(gè)主立桿3連接處均設(shè)有固定主立桿3的中連接板4，主立桿3與中連接4板通過(guò)螺栓相連接，由上述結(jié)構(gòu)可知，由于主力柱2可采用多數(shù)主立桿3拼接而成，對(duì)于其安裝、拆卸而言，可極大的縮小主立柱2的體積，方便運(yùn)輸和搬遷。支架桿的作用在于加強(qiáng)主立柱2在受力過(guò)程中的抗彎性，其結(jié)構(gòu)如下支架桿由一個(gè)以上的支架單元組成,如圖2所示,支架單元包括依次橫向設(shè)置于主立柱2上的上連桿
5、中連桿6以及下連桿7，在上連桿5與中連桿6、中連桿6與下連桿7之間均設(shè)有斜連桿8，且所述支架單元的上連桿5為相鄰支架單元的下連桿7，其連接關(guān)系如下在上連桿5、中連桿6以及下連桿7與主立柱2的連接處均設(shè)有焊接于主立柱2上的翼板9，上連桿5、中連桿6以及下連桿7通過(guò)螺栓與翼板9相連接，在中連桿6的中點(diǎn)還設(shè)有連接板10，斜連桿8的兩端通過(guò)螺栓分別固定于翼板9和連接板10上，對(duì)于支架桿而言，上述各組成件均為直桿，且位于兩主立柱2之間的所有支架單元均在同一平面內(nèi)，螺栓所連接的位置(也可稱為節(jié)點(diǎn))均為各組成件的受力點(diǎn)，即所有外力(載荷和反作用力)均集中作用于個(gè)節(jié)點(diǎn)上，如圖3 7所示，為塔體上各節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。由上述結(jié)構(gòu)可知，為加強(qiáng)鋼塔架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設(shè)于各節(jié)點(diǎn)處的螺栓均采用熱浸鋅螺栓，具有很好的防腐蝕性，實(shí)用性強(qiáng)；同時(shí)，主立柱2可采用熱浸鋅角鋼或熱浸鋅無(wú)縫鋼管組成，支架桿可采用熱浸鋅角鋼組成，其中，角鋼在使用中具有較好的可焊性、塑性變形性能及一定的機(jī)械強(qiáng)度，抗震性能好，不論是角鋼還是無(wú)縫鋼管，在通過(guò)熱浸鋅工藝處理后，均能有效的避免鋼材氧化出現(xiàn)的生銹情況，還能增長(zhǎng)塔體的使用年限，一般能保證40 50年的使用年限；本實(shí)用新型采用的主立柱2的數(shù)量為四個(gè)，鋼塔架結(jié)構(gòu)的橫截面為四邊形，位于同一支架單元內(nèi)的斜連桿8的數(shù)量為四個(gè)。上述的鋼塔架結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于水塔上，如機(jī)關(guān)生活用水、工礦企業(yè)生產(chǎn)用水、各行業(yè)消防用水以及廣大農(nóng)村的安全飲水等水塔設(shè)備，因此，本實(shí)用新型在塔體上還設(shè)有水箱I以及支撐水箱I的承重梁11，承重梁11位于鋼塔架結(jié)構(gòu)的頂部，承重梁11的結(jié)構(gòu)呈十字型結(jié)構(gòu)或交叉型結(jié)構(gòu)，如圖9所示，承重梁11的四端均設(shè)于位于鋼塔結(jié)構(gòu)頂部的支架桿上，位于圖9中心位置的十字型結(jié)構(gòu)即為承重梁11 ;如圖10所示，承重梁11的四端均設(shè)于主立柱2頂端上，位于圖10中心位置的交叉型結(jié)構(gòu)即為承重梁11。在圖9、圖10中，所示承重梁11上的陰影部分均為放置水箱I的位置，在實(shí)際制作過(guò)程中，承重梁11采用工字鋼制作而成，工字鋼為截面呈工字型的長(zhǎng)條鋼材，如今已廣泛用于各種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、車輛、支架或機(jī)械上，在本實(shí)用新型中，工字鋼的大小、尺寸均根據(jù)水箱I的大小來(lái)決定。對(duì)于水箱I而言，日常的檢修和維護(hù)是保證其正常蓄水的重要措施，但是，由于水塔多設(shè)于戶外，其結(jié)構(gòu)也多為高聳建筑，對(duì)于水箱I的檢修和維護(hù)都較為危險(xiǎn)，而本實(shí)用新型為方便工作人員的日常維護(hù)，在鋼塔架的頂部設(shè)有平臺(tái)，有效的保障了工作人員的安全性，其結(jié)構(gòu)如下圖9為平臺(tái)的俯視圖，平臺(tái)主要由井型結(jié)構(gòu)的支撐機(jī)構(gòu)以及設(shè)于支撐機(jī)構(gòu)上的通道板12組成，支撐機(jī)構(gòu)為整個(gè)平臺(tái)的支撐體系，結(jié)構(gòu)如圖8所示，其制作過(guò)程如下使用井型梁設(shè)于塔體的頂部，將井型梁四周用角鋼連接，形成維修或安裝通道，并鋪設(shè)有通道板12，通道板12采用間距80mm的L 40焊接，如圖9所示，這可減少材料的用量，也不會(huì)有雨水積成；同時(shí)，為保證工作人員在安裝和維護(hù)時(shí)的安全，在四周的角鋼上還安裝護(hù)欄13。本實(shí)用新型在塔體上還設(shè)有與平臺(tái)相連的爬梯，爬梯可方便技術(shù)人員順利到達(dá)塔體頂部的平臺(tái)上，平臺(tái)上設(shè)有與爬梯相連的通道，如圖9中a所示部分，通道的長(zhǎng)度為80cm，其寬度根據(jù)維修或安裝通道的寬度而決定。爬梯的設(shè)置可方便技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行故障的處理和檢修，爬梯的結(jié)構(gòu)如圖11所示；在鋼塔架的底部還設(shè)有用于支撐塔體的鋼架基礎(chǔ)14，圖12為鋼架基礎(chǔ)14的俯視圖，在圖12中的陰影部分為設(shè)有主立柱2的位置。對(duì)于整個(gè)鋼塔架而言，主立柱2和支架桿均為其主要的結(jié)構(gòu)組成，在實(shí)際制作過(guò)程中，應(yīng)按如下方式進(jìn)行(I)主立柱2應(yīng)根據(jù)水箱I的大小、塔體的高度，通過(guò)必要的計(jì)算方式，求得主立桿3 (角鋼或無(wú)縫鋼管)的用料大小；(2)在連接主立桿3的中連接板4上鉆孔，通過(guò)熱浸鋅螺栓將各主立桿3、中連接板4相連接；(3)然后在主立柱2的頂端和有支撐連接點(diǎn)的地方焊接翼板9，在翼板9上鉆孔，用熱浸鋅螺栓同支架桿連接，同時(shí)用熱浸鋅螺栓連接斜連桿8和連接板10。由上述結(jié)構(gòu)可知，橫向設(shè)置的上連桿5、中連桿6以及下連桿7的長(zhǎng)度較斜連桿8長(zhǎng)，應(yīng)采用大一型號(hào)的角鋼，斜連桿8則采用小一型號(hào)的角鋼，同樣的，熱浸鋅螺栓的型號(hào)也是根據(jù)水箱I的大小和塔架的高度而定的?，F(xiàn)有的水塔塔體多為標(biāo)磚砌成、磚混建筑、鋼筋混凝土建造等結(jié)構(gòu)，抗震性能差，由于它們還存在結(jié)構(gòu)造價(jià)大、建造工期長(zhǎng)等問(wèn)題，如果水塔要遷址或報(bào)廢，拆卸也是一筆不菲的開(kāi)支，更沒(méi)有殘余價(jià)值，并且很不環(huán)保。由于本實(shí)用新型由鋼材組件搭建而成，因此，施工工期短，塔體的框架結(jié)構(gòu)和鋼架基礎(chǔ)14同步制作就能有效的縮短施工工期，同時(shí)，框架結(jié)構(gòu)和鋼架基礎(chǔ)14之間的安裝過(guò)程也較為簡(jiǎn)單，本實(shí)用新型還解決了塔體的搬遷問(wèn)題，不僅搬遷極為方便，若今后塔體不再使用，鋼材組件等部件還能回收再利用，低碳環(huán)保。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，包括設(shè)有水箱(I)的塔體，所述的塔體為由鋼材組件搭建而成的框架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋼材組件包括主立柱(2)和支架桿，所述的主立柱(2)的數(shù)量為三個(gè)以上，所述的支架桿設(shè)于兩相鄰主立柱(2)之間，且每個(gè)主立柱(2)頂端的延長(zhǎng)線與塔體的中軸線相交于同一點(diǎn)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的主立柱(2)為由兩個(gè)以上的主立桿(3)依次連接組成的直線型結(jié)構(gòu)，在所述的每個(gè)主立桿(3)連接處均設(shè)有固定主立桿(3)的中連接板(4)，所述的主立桿(3)與中連接板(4)通過(guò)螺栓相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的支架桿由一個(gè)以上的支架單元組成，所述的支架單元包括由上而下依次橫向設(shè)置于主立柱(2)上的上連桿(5)、中連桿(6)以及下連桿(7)，在所述的上連桿(5)與中連桿(6)、中連桿(6)與下連桿(5)之間均設(shè)有斜連桿(8)，所述支架單元的上連桿(5)為相鄰支架單元的下連桿(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的上連桿(5)、中連桿(6 )以及下連桿(7 )與主立柱(2 )的連接處均設(shè)有焊接于主立柱(2 )上的翼板(9 )，而所述的上連桿(5)、中連桿(6)以及下連桿(7)則通過(guò)螺栓與翼板(9)相連接，在所述的中連桿(6)的中點(diǎn)還設(shè)有連接板(10)，所述的斜連桿(8)的兩端通過(guò)螺栓分別固定于翼板(9)和連接板(10)上。
5 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的主立柱(2)以及支架桿均采用熱浸鋅角鋼，所述的螺栓采用熱浸鋅螺栓，所述主立柱(2)的數(shù)量為四個(gè)，所述的位于同一支架單元內(nèi)的斜連桿(8)的數(shù)量為四個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋼材組件還包括四端設(shè)于框架結(jié)構(gòu)頂部用于支撐水箱(I)的承重梁(11)，所述的承重梁(11)呈十字型或交叉型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的框架結(jié)構(gòu)的頂部還設(shè)有平臺(tái)，所述的平臺(tái)主要由井型結(jié)構(gòu)的支撐機(jī)構(gòu)以及設(shè)于支撐機(jī)構(gòu)上的通道板(12)組成，所述的支撐機(jī)構(gòu)設(shè)于塔體頂部，在所述的支撐機(jī)構(gòu)上還設(shè)有護(hù)欄(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的塔體上還設(shè)有與平臺(tái)相連的爬梯。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的框架結(jié)構(gòu)的底部還設(shè)有用于支撐塔體的鋼架基礎(chǔ)(14 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水塔的塔體結(jié)構(gòu)，包括設(shè)有水箱(1)的塔體，所述的塔體為由鋼材組件搭建而成的框架結(jié)構(gòu)，所述的鋼材組件包括主立柱(2)和支架桿，所述的主立柱(2)的數(shù)量為三個(gè)以上，所述的支架桿設(shè)于兩相鄰主立柱(2)之間，且每個(gè)主立柱(2)頂端的延長(zhǎng)線與塔體的中軸線相交于同一點(diǎn)上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塔體結(jié)構(gòu)全部采用鋼材，抗震性能強(qiáng)，還具有造型美觀、制作工期短、實(shí)用性強(qiáng)、搬遷方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04H12/30GK202899728SQ20122033188
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者陳子林 申請(qǐng)人:陳子林