一種張弦梁索杆節點的製作方法

2023-06-30 07:44:41 2

專利名稱：一種張弦梁索杆節點的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築領域，特別涉及一種張弦梁索杆節點。
背景技術：
目前，普遍認為張弦梁結構的受力機理為通過下弦索體中施加預應力使上弦壓彎構件產生反撓度，結構在荷載作用下的最終撓度得以減少，而撐杆對上弦的壓彎構件提供彈性支撐，改善結構的受力性能。張弦梁結構可充分發揮高強索的強抗拉性能改善整體結構受力性能，使壓彎構件和抗拉構件受力性能各自得到發揮，取長補短，協同工作，最終達到自平衡，充分發揮了各種結構材料的特性。理論上張弦梁結構下弦索形式為曲線，常用拋物線表示，實際工程中，根據建築結構的功能要求布置一定間距的撐杆，使得索體成為折線形式，連接節點處撐杆，左右端索體形成受力平衡體系，見圖1所示，通過力的正交分解便可得知，撐杆的受力與左右端索與水平線的夾角α、β有很大關係，撐杆內力Fi = Ni sin β-Ni+1 sin α ,左右端索拉力平衡條件Ni cos β = Ni+1 cos α ,可見左右端索內力並非相等,因索體與節點的摩擦不可避免，從而使得索體中預應力分布不均勻，產生預應力損失。現有的節點形式在解決索體與節點間摩擦方面，主要採取將節點索槽的彎曲弧度設計成與預應力索體的彎曲弧度一致，同時採用在索體與節點間布置潤滑材料來減小摩擦力。在解決張拉後索體與節點固定方面，有的節點採用單體形式，截面為半圓形卡片板，內置在索撐節點的索槽內，位於預應力索體與節點內壁之間，卡片與索體的接觸面上有卡痕，張拉施工結束後通過旋緊節點側壁上的兩個螺栓將卡片擠壓在索體表面上，從而將索體固定，防止索體預應力損失。還有的節點採用分離式卡塊設計，即在節點兩側的索體上夾緊卡塊，當索體與節點發生相對滑動時，卡塊就會與節點發生接觸從而阻止位移的發生。上述節點構造，仍 然存在左右端索體內力不平衡，並且存在預應力損失，同時施工操作比較複雜。

實用新型內容本實用新型的主要目的在於克服現有技術中的不足，提供一種使索體左右端的內力值相等的張弦梁索杆節點。為解決上述技術問題，本實用新型的解決方案是:提供一種張弦梁索杆節點，張弦梁結構包括上弦梁和撐杆，撐杆的上端與上弦梁相鉸接，所述張弦梁索杆節點包括聚四氟乙烯層、銷軸孔和索體，張弦梁索杆節點為一段內部有孔的圓弧段，聚四氟乙烯層粘結在圓弧段的內壁上，索體設置在圓弧段的孔內，圓弧段上端設有連接片，連接片上有銷軸孔；撐杆下端通過銷軸孔與索體進行連接，經張拉後的索體兩端分別與上弦梁的兩端固定連接，且索體形成軸對稱形式的折線，撐杆位於索體的左右端角平分線上。作為進一步的改進，所述張弦梁索杆節點的圓弧段是以撐杆與上弦梁的交點為圓心，撐杆的長度為半徑的圓弧段。作為進一步的改進，所述張弦梁索杆節點的圓弧段彎曲曲率為該節點處撐杆長度的倒數。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:1、減少預應力損失:通過改進節點彎曲曲率，為該節點處撐杆長度的倒數；同時在節點內壁粘結聚四氟乙烯層，大大減小張拉過程中索體與節點的摩擦力，從而減少預應力損失。2、施工性能:因撐杆位於左右端索體的角平分線上，使得左右端索體的內力值相等，索體與節點的摩擦力忽略不計，從而省去張拉後索體與節點的固定操作。

圖1為普通張弦梁索杆節點內力平衡圖。圖2為本實用新型的立面圖。圖3為利用本實用新型的張弦梁立面圖。圖中的附圖標記為:1張弦梁索杆節點；2索體；3聚四氟乙烯層；4銷軸孔；5撐杆；6上弦梁。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述:如圖2所示的張弦梁索杆節點I包括聚四氟乙烯層3、銷軸孔4和索體2，張弦梁索杆節點I為一段內部有孔的圓弧段，聚四氟乙烯層3粘結在圓弧段的內壁上，索體2設置在圓弧段的孔內，圓弧段上端設有連接片，連接片上有銷軸孔4。如圖3所示的張弦梁結構包括上弦梁6和撐杆5，撐杆5的上端與上弦梁6相鉸接，撐杆5下端通過銷軸孔4與索體2進行連接，經張拉後的索體2兩端分別與上弦梁6的兩端固定連接，且索體2形成軸對稱形式的折線，撐杆5位於索體2的左右端角平分線上，由內力平衡得知，左右端索體2拉力相等，索體2與張弦梁索杆節點I的摩擦力為零。在預應力施加階段，因索體2穿過張弦梁索杆節點I滑動，張拉索體2會與張弦梁索杆節點I內壁產生摩擦力，為了減少張拉過程的摩擦力，由於撐杆5與上弦梁6鉸接，因此張弦梁索杆節點I的圓弧段是以撐杆5與上弦梁6的交點為圓心，撐杆5長度為圓弧段的半徑，張弦梁索杆節點I的彎曲曲率為該節點處撐杆5長度的倒數，使索體2能順利在張弦梁索杆節點I內滑動，同時在圓弧段的內壁粘結聚四氟乙烯層3，大大減小張拉過程中索體2與張弦梁索杆節點I的摩擦力，使得張拉完成後，左右端索體2內力相等，索體2在張弦梁索杆節點I處沒有滑動趨勢，撐杆5-節點-索體2達到自動平衡體系，省去張拉後索體2與節點的固定。張弦梁結構在使用階段，無論是受向上的風荷載，還是豎向恆、活荷載，都是通過撐杆5傳力，最終傳至索體2，因撐杆5位於左右端索體2的角平分線上，左右端索體2的內力始終相等，索體2在銷軸孔4處沒有滑動趨勢，結構形成穩定體系。上述實 施例說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質範圍內作出調整，均屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種張弦梁索杆節點，張弦梁結構包括上弦梁和撐杆，撐杆的上端與上弦梁相鉸接，其特徵在於，所述張弦梁索杆節點包括聚四氟乙烯層、銷軸孔和索體，張弦梁索杆節點為一段內部有孔的圓弧段，聚四氟乙烯層粘結在圓弧段的內壁上，索體設置在圓弧段的孔內，圓弧段上端設有連接片，連接片上有銷軸孔；撐杆下端通過銷軸孔與索體進行連接，經張拉後的索體兩端分別與上弦梁的兩端固定連接，且索體形成軸對稱形式的折線，撐杆位於左右端索體的角平分線上。
2.根據權利要求1所述的張弦梁索杆節點，其特徵在於，所述張弦梁索杆節點的圓弧段是以撐杆與上弦梁的交點為圓心，撐杆的長度為半徑的圓弧段。
3.根據權利要求1所述的張弦梁索杆節點，其特徵在於，所述張弦梁索杆節點的圓弧段彎曲曲率 為該節點處撐杆長度的倒數。
專利摘要本實用新型涉及建築領域，旨在提供一種張弦梁索杆節點。張弦梁結構包括上弦梁和撐杆，撐杆的上端與上弦梁相鉸接，所述張弦梁索杆節點包括聚四氟乙烯層、銷軸孔和索體，張弦梁索杆節點為一段內部有孔的圓弧段，聚四氟乙烯層粘結在圓弧段的內壁上，索體設置在圓弧段的孔內，圓弧段上端設有連接片，連接片上有銷軸孔；撐杆下端通過銷軸孔與索體進行連接，經張拉後的索體兩端分別與上弦梁的兩端固定連接，且索體形成軸對稱形式的折線，撐杆位於索體的左右端角平分線上。本實用新型大大減小張拉過程中索體與節點的摩擦力，從而減少預應力損失，且左右端索體的內力值相等，索體與節點的摩擦力忽略不計，從而省去張拉後索體與節點的固定操作。
文檔編號E04B1/58GK203113521SQ20132007193
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者費建偉, 羅浩, 金海 , 朱羅軍 申請人:杭州恆達鋼構股份有限公司