一種用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆及張頂器的製造方法
2023-05-11 04:28:21
一種用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆及張頂器的製造方法
【專利摘要】一種用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆及張頂器，涉及空間鋼結構領域。針對預應力索杆網格結構的成形的絲扣擰張法杆件旋出長度受限、節點構件過大、旋出的壓杆與節點構件的連接可靠性差等問題，本發明提供了一種新型的可調整長度的壓杆及實現這種壓杆伸長作業的張頂器。技術要點：預應力索杆網格結構中的可調整長度的壓杆由上下兩段壓杆組成，在兩段壓杆間加裝長度調整裝置，通過張頂器可對這種壓杆的實施杆件伸長的作業，伸長後的壓杆依靠長度調整裝置中的固定件固定尺寸。本發明可以實現壓件任意尺寸的伸長效果，能為自平衡預應力索杆網格結構提供更大的預應力度，並且節點構件的尺寸的大幅減少，杆件的伸長作業實施快捷、高效。
【專利說明】—種用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆及張頂器
【技術領域】
[0001]本發明涉及空間鋼結構，尤其涉及一種自平衡式預應力索杆網格結構。
【背景技術】
[0002]自平衡預應力索杆網格結構是由柔性拉索和剛性壓杆組成的空間鋼結構，與普通的網格結構不同，這種結構的結構基本單元體是一種由柔性拉索和壓杆組成的六面體。結構的剛度是從拉索的張力中獲得。由於自平衡預應力索杆網格結構在特殊上的構造性，結構體系需採用伸長受壓腹杆間接張拉柔性拉索的方法實現結構成形。目前見諸文獻的實現自平衡預應力索杆網格結構壓杆伸長的方法是絲扣擰張法，所述的絲扣擰張法是指在壓杆的兩端設置反向的絲扣，預先將兩端的絲扣擰入端部的節點構件中，結構成形時將壓杆自兩端的節點構件中旋出，從而實現壓杆的伸長。絲扣擰張法由於在成形工藝上需實現各壓杆自節點構件中的較大量程的旋出，因此結構節點構件需作特殊設計，而且尺寸大，這將導致結構自重的顯著增加，影響了工程的經濟性和美觀性，而且壓杆的旋出作用對壓杆與節點的連接有較大擾動，旋出後的壓杆與節點構件的連接的可靠性難以保證。本發明給出了一種用於預應力索杆網格結構的可調整長度壓杆及配套的張頂器，可以在不擾動壓杆與節點連接的情況下輕易地實現壓杆的伸長，而且伸長後的壓杆可以選擇臨時性或永久性地對杆件長度進行固定，能靈活配合自平衡預應力索杆網格結構成形分批分階段的成形需求，成形過程安全、高效，不需要重型張拉設備。
【發明內容】
[0003]目前為實現自平衡預應力索杆網格結構成形而採用的壓杆伸長的方法是絲扣擰張法，這種方法在實施時需將壓杆自兩端節點構件旋出，為保證壓杆有足夠的旋出長度，結構中的各節點構件的尺寸將大幅增大，而且旋出後的壓杆與節點的連接在高應力狀態下的可靠性無法保證。針對上述問題本發明給出了一種適用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆及實現這種壓杆長度調整的張頂器。採用這種壓杆可以簡便高效地實現預應力索杆網格結構中各壓杆的伸長，以滿足結構成形的需求。
[0004]本發明的技術方案是:用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆由上下兩段壓杆組成，在上下兩段壓杆間加裝了長度調整裝置，通過本發明給出的張頂器可對這種壓杆的實施杆件伸長的作業，伸長後的壓杆依靠長度調整裝置中的固定件固定尺寸。
[0005]其中可調整長度的壓杆由壓杆1、連接杆2、封板3、固定件4四部分組成；構造如圖1所示，其中，連接杆2通過封板3與壓杆I焊接，連接杆2與壓杆I的軸線重合，連接杆2連接的上下兩段壓杆I能沿壓杆的軸線方向滑動；固定件4由左、右兩半圓形管殼組成，用來固定壓杆I伸長狀態，固定件4的外徑尺寸與壓杆I的外徑尺寸相同，固定件4的內徑尺寸與連接杆2的外徑尺寸相同，固定件4可方便地安裝和拆除，安裝時將兩半管殼扣在杆2的外側，通過螺栓將固定件4臨時固定在上下兩段壓杆I之間，需永久固定時也可將固定件4的兩瓣焊接在一起。固定件4與壓杆I的鋼材牌號相同。
[0006]其中的實施預應力索杆網格結構的壓杆伸長作業的張頂器由栓杆5、構件6、構件
7、撐杆9四部分組成，其安裝過程是:1)在待伸長的壓杆I的近節點構件8處安裝構件7。構件7由形狀相同的左右兩瓣組成，通過安置其上的螺栓孔和螺栓可以將構件7的兩瓣整合成一體。構件7的內徑與壓杆I的外徑相協調，能夠保證安裝完成後的構件7在壓杆I上自由滑動。2)通過螺栓連接的方法將各撐杆9及構件6安裝就位。3)將張拉栓杆5安裝至左右構件6的預製孔道中。
[0007]其中，對可調整長度的壓杆實施伸長作業的過程是:將頂升器安裝在待伸長的壓杆I上，旋轉栓杆5的螺母使螺母與栓杆5頭部間的尺寸a變小，此過程將使撐杆9的豎向夾角α變小，壓杆I被推長。壓杆I的推升長度達到預定尺寸時將固定件4箍在連接杆2上，固定件4與壓杆I固定後拆除張頂器具。當固定件4需臨時固定時可選用合適的螺栓螺母標準件對兩瓣固定件4固定；需永久固定時，可將固定件4的兩瓣採用對接焊縫的方式焊接。
[0008]本發明的有益效果是:
[0009]本發明對現有技術的貢獻主要體現在下幾個方面:
[0010]I)杆件的伸長與結構的節點構件的尺寸無關，解決了絲扣擰張法在杆件伸長工藝上對節點尺寸的要求。節點構件的尺寸的大幅減少，不僅節省了鋼材，更減小了自平衡預應力索杆網格結構的自重，工程經濟性顯著改善。
[0011]2)採用本發明的杆件長度調整裝置可以實現任意尺寸的受壓杆件的伸長效果，能夠滿足自平衡預應力索杆網格結構成形時分批分階段的成形需求，可以為自平衡預應力索杆網格結構提供更大的預應力度。
[0012]3)實施過程快捷、高效，不需要藉助重型張拉設備，伸長後的壓杆安全耐久。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1安裝有長度可調裝置的壓杆，其中:壓杆1、連接杆2、封板3、固定件4 ;
[0014]圖2用於壓杆伸長作業的張頂器示意圖，其中:壓杆1、連接杆2、封板3、固定件4、栓杆5、為栓杆5提供錨固的零件6、張頂器與自平衡預應力索杆網格結構的球形節點構件接觸的零件7、自平衡預應力索杆網格結構的球形節點8、撐杆9 ;
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，用於自平衡預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆由壓杆1、連接杆2、封板3、固定件4四部分組成；其中，連接杆2通過封板3與壓杆I焊接，連接杆2與壓杆I的軸線重合，連接杆2連接的上、下兩截壓杆I能沿壓杆的軸線方向滑動；固定件4由左、右兩半圓形管殼組成，用來固定壓杆I伸長狀態，固定件4的外徑尺寸與壓杆I的外徑尺寸相同，固定件4的內徑尺寸與連接杆2的外徑尺寸相同，固定件4可方便地安裝和拆除，安裝時將兩半管殼扣在杆2的外側，通過螺栓將固定件4臨時固定在上、下兩截壓杆I之間，需永久固定時也可將固定件4的兩瓣焊接在一起。固定件4與壓杆I的鋼材牌號相同。
[0016]如圖2所示，對預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆實施伸長作業的張頂器由栓杆5、構件6、構件7、撐杆9四部分組成，將其安裝至過程是:1)在待伸長的壓杆I的近節點構件8處安裝構件7。為實現構件7的安裝，構件7由形狀相同的左右兩瓣組成，通過安置其上的螺栓孔和螺栓可以將構件7的兩瓣整合成一體。構件7的內徑與壓杆I的外徑相協調，能夠保證安裝完成後的構件7在壓杆I上自由滑動。2)通過螺栓連接的方法將各撐杆9及構件6安裝就位。3)將張拉栓杆5安裝至左右構件6的預製孔道中。
[0017]用圖2所示的張頂器對預應力索杆網格結構中可調整長度的壓杆實施伸長作業的過程是:將頂升器安裝在待伸長的壓杆I上，旋轉栓杆5的螺母使螺母與栓杆5頭部間的尺寸a變小，此過程將使撐杆9的豎向夾角α變小，壓杆I被推長。壓杆I的推升長度達到預定尺寸時將固定件4箍在連接杆2上，固定件4與壓杆I固定後拆除張頂器具。當固定件4需臨時固定時可選用合適的螺栓螺母標準件對兩瓣固定件4固定；需永久固定時，可將固定件4的兩瓣採用對接焊縫的方式焊接。
【權利要求】
1.一種用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆，其特徵在於:用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆由壓杆(I)、連接杆(2)、封板(3)、固定件(4)四部分組成；其中，連接杆(2)通過封板(3)與壓杆(I)焊接，連接杆(2)與壓杆(I)的軸線重合，連接杆(2)連接的上下兩段壓杆(I)能沿壓杆的軸線方向滑動；固定件(4)由左、右兩瓣半圓形管殼組成，用來固定壓杆(I)伸長狀態，固定件(4)的外徑尺寸與壓杆(I)的外徑尺寸相同，固定件(4)的內徑尺寸與連接杆(2)的外徑尺寸相同，固定件(4)可方便地安裝和拆除，安裝時將兩半管殼扣在杆(2)的外側，通過螺栓將固定件(4)臨時固定在上下兩段壓杆(I)之間，永久固定時固定件(4)的兩瓣採用對接焊縫的方式焊接。
2.一種用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆伸長作業的張頂器，其特徵在於:張頂器由栓杆(5)、構件(6)、構件(7)、撐杆(9)四部分組成，構件(7)由形狀相同的左右兩瓣組成，通過安置其上的螺栓孔和螺栓可以將構件(7)的兩瓣整合成一體，整合成一體的構件(7 )能在壓杆(I)上自由滑動。
3.根據權利要求1所述的一種用於預應力索杆網格結構的可調整長度的壓杆；其特徵在於:對可調整長度的壓杆實施伸長作業的過程是:將頂升器安裝在待伸長的壓杆(I)上，旋轉栓杆(5 )的螺母使螺母與栓杆(5 )頭部間的尺寸a變小，此過程將使撐杆(9 )的豎向夾角α變小，壓杆(I)被推長，壓杆(I)的推升長度達到預定尺寸時將固定件(4)箍在連接杆(2)上，固定件(4)與壓杆(I)固定後拆除張頂器具。
【文檔編號】E04G21/16GK104234184SQ201310242236
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月19日 優先權日:2013年6月19日
【發明者】李國東, 左宏亮, 郭楠, 武勝, 趙金友, 徐嫚, 付皓然 申請人:東北林業大學