專利名稱：具有下?lián)问綊佄锞€型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線的桁架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑桁架結(jié)構(gòu)的改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的建筑桁架主要缺點(diǎn)是(一)受力不均勻；(二)用鋼量大，造價(jià)高；(三)承載能力有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有下?lián)问綊佄锞€型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線的桁架，本發(fā)明解決了現(xiàn)有的建筑桁架存在的受力不均勻，用鋼量大，造價(jià)高，承載能力有限的問(wèn)題。
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為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案由鋼管砼平面桁架I、下支撐2和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3構(gòu)成；所述鋼管砼平面桁架I水平設(shè)置，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3呈二次拋物線型結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3設(shè)置于鋼管砼平面桁架I下方，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3為兩端高中間低結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3兩端與鋼管砼平面桁架I兩端的支撐位置連接，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3的中段通過(guò)若干豎向設(shè)置的下支撐2與鋼管砼平面桁架I連接。本發(fā)明目的及優(yōu)點(diǎn)(I)應(yīng)用懸索結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)索的軸向拉伸耒抵抗外荷載作用，可以最充分地利用鋼材的強(qiáng)度。當(dāng)采用高強(qiáng)度材料時(shí)，效益就更佳。懸索布置成拋物線型，與上部桁架結(jié)構(gòu)的撓度曲線一致，使桁架受力均勻，合理，并體現(xiàn)出懸索結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)。(2)鋼管砼具有良好的抗壓性能，節(jié)省鋼材，因此經(jīng)濟(jì)實(shí)用，但是它的抗拉性能差，存在局限性。(3)桁架既是承受荷載結(jié)構(gòu)，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(例如通廊)，又是預(yù)應(yīng)力鋼鉸線的支座。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中符號(hào)說(shuō)明鋼管砼平面桁架I、下支撐2、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，具有下?lián)问綊佄锞€型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線的桁架，由鋼管砼平面桁架I、下支撐2和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3構(gòu)成；所述鋼管砼平面桁架I水平設(shè)置，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3呈二次拋物線型結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3設(shè)置于鋼管砼平面桁架I下方，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3為兩端高中間低結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3兩端與鋼管砼平面桁架I兩端的支撐位置連接，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線3的中段通過(guò)若干豎向設(shè)置的下支撐2與鋼管砼平面桁架I連接。
上述技術(shù)方案的特點(diǎn)(I)本結(jié)構(gòu)上部為鋼管砼桁架，下部布置二次拋物線型的預(yù)應(yīng)力鋼鉸線(詳見(jiàn)附圖I)，通過(guò)下支撐與桁架連為一體，它作為上部桁架的彈性支座，采用分四批施加荷載，三次施加預(yù)應(yīng)力的七階段三次預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)。(2)將荷載分解為四批施加(以荷載的實(shí)際可分性為準(zhǔn)，如第一批荷載為桁架骨架桿件自重，施加第一次預(yù)應(yīng)力，第二批荷載為安裝樓面，屋面，墻面，施加第二次預(yù)應(yīng)力，第三批荷載為安裝設(shè)備和活荷載，第三次預(yù)應(yīng)力為溫度差應(yīng)力，第四批荷載為地震作用)。(3)溫度應(yīng)力及溫度差根椐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)，第8. I. 5條規(guī)定露 天結(jié)構(gòu)溫度區(qū)段可以長(zhǎng)達(dá)120M，沒(méi)有強(qiáng)調(diào)要作溫度應(yīng)力計(jì)算，而且一端支座是水平向可滑動(dòng)，溫度變化時(shí)(如冬季、夏季)，上部桁架與下部予應(yīng)力鋼鉸線同時(shí)伸長(zhǎng)和縮短，內(nèi)力不受影響(摩阻力很小，因此不計(jì))。但是，本結(jié)構(gòu)有它特殊之處，上部一般有圍護(hù)結(jié)構(gòu)，處在室內(nèi)，預(yù)應(yīng)力鋼鉸線長(zhǎng)期處在室外，二者存在溫度差，從而使二者溫度變形有差異，它對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響十分敏感。例如冬天室外溫度比棧橋內(nèi)溫度低，預(yù)應(yīng)力鋼鉸線溫度低於上部結(jié)構(gòu)，因此收縮大，相當(dāng)於預(yù)應(yīng)力鋼鉸線收縮而產(chǎn)生一拉力；夏季室外溫度比棧橋內(nèi)溫度高，則預(yù)應(yīng)力鋼鉸線比上部結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)大，相當(dāng)於預(yù)應(yīng)力鋼鉸線放松(減少預(yù)應(yīng)力)而對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響?？傊?，無(wú)論處于哪種情況，都可能對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。因此，上述二種工況均需驗(yàn)算(第一、二、三批荷載疊加)。(4)地震作用本結(jié)構(gòu)屬於大跨度結(jié)構(gòu)，根椐建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50011 一2001 (2008年版)第5. 3. 3條。以8度地震為例，取該結(jié)構(gòu)、構(gòu)件重力荷載代表值的10%。即第一、二、三批荷載總值的I. I倍(豎向地震作用)，作用於最不利工況。(5)本方案以預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程為依椐，預(yù)應(yīng)力損失等，請(qǐng)查看該規(guī)程。下?lián)问綊佄锞€型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線的布置(I)拋物線型與桁架撓度曲線相近似。(2)預(yù)應(yīng)力索對(duì)桁架的反力均勻。從而使結(jié)構(gòu)力學(xué)模型合理，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化創(chuàng)造條件。本發(fā)明將鋼管砼應(yīng)用於桁架結(jié)構(gòu)，解決了綱管砼的拉、壓異性而存在的局限性，也解決了建筑桁架存在的受力不均勻，從而提高了承載能力，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)例題(48M跨的輸煤皮帶運(yùn)輸通廊)計(jì)算，列出用鋼量比較表如下用鋼量比較表荷載用鋼量
本例題 48M 跨 q=7. 08 KN/M262. lKg/M2
(包括街架自重)
梯形鋼屋架標(biāo)準(zhǔn)圖集
05G511 跨度 36M q=6 KN/M2331. 6 Kg/M2最后應(yīng)說(shuō)明的是顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引 申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.具有下?lián)问綊佄锞€型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線的桁架，其特征在于，由鋼管砼平面桁架(I)、下支撐(2)和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)構(gòu)成；所述鋼管砼平面桁架(I)水平設(shè)置，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)呈二次拋物線型結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)設(shè)置于鋼管砼平面桁架(I)下方，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)為兩端高中間低結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)兩端與鋼管砼平面桁架(I)兩端的支撐位置連接，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)的中段通過(guò)若干豎向設(shè)置的下支撐(2)與鋼管砼平面桁架(I)連接。
2.如權(quán)利要求I所述具有下?lián)问綊佄锞€型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線的桁架，其特征在于，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)作為上部桁架的彈性支座，采用分四批施加荷載，三次施加預(yù)應(yīng)力的七階段三次預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)。
3.如權(quán)利要求I所述具有下?lián)问綊佄锞€型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線的桁架，其特征在于；受:力計(jì)算方式是 對(duì)于短桿受拉桿件非預(yù)應(yīng)力受拉構(gòu)件在荷載作用下應(yīng)力達(dá)os時(shí)，其承載力已達(dá)到極限，事先使受拉構(gòu)件承受壓力，則在外荷作用下，要首先抵消預(yù)應(yīng)力后才開(kāi)始受拉，這樣利用受拉構(gòu)件材料的承載能力，是從-σ s到+ σ s，從而使該受拉構(gòu)件的承載能力提高了一倍； 使拉桿在一部分荷載作用下而受拉，應(yīng)力達(dá)(+os)，這時(shí)穿入高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力筋并施加預(yù)應(yīng)力，把拉桿中的拉應(yīng)力抵消，甚至使它受壓為(_ os)，則拉桿又恢復(fù)了承受外荷的能力；在第二部分荷載作用下，又使它由壓應(yīng)力一 Os增加到拉應(yīng)力+ Cs ;這樣，使該桿反復(fù)利用了承載力的三培(+ O S —一 σ S — + σ S)； 桁架施加預(yù)應(yīng)力實(shí)際上是用高強(qiáng)度鋼絞線來(lái)把拉桿中已有的內(nèi)力接替過(guò)來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有下?lián)问綊佄锞€型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線的桁架，涉及建筑桁架結(jié)構(gòu)的改進(jìn)技術(shù)。由鋼管砼平面桁架(1)、下支撐(2)和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)構(gòu)成；所述鋼管砼平面桁架(1)水平設(shè)置，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)呈二次拋物線型結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)設(shè)置于鋼管砼平面桁架(1)下方。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼鉸線(3)作為上部桁架的彈性支座,采用分四批施加荷載,三次施加預(yù)應(yīng)力的七階段三次預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的建筑桁架存在的受力不均勻，用鋼量大,造價(jià)高，承載能力有限的問(wèn)題。
文檔編號(hào)E04C3/10GK102839785SQ20111016988
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者張如成 申請(qǐng)人:張如成