CN100353014C - 大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屋盖或楼盖结构，尤其是一种大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构，它包括钢网架(1)和预应力钢索(2)，预应力钢索(2)布置在钢网架(1)体内并沿跨度方向两两正交布置；在钢网架(1)的中部下弦节点上设置有传力装置(4)，预应力钢索(2)穿过传力装置(4)后其两端分别固定在钢网架(1)的上承式支座节点(10)上。本发明解决了现有技术的钢网架结构存在的施工较复杂、室内冗余净空大、预应力效应差的缺陷，具有施工方便、预应力效应显著、受力性能好、不增加建筑物室内冗余空间、造价低等特点，主要用作大跨度(L≥60m)的屋盖或楼盖结构。

Description

大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构

技术领域：

本发明涉及一种屋盖或楼盖结构，尤其是一种大跨度(L≥60m)周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构。

背景技术：

由外国引进的周边简支承对角线室内体外折线预应力平板钢网架由于在钢索对角线布索时，一根索要一分为二并绕网架竖杆外侧两边穿过、张拉，锚固端亦一分为二，为避免对角线水平段钢索交叉点相碰，需要将室内外露撑杆沿对角线一高一矮布置，防止钢索咬合和相碰，施工较复杂；另外，折线对角钢索在网架室内中央外露撑杆高度，使室内冗余净空增大，且撑杆为压杆，受力性能不如拉杆；由于预应力撑杆向上作用力越大，预应力效应越显著，而撑杆向上作用力是与钢索折线夹角大、小成正比，由于对角线折线长度比跨度方向长度大倍，则其夹角相应比沿跨度方向折线夹角小1.414倍，则预应力向上作用力亦小1.44倍，预应力效应比沿跨度方向折线布索小1.414倍。

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种施工方便、预应力效应显著、受力性能好、不增加建筑物室内冗余空间、造价低的大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：它包括钢网架和预应力钢索，预应力钢索布置在钢网架体内并沿跨度方向两两正交布置；钢网架由周边的三角锥与内部的四角锥连接构成，在钢网架的中部下弦节点上设置有传力装置，预应力钢索穿过传力装置后其两端分别固定在钢网架的上承式支座节点上。

在钢网架体内的斜索上设置有导向装置。

其中一个方向的预应力钢索之间的间距为1～2个网格，与之正交的另一个方向的预应力钢索之间的间距为3～4个网格。

导向装置由钢管套和固定在钢管套底部的竖杆构成，预应力钢索穿在钢管套中，竖杆的另一端固定在四角锥下弦球节点四根斜腹杆的中央。

传力装置由钢箱、装在钢箱内的定滑轮和固定在钢箱底部的拉杆构成，拉杆的另一端固定在四角锥下弦球节点四根斜腹杆的中央。

两个正交方向的传力装置等高，并且两个正交方向的预应力钢索的水平段不相碰、不咬合。

本发明的预应力钢索在钢网架跨度方向两两对应及正交布索，四个传力点在网架最中央，另四个传力点在中央外围，向上传力点由四个变为八个，预应力效应更显著，且传力点由压杆改为拉杆，受力性能改善，同时其水平线段在钢网架内等高度，施工较方便；而且本发明的折线预应力钢索设置在钢网架体内，不增加建筑物室内冗余空间；预应力钢索与钢网架跨度方向正交布索，钢索折线长度比对角线布索长度小1.414倍，则夹角增大1.414倍，预应力向上作用力增大1.414倍，加大了预应力效应，从而使建筑综合造价下降20～25％。

附图说明：

附图1为本发明的平面结构示意图；

附图2为附图1的A-A剖视图；

附图3为附图1的B-B剖视图；

附图4为本发明的导向装置的结构示意图；

附图5为本发明的传力装置的结构示意图。

具体实施方式：

本发明的实施例：如附图1所示，它包括钢网架1和预应力钢索2，其中钢网架1由周边的三角锥与内部的四角锥连接构成；预应力钢索2布置在钢网架1体内并沿跨度方向两两正交布置，在沿跨度方向和与跨度正交的方向上各设置有两根预应力钢索2，沿跨度方向的两根预应力钢索2之间的间距为1～2个网格，与之正交的另一个方向的两根预应力钢索2之间的间距在前者的基础上加大两个网格，为3～4个网格，如附图2或附图3所示，在沿跨度方向的钢网架1体内的左右两斜索段上各设置有一个导向装置3，在与跨度方向正交的钢网架1体内的左右斜索段上也各设置有一个导向装置3，以减小预应力钢索2的垂度；导向装置3在斜索段上可各设置一个或两个，设置一个还是两个，需要根据钢网架1的跨度而定，一般当跨度大于60m时，每边设一个，当跨度大于60m，小于120m时，每边应设2～3个；每个导向装置3由钢管套5和固定在钢管套5底部的竖杆6构成，预应力钢索2穿在钢管套5中，如附图4所示，竖杆6的另一端固定在四角锥下弦球节点四根斜腹杆的中央；钢管套5的内径要比预应力钢索2的直径大10mm～20mm。在沿跨度方向的钢网架1的中央下弦节点上设置有两个传力装置4，在与跨度方向正交的钢网架1的中央下弦节点上也设置有两个传力装置4，并且两个正交方向的传力装置4等高，两个正交方向预应力钢索2的水平段钢索不相碰、也不咬合；每个传力装置4由钢箱7、装在钢箱7内的一个定滑轮8和固定在钢箱7底部的拉杆9构成，如附图5所示，拉杆9的另一端固定在四角锥下弦球节点四根斜腹杆的中央。预应力钢索2穿过传力装置4和导向装置3后其两端分别固定在钢网架1的上承式支座节点10上；

当建立预应力后，预应力钢索2的预拉力产生向上抬的作用力，并通过传力装置4的定滑轮轴承传给拉杆9，即传给下弦节点，使钢网架1在建立预应力后，在钢网架1中央的八个传力装置4产生向上抬的作用力，即钢网架1在成型态产生与钢网架荷载态产生的内力相反的内力，这样钢网架1处于使用状态时，是成型态与荷载态内力叠加，从而使钢网架1的内力减小，以减小配杆用钢量，降低造价。

Claims (6)

1.一种大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构，它包括钢网架(1)和预应力钢索(2)，其特征在于：预应力钢索(2)布置在钢网架(1)体内并沿跨度方向两两正交布置；钢网架(1)由周边的三角锥与内部的四角锥连接构成，在钢网架(1)的中部下弦节点上设置有传力装置(4)，预应力钢索(2)穿过传力装置(4)后其两端分别固定在钢网架(1)的上承式支座节点(10)上。

2.根据权利要求1所述的大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构，其特征在于：在钢网架(1)体内的斜索上设置有导向装置(3)。

3.根据权利要求1所述的大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构，其特征在于：其中一个方向的预应力钢索(2)之间的间距为1～2个网格，与之正交的另一个方向的预应力钢索(2)之间的间距为3～4个网格。

4.根据权利要求2所述的大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构，其特征在于：导向装置(3)由钢管套(5)和固定在钢管套(5)底部的竖杆(6)构成，预应力钢索(2)穿在钢管套(5)中，竖杆(6)的另一端固定在四角锥下弦球节点四根斜腹杆的中央。

5.根据权利要求1所述的大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构，其特征在于：传力装置(4)由钢箱(7)、装在钢箱(7)内的定滑轮(8)和固定在钢箱(7)底部的拉杆(9)构成，拉杆(9)的另一端固定在四角锥下弦球节点四根斜腹杆的中央。

6.根据权利要求1所述的大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架结构，其特征在于：两个正交方向的传力装置(4)等高，并且两个正交方向的预应力钢索(2)的水平段不相碰、不咬合。

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