CN104775524B - 悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，包括沿刚性网壳一个方向的刚性杆布置的A方向耳板和至少一个A方向滑轮以及沿刚性网壳另一个方向的刚性杆布置的B方向耳板和至少一个B方向滑轮，所述A方向滑轮通过A方向销轴可转动地连接在设置于其两侧的A方向耳板上，所述B方向滑轮通过B方向销轴可转动地连接在设置于其两侧的B方向耳板上，所述A方向耳板和B方向耳板同时固定连接在刚性网壳的下方或上方，两个方向的拉索分别紧贴在对应的A方向滑轮或B方向滑轮下方。本发明利用拉索与滑轮的配合，对刚性网壳起到下支托或上悬挂作用，既保证了拉索与刚性网壳的可靠连接，又保证了施工张拉过程中拉索预应力的施加。

Description

悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点。

背景技术

悬索结构是一种历史悠久的结构形式，在古代已存在悬索桥。悬索结构在建筑工程中的应用从20世纪初便开始，且50年代以后发展很快。1953年建成的美国雷里体育馆屋盖采用了以两个斜放抛物线拱为边缘构件的马鞍形正交索网，受力明确，充分发挥了拉索的材料强度，被认为是世界上第一座优秀的现代大跨度索网结构。随后悬索结构被应用在体育馆、机场等建筑中，有影响的工程包括1958年的美国耶鲁大学冰球馆、1962年的华盛顿杜勒斯机场候机楼、1964年的日本代代木体育馆、1983年建成的加拿大卡尔加里体育馆。2011年建成的伦敦奥运会自行车馆采用了马鞍形两向正交的索网，单位面积重量仅为30kg/m²，非常轻盈的实现了大跨度跨越，充分体现了悬索体系的高效。

但悬索结构也存在其不足，首先悬索结构需要强大的边界来抵抗索的拉力，另外悬索结构不便于吊挂其他临时荷载，不利于建筑的多功能使用。

针对上述问题，申请人提出了一种将悬索结构与单层网壳结构组合的新结构体系，即悬索单层网壳结构，该结构在保持高受力效率的同时，可克服悬索结构的不足，但是在该结构中，需要有效解决拉索与刚性网壳的连接以及施工张拉过程中拉索预应力的施加问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种既能保证拉索与刚性网壳的可靠连接，又能保证施工张拉过程中拉索预应力施加的悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点。

本发明的技术方案是这样实现的：悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，所述悬索单层网壳结构包括刚性网壳和拉索，所述刚性网壳为双向布置的网格结构，其两个方向的拉索同时布置在刚性网壳的刚性杆下方或上方，其特征在于：位于刚性网壳下方或上方的两个方向的拉索通过一体式双向低摩阻拉索节点与刚性网壳连接，所述一体式双向低摩阻拉索节点包括沿刚性网壳一个方向的刚性杆布置的A方向耳板和至少一个A方向滑轮以及沿刚性网壳另一个方向的刚性杆布置的B方向耳板和至少一个B方向滑轮，所述A方向滑轮通过A方向销轴可转动地连接在设置于其两侧的A方向耳板上，所述B方向滑轮通过B方向销轴可转动地连接在设置于其两侧的B方向耳板上，所述A方向耳板和B方向耳板同时固定连接在刚性网壳的下方或上方，所述两个方向的拉索分别紧贴在对应的A方向滑轮或B方向滑轮下方。

本发明所述的悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，其所述B方向耳板置于A方向耳板的下方或上方，在所述B方向耳板上设置有与A方向耳板位置对应的槽孔，所述A方向耳板由槽孔穿过。

本发明所述的悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，其在所述A方向耳板和B方向耳板的边缘处分别固定连接有A方向盖板和B方向盖板，所述A方向滑轮置于A方向耳板和A方向盖板形成的腔体内，所述B方向滑轮置于B方向耳板和B方向盖板形成的腔体内，在所述A方向盖板和B方向盖板两侧分别设置有A方向通孔和B方向通孔，所述两个方向的拉索分别穿过对应的A方向通孔或B方向通孔。

本发明所述的悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，其多个A方向滑轮和多个B方向滑轮通过对应的A方向销轴和B方向销轴分别与A方向耳板和B方向耳板转动连接，所述多个A方向滑轮和多个B方向滑轮分别沿对应拉索的轴向布置。

通过本发明将刚性的单层网壳结构与悬索结构连接在一起组成悬索单层网壳结构，利用拉索与滑轮的配合，对刚性网壳起到下支托或上悬挂作用，而且拉索在张拉过程中，由于滑轮可自由滑动，使节点的摩擦力很小，能够有效降低预应力的损失。本发明既保证了拉索与刚性网壳的可靠连接，又保证了施工张拉过程中拉索预应力的施加。

附图说明

图1是本发明的使用状态示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的侧视图。

图4是本发明的分解示意图。

图5和图6是本发明中拉索与滑轮的配合关系图。

图中标记：1为刚性网壳，2为拉索，3为一体式双向低摩阻拉索节点，4a为A方向耳板，4b为A方向滑轮，4c为A方向销轴，4d为A方向盖板，4e为A方向通孔，5a为A方向耳板，5b为A方向滑轮，5c为A方向销轴，5d为A方向盖板，5e为A方向通孔，5f为槽孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

实施例1：如图1-6所示，悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，所述悬索单层网壳结构包括刚性网壳1和拉索2，所述刚性网壳1为双向正交布置的网格结构，其两个方向的拉索2同时布置在刚性网壳1的刚性杆下方或上方，位于刚性网壳1下方或上方的两个方向的拉索2通过一体式双向低摩阻拉索节点3与刚性网壳1连接。

所述一体式双向低摩阻拉索节点3包括沿刚性网壳1一个方向的刚性杆布置的A方向耳板4a和一个A方向滑轮4b以及沿刚性网壳1另一个方向的刚性杆布置的B方向耳板5a和一个B方向滑轮5b，所述A方向滑轮4b通过A方向销轴4c可转动地连接在设置于其两侧的A方向耳板4a上，所述B方向滑轮5b通过B方向销轴5c可转动地连接在设置于其两侧的B方向耳板5a上，所述A方向耳板4a和B方向耳板5a同时固定连接在刚性网壳1的下方或上方，所述B方向耳板5a置于A方向耳板4a的下方或上方，在所述B方向耳板5a上设置有与A方向耳板4a位置对应的槽孔5f，所述A方向耳板4a由槽孔5f穿过。

其中，在所述A方向耳板4a和B方向耳板5a的边缘处分别固定连接有A方向盖板4d和B方向盖板5d，所述A方向滑轮4b置于A方向耳板4a和A方向盖板4d形成的腔体内，所述B方向滑轮5b置于B方向耳板5a和B方向盖板5d形成的腔体内，在所述A方向盖板4d和B方向盖板5d两侧分别设置有A方向通孔4e和B方向通孔5e，所述两个方向的拉索2分别穿过对应的A方向通孔4e或B方向通孔5e并分别紧贴在对应的A方向滑轮4b或B方向滑轮5b下方。拉索与滑轮表面的滑槽对应，盖板可起到防止拉索滑动出耳板的作用，通过将两个方向的拉索同时布置在刚性网壳的刚性杆下方或上方，从而对刚性网壳起到支托或悬挂作用，而且在张拉过程中，由于滑轮可自由滑动，使节点的摩擦力很小，能够有效降低拉索预应力的损失。

实施例2：所述一体式双向低摩阻拉索节点包括多个A方向滑轮4b和多个B方向滑轮5b，所述多个A方向滑轮4b和多个B方向滑轮5b通过对应的A方向销轴4c和B方向销轴5c分别与A方向耳板4a和B方向耳板5a转动连接，所述多个A方向滑轮4b和多个B方向滑轮5b分别沿平行于对应拉索2的轴向布置，设置多个滑轮可降低拉索与滑轮接触处的局部应力，使拉索受力更加均匀。其他结构与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，所述悬索单层网壳结构包括刚性网壳（1）和拉索（2），所述刚性网壳（1）为双向布置的网格结构，其两个方向的拉索（2）同时布置在刚性网壳（1）的刚性杆下方或上方，其特征在于：位于刚性网壳（1）下方或上方的两个方向的拉索（2）通过一体式双向低摩阻拉索节点（3）与刚性网壳（1）连接，所述一体式双向低摩阻拉索节点（3）包括沿刚性网壳（1）一个方向的刚性杆布置的A方向耳板（4a）和至少一个A方向滑轮（4b）以及沿刚性网壳（1）另一个方向的刚性杆布置的B方向耳板（5a）和至少一个B方向滑轮（5b），所述A方向滑轮（4b）通过A方向销轴（4c）可转动地连接在设置于其两侧的A方向耳板（4a）上，所述B方向滑轮（5b）通过B方向销轴（5c）可转动地连接在设置于其两侧的B方向耳板（5a）上，所述A方向耳板（4a）和B方向耳板（5a）同时固定连接在刚性网壳（1）的下方或上方，所述两个方向的拉索（2）分别紧贴在对应的A方向滑轮（4b）或B方向滑轮（5b）下方。

2.根据权利要求1所述的悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，其特征在于：所述B方向耳板（5a）置于A方向耳板（4a）的下方或上方，在所述B方向耳板（5a）上设置有与A方向耳板（4a）位置对应的槽孔（5f），所述A方向耳板（4a）由槽孔（5f）穿过。

3.根据权利要求2所述的悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，其特征在于：在所述A方向耳板（4a）和B方向耳板（5a）的边缘处分别固定连接有A方向盖板（4d）和B方向盖板（5d），所述A方向滑轮（4b）置于A方向耳板（4a）和A方向盖板（4d）形成的腔体内，所述B方向滑轮（5b）置于B方向耳板（5a）和B方向盖板（5d）形成的腔体内，在所述A方向盖板（4d）和B方向盖板（5d）两侧分别设置有A方向通孔（4e）和B方向通孔（5e），所述两个方向的拉索（2）分别穿过对应的A方向通孔（4e）或B方向通孔（5e）。

4.根据权利要求1、2或3所述的悬索单层网壳结构的一体式双向低摩阻拉索节点，其特征在于：多个A方向滑轮（4b）和多个B方向滑轮（5b）通过对应的A方向销轴（4c）和B方向销轴（5c）分别与A方向耳板（4a）和B方向耳板（5a）转动连接，所述多个A方向滑轮（4b）和多个B方向滑轮（5b）分别沿对应拉索（2）的轴向布置。