CN106401042A - 一种钢板带索桁架结构 - Google Patents

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朱明亮
李玉鑫
李然
刘志廷
夏婉秋
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    • E04B7/022—Roofs; Roof construction with regard to insulation with plane sloping surfaces, e.g. saddle roofs consisting of a plurality of parallel similar trusses or portal frames
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Abstract

本发明公开了一种钢板带索桁架结构，包括钢板带、撑杆和下弦索；所述钢板带呈向下弯曲的弧面，下弦索呈向上弯曲的弧线，钢板带的两端分别与下弦索的两端通过外梁支座连接固定在外设的圈梁上；所述撑杆的上端连接钢板带，撑杆的下端连接下弦索。本发明在传统索桁架的基础上，利用钢板带代替原上弦索部分，钢板带与撑杆相连，撑杆下端用下弦索连接，通过张拉下弦索，在结构中建立预应力；钢板带索桁架保留了传统索桁架高效的受力性能，而上弦索替换为钢板带可以解决常规索桁架中上弦索难以铺设刚性屋面的问题，从而降低屋面施工的难度与成本；由于在施加预应力形成结构之前，该体系呈柔性状态，因此可以采用无支架或少支架整体提升的施工方法，施工方便。

Description

一种钢板带索桁架结构
技术领域
本发明公开了一种预应力结构，尤其是涉及一种钢板带索桁架，属于土木工程的空间结构技术领域。
背景技术
索桁架是大跨度空间结构一种重要的结构体系。常规索桁架是由拉索（上、下弦索）和撑杆构成的柔性全张力结构，通过对张拉下弦索在结构中建立预应力，结构布置于外周环梁，形成自平衡体系，形式简洁、自重轻、传力路径明确。
在我国的钢屋盖结构中已经广泛应用的刚性屋面材料，具有低成本、易清洁等优点。但刚性屋面的跨越能力小，需要增设次结构支承屋面，并将屋面荷载传递至索桁架主体结构，这对次结构的跨越能力提出了较高的要求。对于常规索桁架结构，次结构宜搁置在撑杆顶端，而不宜搁置在上弦索上；否则，不仅构造复杂，而且受拉的弦索仅有轴向刚度，无抗弯刚度，需要较大的索力才能为次结构提供足够的弹性支撑，增大了弦索的跨中挠度。
屋面板的安装需要铺设刚性檩条来减少网格之间的跨度，由于上弦是弦索结构，属于无抗弯刚度的柔性构件，无法铺设檩条，因此不利于大面积刚性屋面板的安装。
发明内容
本发明要解决的技术问题是常规索桁架难以铺设刚性屋面板。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钢板带索桁架结构，包括钢板带、撑杆和下弦索；所述钢板带呈向下弯曲的弧面，下弦索呈向上弯曲的弧线，钢板带的两端分别与下弦索的两端通过外梁支座连接固定在外设的圈梁上，钢板带和下弦索形成鱼嘴状；所述撑杆的上端连接钢板带，撑杆的下端连接下弦索。
所述鱼嘴状即指两个相对设置的弧线两端相交后形成的形状，其中部空间最大，越向两端空间越小，最终在端头处相交。本发明由于钢板带整体呈柔性状态，所以可以参照传统索桁架结构施工方法，利用无支架或少支架整体提升技术。在施工现场拼装的时候，在地面先进行钢板带与屋面檩条板的连接，使得各榀桁架之间有足够的侧向稳定性，保证在后续张拉的过程中不会失稳。随后将钢板带和檩条系统提升适当的高度，进行钢板带与撑杆的连接，之后再将钢板带和撑杆整体提升一定高度，进行下弦索的预安装，此时结构还没有施加预应力，随后将钢板索桁架整体提升到屋面高度，利用千斤顶将上弦钢板带和下弦索连接在环梁上，并进行预应力同步张拉使得结构成形，并具备相应的刚度与稳定性。
进一步，钢板带的两端设置叉耳，外梁支座上设置有耳板，叉耳与耳板通过销轴连接并固定。
进一步，所述钢板带上表面设置有一个以上的提拉节点，用于整体提拉施工时与提升拉索相连接；所述钢板带的下表面设置一个以上的铰接点，用于铰接撑杆；所述钢板带上还设有一个以上的螺栓孔，钢板带上架放外设的檩条，檩条的檩托和钢板带通过螺栓连接。
本发明的有益效果：通过将常规索桁架的上弦索替换成为条形钢板带，使得原本不具备与檩条板相连接的上弦索构件变成了方便屋面檩条铺设的条形钢板带，从而使得目前广泛采用的刚性屋面板可以为索桁架结构服务，进而解决了原本索桁架无法铺设刚性屋面版的技术问题，并且由此降低了索桁架结构屋面铺设的成本。
附图说明
图1是钢板带索桁架结构的侧视图
图2是支座节点示意图
图3是檩条连接节点示意图
图4是带檩条的钢板带索桁架示意图
图中 1—钢板带 2—撑杆 3—下弦索 4—檩条 5—支座 6—圈梁 7—檩托 8—耳板9—销轴
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1-4所示，本发明采用的技术方案是：一种钢板带索桁架结构，包括钢板带1、撑杆2和下弦索3；所述钢板带1呈向下弯曲的弧面，下弦索3呈向上弯曲的弧线，钢板带1的两端分别与下弦索3的两端通过外梁支座5连接固定在外设的圈梁6上；所述撑杆2的上端连接钢板带1，撑杆2的下端连接下弦索3。
钢板带1的两端设置耳板8，与支座5上的耳板通过销轴9连接并固定。
所述钢板带1的下表面设置一个以上的铰接点，用于铰接撑杆2；所述钢板带1上还设有一个以上的螺栓孔，钢板带上架放外设的檩条4，檩条4的檩托7和钢板带1通过螺栓连接。
下弦索3、撑杆2和钢板带1之间的连接均采用铰接的形式连接。
钢板带1与檩条4的连接方式可以是螺栓连接或者是焊接等连接形式。
在施工时，可利用无支架或少支架的整体提拉施工方法。

Claims (3)

1.一种钢板带索桁架结构，其特征在于：包括钢板带（1）、撑杆（2）和下弦索（3）；所述钢板带（1）呈向下弯曲的弧面，下弦索（3）呈向上弯曲的弧线，钢板带（1）的两端分别与下弦索（3）的两端通过支座（5）连接固定在外设的圈梁（6）上；所述撑杆（2）的上端连接钢板带（1），撑杆（2）的下端连接下弦索（3）。
2.根据权利要求1所述的一种钢板带索桁架结构，其特征在于：钢板带（1）的两端设置耳板（8），支座（5）上设置有耳板（8），通过销轴（9）连接并固定。
3.根据权利要求1所述的一种钢板带索桁架结构，其特征在于：所述钢板带（1）上表面设置有一个以上的提拉节点，用于整体提拉施工时与提升拉索相连接；所述钢板带（1）的下表面设置一个以上的铰接点，用于铰接撑杆（2）；所述钢板带（1）上还设有一个以上的螺栓孔，钢板带（1）上架放外设的檩条（4），檩条（4）的檩托（7）和钢板带（1）通过螺栓连接。
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