CN106930467A - 一种下弦采用frp索的组合屋架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种下弦采用FRP索的组合屋架，该组合屋架下弦杆配有FRP索，上弦杆为传统材料或FRP材料制成的型材的组合屋架，上弦杆可为“人”字型、折线型或曲线型，并通过螺栓和上端连接板相互连接。所述上弦杆通过上端连接板或焊接与腹杆连接。所述腹杆下端通过带有套筒的连接板与下弦FRP索连接，而FRP索穿过套管并可以在套筒内滑动。下弦FRP索中部可通过锚固端与屋架中间腹杆通过连接板连接。所述下弦FRP索在上弦杆两端穿过预留通孔锚固在上弦杆端部，所述下弦FRP索可施加预应力后锚固。本发明具有形式美观、传力明确、重量轻、跨越能力大、耐腐蚀、实用性强的优点。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种下弦采用FRP索的组合屋架。
背景技术
由絎架组成的屋架被广泛用于各种跨度的房屋中。絎架中的上弦杆和许多腹杆受力以压力为主，而下弦杆则以拉力为主。因此，采用相对抗压稳定性和强度高的型材制作上弦杆和腹杆，而以抗拉强度和刚度好的材料制作下弦杆是一种合理的设计。纤维增强塑料(FRP)是一种复合纤维材料，是由合成或有机高强纤维构成，是一种新型复合材料，它具有质量轻、便于施工、比钢筋混凝土结构更耐用、耐腐蚀、高抗拉强度、耐疲劳、电磁中性、低导热系数等优点，但FRP的抗剪强度低，其强度仅为抗拉强度的5％-20％，这使得FRP构件适合于结构中的受拉构件，并且应避免承受剪力，因此，一种节能环保、形式美观、传力明确、重量轻、跨越能力大、耐腐蚀、实用性强的下弦采用FRP索的组合屋架具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种节能环保、形式美观、传力明确、重量轻、跨越能力大、耐腐蚀、实用性强的下弦采用FRP索的组合屋架。
本发明采用的技术方案为：一种下弦采用FRP索的组合屋架，包括上弦杆、螺栓、上端连接板、腹杆、下端连接板、孔洞、销轴、叉耳、护套、套筒、FRP索、中间套筒、中间腹杆、中间连接板和预留通孔；
所述上弦杆为“人”字型、折线型或曲线型，上弦杆通过螺栓或焊接与上端连接板连接，所述上端连接板下端通过焊接的方式与腹杆连接，所述腹杆通过焊接的方式与下端连接板连接，所述下端连接板设置有孔洞，所述孔洞内设置有与孔洞相配合的销轴，所述销轴连接有叉耳，所述叉耳连接有护套，所述护套连接有套筒或导槽，所述套筒或导槽内连接有与套筒或导槽相配合的FRP索，所述FRP索中部锚固于中间套筒，所述中间套筒通过焊接的方式与中间腹杆连接，所述中间腹杆通过焊接的方式与中间连接板连接，所述中间连接板通过螺栓或焊接的方式与上弦杆连接，所述FRP索在上弦杆两端穿过预留通孔或绕过上弦杆端部两侧通过粘结剂或夹具锚固在上弦杆端部。FRP索可通过粘结剂与套筒及中间套筒连接，也可以保持在在中间套筒中可以滑动的状态。
作为优选，所述上弦杆及腹杆宜采用轻质材料或FRP材料制作，如竹木材料，以达到更加绿色环保的目的。
作为优选，所述FRP索为碳纤维索或其他高强纤维索。
作为优选，所述FRP索为施加预应力后锚固的下弦FRP索。
本发明下弦杆配有FRP索，上弦杆为传统材料或FRP材料制成的型材的组合屋架，可以充分利用型材的良好抗压稳定性和FRP索的优异抗拉性能。所述上弦杆可为“人”字型、折线型或曲线型，并通过螺栓和上端连接板相互连接。当型材采用金属材料时也可通过焊接连接。所述上弦杆通过上端连接板或焊接与腹杆连接。所述腹杆下端通过带有套筒的连接板与下弦FRP索连接，而FRP索穿过套管并可以在套筒内滑动。所述套筒也可以制作成开口的导槽，便于FRP索的安装。下弦FRP索中部可通过锚固端与屋架中间腹杆通过连接板连接。所述下弦FRP索在上弦杆两端穿过预留通孔或绕过端部两侧锚固在上弦杆端部，所述下弦FRP索可施加预应力后锚固。
有益效果：本发明具有形式美观、传力明确、重量轻、跨越能力大、耐腐蚀、实用性强的优点。
附图说明
图1为本发明一种下弦采用FRP索的组合屋架的结构示意图。
图2a为本发明一种下弦采用FRP索的组合屋架的上弦节点结构示意图。
图2b为图2a中1-1剖面图。
图3为本发明一种下弦采用FRP索的组合屋架的下弦节点结构示意图。
图4为本发明一种下弦采用FRP索的组合屋架的下端连接板结构示意图。
图5为本发明一种下弦采用FRP索的组合屋架的销轴连接结构示意图。
图6为本发明一种下弦采用FRP索的组合屋架的中间节点结构示意图。
图7a为本发明一种下弦采用FRP索的组合屋架的上弦端部结构示意图。
图7b为图7a中2-2剖面图。
附图中：1、上弦杆 2、螺栓 3、上端连接板 4、腹杆 5、下端连接板 6、孔洞 7、销轴8、叉耳 9、护套 10、套筒 11、FRP索 12、中间套筒 13、中间腹杆 14、中间连接板 15、预留通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1-7所示：一种下弦采用FRP索的组合屋架，包括上弦杆1、螺栓2、上端连接板3、腹杆4、下端连接板5、孔洞6、销轴7、叉耳8、护套9、套筒10、FRP索11、中间套筒12、中间腹杆13、中间连接板14和预留通孔15；
所述上弦杆1为“人”字型、折线型或曲线型，上弦杆1通过螺栓2或焊接与上端连接板3连接，所述上端连接板3下端通过焊接的方式与腹杆4连接，所述腹杆4通过焊接的方式与下端连接板5连接，所述下端连接板5设置有孔洞6，所述孔洞6内设置有与孔洞6相配合的销轴7，所述销轴7连接有叉耳8，所述叉耳8连接有护套9，所述护套9连接有套筒10或导槽，所述套筒10或导槽内连接有与套筒10或导槽相配合的FRP索11，所述FRP索11中部锚固于中间套筒12，所述中间套筒12通过焊接的方式与中间腹杆13连接，所述中间腹杆13通过焊接的方式与中间连接板14连接，所述中间连接板14通过螺栓或焊接的方式与上弦杆1连接，所述FRP索11在上弦杆1两端穿过预留通孔15通过粘结剂锚固在上弦杆1端部。FRP索11可通过粘结剂与套筒及中间套筒连接，也可以保持在在中间套筒中可以滑动的状态。
本发明上弦杆为相对抗压稳定性和强度高的型材，可以充分利用型材的良好抗压稳定性，上弦杆通过高强螺栓和上端连接板相互连接，当型材采用金属材料时也可通过焊接连接，这种连接方式具有承受力大，耐磨损的优点，能够延长本发明的使用寿命。上弦杆通过上端连接板或焊接与腹杆上端连接，腹杆下端通过焊接的方式与下端连接板连接，这种连接方式具有承受力大，成形方便的优点。下端连接板通过销轴与叉耳及套筒连接，这种连接方式具有拆卸方便、可与被连接件做相对转动的优点，便于调节下弦杆的角度。下弦FRP索中间套筒通过焊接的方式与中间腹杆下端连接，中间腹杆上端通过连接板或焊接与上弦杆连接，这种连接方式具有承受力大，成形方便的优点。FRP索可通过粘结剂与套筒及中间套筒连接也可以保持在在中间套筒中可以滑动的状态。FRP索通过粘结剂或夹具锚固在上弦杆端部的预留通孔内或两侧，这种连接方式具有锚固强度高，施工方便，降低FRP索磨损的优点。FRP索为碳纤维索或其他高强纤维索，这种FRP索具有自重轻、耐腐蚀、抗拉强度高的优点，FRP索的布置能够增大结构的面内刚度，增大结构的跨度。
以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种下弦采用FRP索的组合屋架，其特征在于：包括上弦杆、螺栓、上端连接板、腹杆、下端连接板、孔洞、销轴、叉耳、护套、套筒、FRP索、中间套筒、中间腹杆、中间连接板和预留通孔；
所述上弦杆为“人”字型、折线型或曲线型，上弦杆通过螺栓或焊接与上端连接板连接，所述上端连接板下端通过焊接的方式与腹杆连接，所述腹杆通过焊接的方式与下端连接板连接，所述下端连接板设置有孔洞，所述孔洞内设置有与孔洞相配合的销轴，所述销轴连接有叉耳，所述叉耳连接有护套，所述护套连接有套筒或导槽，所述套筒或导槽内连接有与套筒或导槽相配合的FRP索，所述FRP索中部锚固于中间套筒，所述中间套筒通过焊接的方式与中间腹杆连接，所述中间腹杆通过焊接的方式与中间连接板连接，所述中间连接板通过螺栓或焊接的方式与上弦杆连接，所述FRP索在上弦杆两端穿过预留通孔或绕过上弦杆端部两侧通过粘结剂或夹具锚固在上弦杆端部；FRP索通过粘结剂与套筒及中间套筒连接，或者以可以滑动的状态保持在中间套筒中。
2.根据权利要求1所述的一种下弦采用FRP索的组合屋架，其特征在于：所述上弦杆及腹杆采用竹木或FRP材料制作。
3.根据权利要求1所述的一种下弦采用FRP索的组合屋架，其特征在于：所述FRP索采用碳纤维索。
4.根据权利要求1所述的一种下弦采用FRP索的组合屋架，其特征在于：所述FRP索为施加预应力后锚固的FRP索。
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