CN107060202B - 预应力桁架组合梁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预应力桁架组合梁，所述预应力桁架组合梁包括第一桁架梁、第二桁架梁、以及连接所述第一桁架梁和第二桁架梁的预应力杆组，所述预应力杆组包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆均承受压应力。本发明提供的预应力桁架组合梁能够解决泡沫混凝土预制地板开裂的情况。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种预应力桁架组合梁。
背景技术
装配式建筑是指以在工厂先生产的预制构件为主要部件，通过现场装配、锚固而迅速构成的结构类建筑物，这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力，并可提高建筑质量。在目前建筑行业实际生产中，装配式建筑是使用最为广泛的建筑方式，在装配式建筑大量应用的国家，许多高质量要求的建筑已逐渐选用预制装配式结构来建造。
钢结构装配式建筑是指由在工厂预制的钢构件作为基础结构构件，附加内墙板和外挂式墙板，同现浇楼板在现场完成组装的住宅结构。钢结构装配式住宅具有强度高，质量轻，工期短，抗震性能好，工业化程度高等明显优势，采用预制钢结构的装配式建筑，无论从功能还是从性价比、舒适性，安全性上，都将优于现在的钢筋混凝土房屋。钢结构装配式建筑是未来装配式建筑的理想发展趋势。
在装配式建筑中，预制地板是其重要组成部分，不仅影响到室内居住的舒适度，而且关系到装配式建筑的布局和受力平衡。现有的预制地板均要求有较小的自重，一般要求其容重比不大于1000千克每立方米。因此现有的预制地板为了降低其自重，其厚度均较薄，导致地板上走动的人较多时，地板容易产生较大振动和噪音。
为了解决这一问题，申请人提出了一种预制地板，如图1所示，该地板的上层采用泡沫混凝土5形成。通过用泡沫混凝土代替现有的混凝土，可以在降低预制地板的自重的同时，可以减小地板产生的振动和噪音。为了保证该预制地板的强度，在该预制底板下方还设置有桁架梁。但是上述的预制地板在载荷较大并且长时间使用后，会出现开裂的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种预应力桁架组合梁，能够解决上述的泡沫混凝土预制地板开裂的情况。
为了实现上述目的，本发明提供了一种预应力桁架组合梁，所述预应力桁架组合梁包括第一桁架梁、第二桁架梁、以及连接所述第一桁架梁和第二桁架梁的预应力杆组，所述第一桁架梁和第二桁架梁平行设置，所述第一桁架梁包括第一上横杆、第一下横杆和固定连接所述第一上横杆和第一下横杆的多根第一连接杆，所述第一连接杆垂直于所述第一上横杆和所述第一下横杆，所述第二桁架梁包括第二上横杆、第二下横杆和固定连接所述第二上横杆和所述第二下横杆上的多根第二连接杆，所述第二连接杆垂直于所述第二上横杆和所述第二下横杆，所述预应力杆组包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，所述第一支撑杆的上下两端分别与所述第一上横杆和第二下横杆固定连接，所述第二支撑杆的上下两端分别与所述第一上横杆和第二下横杆固定连接，所述第一支撑杆的上端与所述第二支撑杆的上端分别与相邻的两根第一连接杆的上端接触，所述第一支撑杆的下端与所述第二支撑杆的下端分别与相邻的两根第二连接杆下端接触，所述第三支撑杆的上下两端分别与所述第二上横杆和第一下横杆固定连接，所述第四支撑杆的上下两端分别与所述第二上横杆和第一下横杆固定连接，所述第三支撑杆的上端与所述第四支撑杆的上端分别与相邻的两根第二连接杆的上端接触，所述第三支撑杆的下端与所述第四支撑杆的下端分别与相邻的两根第一连接杆的下端接触，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆均承受压应力。
优选地，所述第一上横杆、第一下横杆、第二上横杆和第二下横杆均采用角钢制作，所述第一上横杆和第二上横杆的拐角内侧相对设置，所述第一下横杆和第二下横杆的拐角内侧相对设置，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆的端部均固定在角钢的拐角内侧上。
优选地，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆上均设置有长度调节装置，所述长度调节装置包括套管，所述套管的一端的内壁上设置有左旋螺纹，所述套管的另一端的内壁上设置有右旋螺纹，所述套管套装在所述第一支撑杆上，所述第一支撑杆与所述套管的两端螺纹连接，所述第一支撑杆位于所述套管内的部分断开，所述第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆上套管的安装方式与所述第一支撑杆上套管的安装方式相同。
优选地，所述套管上开设有垂直所述套管的轴线的调节孔，所述调节孔与所述套管内支撑杆的断开部分连通。
优选地，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆均包括上支杆和下支杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆的上支杆的下端固定在第一固定板上，所述第三支撑杆和第四支撑杆的下支杆的上端固定在所述第一固定板上，所述第一支撑杆和第二支撑杆的下支杆的上端固定在第二固定板上，所述第三支撑杆和第四支撑杆的上支杆的下端固定在所述第二固定板上，所述第一固定板和所述第二固定板固定连接在一起，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆的上支杆和下支杆均设置有长度调节装置。
优选地，所述第一固定板和第二固定板相互贴合。
优选地，所述第一固定板和第二固定板上均开设有连接孔，所述第一固定板和第二固定板通过穿过连接孔的螺栓固定连接在一起。
优选地，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆的上支杆和下支杆均在同一直线上。
优选地，所述预应力杆组为多组，每两个相邻的第一连接杆之间均设置有一组预应力杆组。
优选地，所述第一连接杆和第二连接杆均采用角钢制作，相邻的所述第一连接杆之间设置有第一斜杆，相邻的所述第二连接杆之间设置有第二斜杆。
本发明与现有技术的不同之处在于，本发明提供的预应力桁架组合梁通过设置第一桁架梁和第二桁架梁，并通过预应力杆组连接第一桁架梁和第二桁架梁，使得三者形成一个有机整体，并在第一桁架梁和第二桁架梁上增加预应力，因而将本发明提供的预应力桁架组合梁安装在泡沫混凝土预制地板上时，使得该预制地板可能承受更大的载荷而不发生变形，从而本发明提供的预应力桁架组合梁能够解决泡沫混凝土预制地板开裂的情况。
附图说明
图1是泡沫混凝土地板的结构示意图；
图2是本发明提供的一种实施方式的预应力桁架组合梁的结构示意图；
图3是图2所示的预应力桁架组合梁的主视图；
图4是图2所示的预应力桁架组合梁的左视图；
图5是图2所示的预应力桁架组合梁的预应力杆组的结构示意图；
图6是图5所示的预应力杆组的后视图；
图7是图5所示的预应力杆组的左视图；
图8是图7中A处的放大视图；
附图标记说明：
1-第一桁架梁；11-第一上横杆；12-第一下横杆；13-第一连接杆；2-第二桁架梁；21-第二上横杆；22-第二下横杆；23-第二连接杆；24-第二斜杆；3-预应力杆组；31-第一支撑杆；32-第二支撑杆；33-第三支撑杆；34-第四支撑杆；35-下支杆；36-上支杆；37-第一固定板；371-连接孔；38-第二固定板；4-套管；41-调节孔；5-泡沫混凝土。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
在本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上、下、左、右”是指本发明提供的预应力桁架组合梁在正常使用情况下定义的，并与附图3中所示的上下左右方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身轮廓的内外。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。
在本发明中，当零部件被称为“固定”在另一个零部件上，它可以直接在另一个零部件上，或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。当一个零部件被认为是“设置”在另一个零部件上，它可以是直接设置在另一个零部件上或者可能同时存在居中零部件。
适当参考图2、图3、图4所示，本发明提供的基本实施方式的预应力桁架组合梁包括第一桁架梁1、第二桁架梁2、以及连接所述第一桁架梁1和第二桁架梁2的预应力杆组3。
如图1所示，所述第一桁架梁1和第二桁架梁2平行设置。参考图1、图3所示，所述第一桁架梁1包括第一上横杆11、第一下横杆12和固定连接所述第一上横杆11和第一下横杆12的多根第一连接杆13，所述第一连接杆13垂直于所述第一上横杆11和所述第一下横杆12。参考图2、图3所示，所述第二桁架梁2包括第二上横杆21、第二下横杆22和固定连接所述第二上横杆21和所述第二下横杆22上的多根第二连接杆23，所述第二连接杆23垂直于所述第二上横杆21和所述第二下横杆22。即所述第一桁架梁1和第二桁架梁2的结构相同，且二者前后对称设置。
适当参考图4、图5所示，所述预应力杆组3包括第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34。
适当参考图1、图5所示，所述第一支撑杆31的上下两端分别与所述第一上横杆11和第二下横杆22固定连接，所述第二支撑杆32的上下两端分别与所述第一上横杆11和第二下横杆22固定连接，所述第一支撑杆31的上端与所述第二支撑杆32的上端分别与相邻的两根第一连接杆13的上端接触，所述第一支撑杆31的下端与所述第二支撑杆32的下端分别与相邻的两根第二连接杆23下端接触，所述第三支撑杆33的上下两端分别与所述第二上横杆21和第一下横杆12固定连接，所述第四支撑杆34的上下两端分别与所述第二上横杆21和第一下横杆12固定连接，所述第三支撑杆33的上端与所述第四支撑杆34的上端分别与相邻的两根第二连接杆23的上端接触，所述第三支撑杆33的下端与所述第四支撑杆34的下端分别与相邻的两根第一连接杆13的下端接触。
需要说明的是，虽然图5中示出的第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34均是由两段组成，但在本实施例方式中，所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34均可以采用一根杆。
所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34在安装在第一桁架梁1和第二桁架梁2上后，均承受压应力。
上述实施方式提供的预应力桁架组合梁通过设置两个相互平行且结构相同的第一桁架梁1和第二桁架梁2，并通过第一支撑杆31和第二支撑杆32支撑在第一上横杆11和第二下横杆22之间，通过第三支撑杆33和第四支撑杆34支撑在第二上横杆21和第一下横杆12，使得第一上横杆11、第二上横杆21、第一下横杆12和第二下横杆22之间产生预应力，可以使得预应力桁架组合梁能够承受较大的载荷而不发生变形。并且上述的横杆和支撑杆的组合方式，使得第一桁架梁1和第二桁架梁2形成了一个有机整体，可以进一步提高组合梁的强度和刚度。
在本发明中，所述第一上横杆11、第一下横杆12、第二上横杆21和第二下横杆22可以采用各种型材制作。
在一个优选的实施例中，如图4所示，所述第一上横杆11、第一下横杆12、第二上横杆21和第二下横杆22均采用角钢制作，所述第一上横杆11和第二上横杆21的拐角内侧相对设置，所述第一下横杆12和第二下横杆22的拐角内侧相对设置，即第一上横杆11的拐角内侧朝向第二上横杆21，第二上横杆21的拐角内侧朝向第一上横杆11，第一下横杆12的拐角内侧朝向第二下横杆22，第二下横杆22的拐角内侧长向第一下横杆12。所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34的端部均通过焊接等方式固定在角钢的拐角内侧上。
通过使得第一上横杆11、第一下横杆12、第二上横杆21和第二下横杆22均采用角钢制作，可以更加牢固且容易地固定第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34。
为了可以方便地调整所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34产生的预应力，在本发明的一个优选的实施方式中，在所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34上均设置有长度调节装置。通过设置长度调节装置，可以在将第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34安装完成后，再调整其产生的预应力，从而可以方便预应力桁架组合梁的组装。
具体地，适当参考图6所示，所述长度调节装置包括套管4，所述套管4的一端的内壁上设置有左旋螺纹，所述套管4的另一端的内壁上设置有右旋螺纹，即在套管4的内侧管壁的两端分别加工相反旋向的螺纹。所述套管4套装在所述第一支撑杆31上，所述第一支撑杆31与所述套管4的两端螺纹连接，所述第一支撑杆31位于所述套管4内的部分断开，即所述第一支撑杆31在安装套管4的位置断开成两段，并在第一支撑杆31断开的两部分上分别加工不同旋向的螺纹，从而能够使得第一支撑杆31安装在套管4内，并且在所述套管4内，第一支撑杆31断开的两部分之间也存在间距。当需要调整第一支撑杆31的长度，即调整第一支撑杆31产生的预应力时，只需转动套管4即可。
同样地，所述第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34上套管4的安装方式与所述第一支撑杆31上的套管4的安装方式相同。从而便于调整产生的预应力。
本领域技术人员应当知晓，为了使得支撑杆可以的长度在通过套管调节后保持不变，套管4以及支撑杆上的螺纹应当满足螺纹的自锁条件。其中套管4可以通过定扭矩扳手转动，以使得支撑杆可以产生设定的预应力。
在上述实施方式的基础上，为了更加方便的调整支撑杆产生的预应力，优选地，所述套管4上开设有垂直所述套管4的轴线的调节孔41，所述调节孔41与所述套管4内支撑杆的断开部分连通。优选地，所述调节孔41的数量可以为两个或四个，并且围绕套管4的轴线均布。
在本发明中，通过使得调节孔41与所述套管4内支撑杆的断开部分连通，可以在调整支撑杆的预应力后，通过调节孔41向套管4内灌注胶水等材料，从而减小支撑杆的预应力改变的可能性，使得本发明提供的预应力桁架组合梁结构更加稳定。
在本发明中，所述预应力桁架组合梁是由第一桁架梁1和第二桁架梁2拼合而成的，预应力杆组3设置在第一桁架梁1和第二桁架梁2之间，导致其组装存在一定不便性。
为了降低所述预应力桁架组合梁的组装难度，在本发明的一个优选实施方式中，如图5、图6、图7所示，所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34均包括上支杆36和下支杆35。
参考图8所示，所述第一支撑杆31和第二支撑杆32的上支杆36的下端固定在第一固定板37上，所述第三支撑杆33和第四支撑杆34的下支杆35的上端固定在所述第一固定板37上。所述第一支撑杆31和第二支撑杆32的下支杆35的上端固定在第二固定板38上，所述第三支撑杆33和第四支撑杆34的上支杆36的下端固定在所述第二固定板38上。所述第一固定板37和所述第二固定板38固定连接在一起，所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34的上支杆36和下支杆35均设置有长度调节装置。
通过将所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34设置为上述结构，可以首先将固定在所述第一固定板37上的第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34的部分固定在第一桁架梁1上，并将固定在所述第二固定板38上的第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34的部分固定在第二桁架梁2上，当支撑杆都固定在桁架梁上以后，再将两个桁架梁组装在一起。
为了完善第一固定板37和第二固定板38之间的力学性能，优选地，参考图8所示，所述第一固定板37和第二固定板38相互贴合。
其中所述第一固定板37和第二固定板38可以通过现有各种常规方式连接在一起。优选地，如图6所示，所述第一固定板37和第二固定板38上均开设有连接孔371，所述第一固定板37和第二固定板38通过穿过连接孔371的螺栓固定连接在一起。
为了使得本发明提供的预应力桁架组合梁更加稳定，所述第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33和第四支撑杆34的上支杆36和下支杆35均在同一直线上。
如图1所示，在本发明的优选实施方式中，所述预应力杆组3为多组，每两个相邻的第一连接杆13之间均设置有一组预应力杆组3。
同时，为了更加容易牢固地固定支撑杆，所述第一连接杆13和第二连接杆23均采用角钢制作。
如图3所示，在本发明中，相邻的所述第一连接杆13之间设置有第一斜杆，相邻的所述第二连接杆23之间设置有第二斜杆24。通过设置第一斜杆和第二斜杆24，可以使得第一桁架梁1和第二桁架梁2结构更加稳定。
以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种预应力桁架组合梁，其特征在于,所述预应力桁架组合梁包括第一桁架梁(1)、第二桁架梁(2)、以及连接所述第一桁架梁(1)和第二桁架梁(2)的预应力杆组(3)，所述第一桁架梁(1)和第二桁架梁(2)平行设置，所述第一桁架梁(1)包括第一上横杆(11)、第一下横杆(12)和固定连接所述第一上横杆(11)和第一下横杆(12)的多根第一连接杆(13)，所述第一连接杆(13)垂直于所述第一上横杆(11)和所述第一下横杆(12)，所述第二桁架梁(2)包括第二上横杆(21)、第二下横杆(22)和固定连接所述第二上横杆(21)和所述第二下横杆(22)上的多根第二连接杆(23)，所述第二连接杆(23)垂直于所述第二上横杆(21)和所述第二下横杆(22)，所述预应力杆组(3)包括第一支撑杆(31)、第二支撑杆(32)、第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)，所述第一支撑杆(31)的上下两端分别与所述第一上横杆(11)和第二下横杆(22)固定连接，所述第二支撑杆(32)的上下两端分别与所述第一上横杆(11)和第二下横杆(22)固定连接，所述第一支撑杆(31)的上端与所述第二支撑杆(32)的上端分别与相邻的两根第一连接杆(13)的上端接触，所述第一支撑杆(31)的下端与所述第二支撑杆(32)的下端分别与相邻的两根第二连接杆(23)下端接触，所述第三支撑杆(33)的上下两端分别与所述第二上横杆(21)和第一下横杆(12)固定连接，所述第四支撑杆(34)的上下两端分别与所述第二上横杆(21)和第一下横杆(12)固定连接，所述第三支撑杆(33)的上端与所述第四支撑杆(34)的上端分别与相邻的两根第二连接杆(23)的上端接触，所述第三支撑杆(33)的下端与所述第四支撑杆(34)的下端分别与相邻的两根第一连接杆(13)的下端接触，所述第一支撑杆(31)、第二支撑杆(32)、第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)均承受压应力；所述第一支撑杆(31)、第二支撑杆(32)、第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)均包括上支杆(36)和下支杆(35)，所述第一支撑杆(31)和第二支撑杆(32)的上支杆(36)的下端固定在第一固定板(37)上，所述第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)的下支杆(35)的上端固定在所述第一固定板(37)上，所述第一支撑杆(31)和第二支撑杆(32)的下支杆(35)的上端固定在第二固定板(38)上，所述第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)的上支杆(36)的下端固定在所述第二固定板(38)上，所述第一固定板(37)和所述第二固定板(38)固定连接在一起，所述第一支撑杆(31)、第二支撑杆(32)、第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)的上支杆(36)和下支杆(35)均设置有长度调节装置，所述第一固定板(37)和第二固定板(38)相互贴合；所述第一固定板(37)和第二固定板(38)上均开设有连接孔(371)，所述第一固定板(37)和第二固定板(38)通过穿过连接孔(371)的螺栓固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的预应力桁架组合梁，其特征在于，所述第一上横杆(11)、第一下横杆(12)、第二上横杆(21)和第二下横杆(22)均采用角钢制作，所述第一上横杆(11)和第二上横杆(21)的拐角内侧相对设置，所述第一下横杆(12)和第二下横杆(22)的拐角内侧相对设置，所述第一支撑杆(31)、第二支撑杆(32)、第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)的端部均固定在角钢的拐角内侧上。
3.根据权利要求1所述的预应力桁架组合梁，其特征在于，所述长度调节装置包括套管(4)，所述套管(4)的一端的内壁上设置有左旋螺纹，所述套管(4)的另一端的内壁上设置有右旋螺纹，所述套管(4)套装在所述第一支撑杆(31)上，所述第一支撑杆(31)与所述套管(4)的两端螺纹连接，所述第一支撑杆(31)位于所述套管(4)内的部分断开，所述第二支撑杆(32)、第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)上套管(4)的安装方式与所述第一支撑杆(31)上套管(4)的安装方式相同。
4.根据权利要求3所述的预应力桁架组合梁，其特征在于，所述套管(4)上开设有垂直所述套管(4)的轴线的调节孔(41)，所述调节孔(41)与所述套管(4)内支撑杆的断开部分连通。
5.根据权利要求1所述的预应力桁架组合梁，其特征在于，所述第一支撑杆(31)、第二支撑杆(32)、第三支撑杆(33)和第四支撑杆(34)的上支杆(36)和下支杆(35)均在同一直线上。
6.根据权利要求1所述的预应力桁架组合梁，其特征在于，所述预应力杆组(3)为多组，每两个相邻的第一连接杆(13)之间均设置有一组预应力杆组(3)。
7.根据权利要求6所述的预应力桁架组合梁，其特征在于，所述第一连接杆(13)和第二连接杆(23)均采用角钢制作，相邻的所述第一连接杆(13)之间设置有第一斜杆，相邻的所述第二连接杆(23)之间设置有第二斜杆(24)。
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