CN112282211A - 一种防止侧向失稳的简支桁架构造 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止侧向失稳的简支桁架构造，桁架的上弦杆和下弦杆之间通过腹杆连接；上弦杆的两端分别铰接在两个桁架支座上，两个桁架支座分别固定设置在两个支撑主体的顶端；下弦杆的两端分别连接有防失稳装置，通过防失稳装置与相邻的支撑主体连接；防失稳装置包括弹簧和连接件，弹簧的一端设置有弹簧第一耳板，弹簧第一耳板通过销轴与相邻支撑主体上设置的主体耳板铰接；弹簧另一端与连接件的一端连接，连接件另一端设置有连接件第一耳板，连接件第一耳板通过销轴与下弦杆端部设置的下弦杆耳板铰接。本发明解决平面钢管桁架的平面外稳定问题，通过在桁架下弦杆与支撑主体之间设置一带有弹簧的防失稳装置以解决简支桁架的面外失稳问题。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，更具体的说是涉及一种防止侧向失稳的简支桁架构造。
背景技术
钢桁架结构主要以受弯变形为主，通过轴力将荷载传递到下部结构，与梁式结构相比，能够实现更大的跨度，承受更高的荷载。钢桁架结构将构件的内力转化为杆件的轴力，与实腹截面构件相比，截面的承载效率得到提高。钢桁架在跨越能力和承载能力方面具有更为明显的优势，因而被广泛应用于各种大跨度屋盖结构、罩棚结构和桥梁结构中。
钢桁架结构的组成杆件主要受轴压力作用，结构的整体稳定问题较为突出，应对其稳定性进行较为精确的分析，进行合理的设计，才能保证结构的整体稳定承载力满足要求。
目前对钢桁架稳定性能的研究主要侧重于平面内稳定方面，而对平面外稳定的研究较少，关于平面钢管桁架平面外稳定的控制方法一般通过在面外设置支撑或拉杆的方法，这些方法需要的材料较多，不但增加成本而且会影响建筑的外观和使用空间。
对于简支桁架结构而言，在竖向和水平荷载作用下更容易发生面外的失稳(如图1所示，虚线为失稳后轮廓)，从而导致结构坍塌。
因此，如何提供一种结构稳定防止侧向失稳的简支桁架构造是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种防止侧向失稳的简支桁架构造，解决平面钢管桁架的平面外稳定问题，本发明通过在桁架下弦杆与支撑主体之间设置一带有弹簧的防失稳装置以解决简支桁架的面外失稳问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种防止侧向失稳的简支桁架构造，包括桁架、桁架支座和支撑主体，其中所述桁架包括平行设置的上弦杆和下弦杆，所述上弦杆和所述下弦杆之间通过腹杆连接；所述上弦杆的两端分别铰接在两个所述桁架支座上，两个所述桁架支座分别固定设置在两个所述支撑主体的顶端；还包括防失稳装置，所述下弦杆的两端分别连接有所述防失稳装置，通过所述防失稳装置与相邻的所述支撑主体连接；
所述防失稳装置包括弹簧和连接件，其中所述弹簧的一端设置有弹簧第一耳板，所述弹簧第一耳板通过销轴与相邻所述支撑主体上设置的主体耳板铰接；所述弹簧的另一端与所述连接件的一端连接，所述连接件的另一端设置有连接件第一耳板，所述连接件第一耳板通过销轴与所述下弦杆端部设置的下弦杆耳板铰接。
桁架、桁架支座、支撑主体、防失稳装置连接为一体后，弹簧始终保持在受拉状态，在防失稳装置的作用下能够保持稳定的状态，通过在桁架的下弦杆和支撑主体之间设置一个始终受拉的防失稳装置，确保结构的下弦杆在受到荷载作用时能够保持在桁架平面内变形，防止发生面外变形，从而避免桁架受力较大或受到侧向力作用时发生整体失稳的问题，保证了桁架的受力安全。
优选的，在上述一种防止侧向失稳的简支桁架构造中，所述连接件为钢绞线，所述钢绞线的一端设置有连接件第二耳板，所述钢绞线的另一端与所述连接件第一耳板连接；所述弹簧与所述钢绞线连接的一端设置有弹簧第二耳板，所述连接件第二耳板通过销轴与所述弹簧第二耳板铰接。
优选的，在上述一种防止侧向失稳的简支桁架构造中，所述连接件为拉杆，所述拉杆的一端与所述弹簧连接，所述拉杆的另一端与所述连接件第一耳板连接。
优选的，在上述一种防止侧向失稳的简支桁架构造中，所述连接件为花篮拉杆，所述花篮拉杆的一端与所述弹簧连接，所述花篮拉杆的另一端与所述连接件第一耳板连接。
优选的，在上述一种防止侧向失稳的简支桁架构造中，所述弹簧为螺旋弹簧。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种防止侧向失稳的简支桁架构造，设置防失稳装置确保结构的下弦杆在受到荷载作用时能够保持在桁架平面内变形，防止发生面外变形，从而避免桁架受力较大或受到侧向力作用时发生整体失稳的问题，保证了桁架的受力安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为现有技术中简支桁架结构发生面外失稳时的俯视结构示意图；
图2附图为实施例1的结构示意图；
图3附图为实施例1中防失稳装置的结构示意图；
图4附图为实施例2的结构示意图；
图5附图为实施例2中防失稳装置的结构示意图；
图6附图为实施例3的结构示意图；
图7附图为实施例3中防失稳装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种防止侧向失稳的简支桁架构造，解决平面钢管桁架的平面外稳定问题，本发明通过在桁架下弦杆与支撑主体之间设置一带有弹簧的防失稳装置以解决简支桁架的面外失稳问题。
实施例1：
一种防止侧向失稳的简支桁架构造，包括桁架1、桁架支座2和支撑主体3，其中桁架1包括平行设置的上弦杆11和下弦杆12，上弦杆11和下弦杆12之间通过腹杆13连接；上弦杆11的两端分别铰接在两个桁架支座2上，两个桁架支座2分别固定设置在两个支撑主体3的顶端；还包括防失稳装置，下弦杆12的两端分别连接有防失稳装置，通过防失稳装置与相邻的支撑主体3连接；
防失稳装置包括弹簧4和连接件，其中弹簧4的一端设置有弹簧第一耳板41，弹簧第一耳板41通过销轴与相邻支撑主体3上设置的主体耳板31铰接；弹簧4的另一端与连接件的一端连接，连接件的另一端设置有连接件第一耳板5，连接件第一耳板5通过销轴与下弦杆12端部设置的下弦杆耳板121铰接。
桁架1、桁架支座2、支撑主体3、防失稳装置连接为一体后，弹簧4始终保持在受拉状态，在防失稳装置的作用下能够保持稳定的状态，通过在桁架1的下弦杆12和支撑主体3之间设置一个始终受拉的防失稳装置，确保结构的下弦杆12在受到荷载作用时能够保持在桁架1平面内变形，防止发生面外变形，从而避免桁架1受力较大或受到侧向力作用时发生整体失稳的问题，保证了桁架1的受力安全。
为了进一步优化上述技术方案，连接件为钢绞线6，钢绞线6的一端设置有连接件第二耳板61，钢绞线6的另一端与连接件第一耳板5连接；弹簧4与钢绞线6连接的一端设置有弹簧第二耳板42，连接件第二耳板61通过销轴与弹簧第二耳板42铰接。
为了进一步优化上述技术方案，弹簧4为螺旋弹簧。
实施例2：
一种防止侧向失稳的简支桁架1构造，包括桁架1、桁架支座2和支撑主体3，其中桁架1包括平行设置的上弦杆11和下弦杆12，上弦杆11和下弦杆12之间通过腹杆13连接；上弦杆11的两端分别铰接在两个桁架支座2上，两个桁架支座2分别固定设置在两个支撑主体3的顶端；还包括防失稳装置，下弦杆12的两端分别连接有防失稳装置，通过防失稳装置与相邻的支撑主体3连接；
防失稳装置包括弹簧4和连接件，其中弹簧4的一端设置有弹簧第一耳板41，弹簧第一耳板41通过销轴与相邻支撑主体3上设置的主体耳板31铰接；弹簧4的另一端与连接件的一端连接，连接件的另一端设置有连接件第一耳板5，连接件第一耳板5通过销轴与下弦杆12端部设置的下弦杆耳板121铰接。
桁架1、桁架支座2、支撑主体3、防失稳装置连接为一体后，弹簧4始终保持在受拉状态，在防失稳装置的作用下能够保持稳定的状态，通过在桁架1的下弦杆12和支撑主体3之间设置一个始终受拉的防失稳装置，确保结构的下弦杆12在受到荷载作用时能够保持在桁架1平面内变形，防止发生面外变形，从而避免桁架1受力较大或受到侧向力作用时发生整体失稳的问题，保证了桁架1的受力安全。
为了进一步优化上述技术方案，连接件为拉杆7，拉杆7的一端与弹簧4连接，拉杆7的另一端与连接件第一耳板5连接。
为了进一步优化上述技术方案，弹簧4为螺旋弹簧。
实施例3：
一种防止侧向失稳的简支桁架1构造，包括桁架1、桁架支座2和支撑主体3，其中桁架1包括平行设置的上弦杆11和下弦杆12，上弦杆11和下弦杆12之间通过腹杆13连接；上弦杆11的两端分别铰接在两个桁架支座2上，两个桁架支座2分别固定设置在两个支撑主体3的顶端；还包括防失稳装置，下弦杆12的两端分别连接有防失稳装置，通过防失稳装置与相邻的支撑主体3连接；
防失稳装置包括弹簧4和连接件，其中弹簧4的一端设置有弹簧第一耳板41，弹簧第一耳板41通过销轴与相邻支撑主体3上设置的主体耳板31铰接；弹簧4的另一端与连接件的一端连接，连接件的另一端设置有连接件第一耳板5，连接件第一耳板5通过销轴与下弦杆12端部设置的下弦杆耳板121铰接。
桁架1、桁架支座2、支撑主体3、防失稳装置连接为一体后，弹簧4始终保持在受拉状态，在防失稳装置的作用下能够保持稳定的状态，通过在桁架1的下弦杆12和支撑主体3之间设置一个始终受拉的防失稳装置，确保结构的下弦杆12在受到荷载作用时能够保持在桁架1平面内变形，防止发生面外变形，从而避免桁架1受力较大或受到侧向力作用时发生整体失稳的问题，保证了桁架1的受力安全。
为了进一步优化上述技术方案，连接件为花篮拉杆8，花篮拉杆8的一端与弹簧4连接，花篮拉杆8的另一端与连接件第一耳板5连接。
为了进一步优化上述技术方案，弹簧4为螺旋弹簧。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种防止侧向失稳的简支桁架构造，包括桁架、桁架支座和支撑主体，其中所述桁架包括平行设置的上弦杆和下弦杆，所述上弦杆和所述下弦杆之间通过腹杆连接；所述上弦杆的两端分别铰接在两个所述桁架支座上，两个所述桁架支座分别固定设置在两个所述支撑主体的顶端；其特征在于，还包括防失稳装置，所述下弦杆的两端分别连接有所述防失稳装置，通过所述防失稳装置与相邻的所述支撑主体连接；
所述防失稳装置包括弹簧和连接件，其中所述弹簧的一端设置有弹簧第一耳板，所述弹簧第一耳板通过销轴与相邻所述支撑主体上设置的主体耳板铰接；所述弹簧的另一端与所述连接件的一端连接，所述连接件的另一端设置有连接件第一耳板，所述连接件第一耳板通过销轴与所述下弦杆端部设置的下弦杆耳板铰接。
2.根据权利要求1所述的一种防止侧向失稳的简支桁架构造，其特征在于，所述连接件为钢绞线，所述钢绞线的一端设置有连接件第二耳板，所述钢绞线的另一端与所述连接件第一耳板连接；所述弹簧与所述钢绞线连接的一端设置有弹簧第二耳板，所述连接件第二耳板通过销轴与所述弹簧第二耳板铰接。
3.根据权利要求1所述的一种防止侧向失稳的简支桁架构造，其特征在于，所述连接件为拉杆，所述拉杆的一端与所述弹簧连接，所述拉杆的另一端与所述连接件第一耳板连接。
4.根据权利要求1所述的一种防止侧向失稳的简支桁架构造，其特征在于，所述连接件为花篮拉杆，所述花篮拉杆的一端与所述弹簧连接，所述花篮拉杆的另一端与所述连接件第一耳板连接。
5.根据权利要求1所述的一种防止侧向失稳的简支桁架构造，其特征在于，所述弹簧为螺旋弹簧。
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