CN114592634A - 混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
一种混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,涉及建筑领域,其包括单层网壳钢结构、振弦式应变传感器和监测中心。振弦式应变传感器安装于单层网壳钢结构,振弦式应变传感器与监测中心电性连接,监测中心用于监控振弦式应变传感器的检测信号。其能够方便地对单层网壳钢结构的整体健康程度进行评估,能够更加全面地评估单层网壳钢结构的安全性,检测过程简单方便、成本低廉,更具有实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域,具体而言,涉及一种混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统及其组装方法。
背景技术
网壳钢结构是常见的建筑结构。但是,传统的网壳钢结构的安全性监测难度较大,监测过程也比较复杂。
有鉴于此,特提出本申请。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其能够方便地对单层网壳钢结构的整体健康程度进行评估,能够更加全面地评估单层网壳钢结构的安全性,检测过程简单方便、成本低廉,更具有实际应用价值。
本发明的第二个目的在于提供一种单层网壳钢结构屋面系统的组装方法,其过程简单方便、易于实施,组装得到的单层网壳钢结构屋面系统能够方便地对单层网壳钢结构的整体健康程度进行评估,能够更加全面地评估单层网壳钢结构的安全性。
本发明的实施例是这样实现的:
一种混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其包括:单层网壳钢结构、振弦式应变传感器和监测中心。
振弦式应变传感器安装于单层网壳钢结构,振弦式应变传感器与监测中心电性连接,监测中心用于监控振弦式应变传感器的检测信号。
进一步地,单层网壳钢结构的结构钢的底部设置有两个间隔设置的定位环,定位环的大小分别与振弦式应变传感器的两端端部相适配。
结构钢的底部还设置有U型件,U型件的U型口部连接于结构钢的底部,U型件的U型口部罩设于定位环。
U型件的U型底部开设有螺孔,螺孔螺纹配合有螺杆,螺杆靠近定位环的一端还连接有抵接板,抵接板平行于结构钢的底部平行设置。抵接板与螺杆可转动配合。
进一步地,结构钢的底部还设置有理线组件,理线组件包括:基板、连接板、支撑板和托板。基板与结构钢的底部可拆卸地连接。
托板和结构钢的底部平行间隔设置,托板和结构钢的底部之间由连接板固定连接,支撑板设于基板和托板之间,基板和托板均与支撑板间隔设置。
支撑板开设有定位孔,定位孔可滑动地配合有定位柱,定位柱靠近托板的一端开设有用于与振弦式应变传感器的线材相适配的凹槽,定位柱远离托板的一端与基板之间抵接有第一弹性件。
进一步地,基板、连接板和托板均沿结构钢的长度方向延伸,支撑板的长度小于托板的长度,且支撑板靠近托板的一端设置。
进一步地,沿结构钢的宽度方向,多个定位柱均匀间隔设置。凹槽的开设方向沿结构钢的长度方向。
进一步地,定位柱靠近托板的一端端部为变径段,沿定位柱的长度方向并由托板指向基板的方向,变径段的外径递增。变径段的长度同托板和支撑板之间的间距相同。
进一步地,单层网壳钢结构的底部还设置有卷筒,振弦式应变传感器的线材在卷筒上旋绕1~3圈并引出。
卷筒配置有收紧组件,以用于驱使卷筒将位于单层网壳钢结构上的振弦式应变传感器的线材收紧。
进一步地,收紧组件包括支撑柱和转动套。
转动套可转动地安装于支撑柱,卷筒的转轴具有外齿圈,转动套套设于卷筒的转轴。
转动套开设有安装孔,安装孔由转动套的内壁沿径向凹陷形成。安装孔可滑动地容纳有用于与外齿圈卡合的卡齿,卡齿与安装孔的底部之间抵接有第二弹性件,以形成棘轮结构。
转动套配合有扭簧,以用于通过转动转动套为卷筒施加收紧力。
进一步地,卷筒和支撑柱安装于同一底座,转动套远离卷筒的一端安装有手轮。
一种上述的单层网壳钢结构屋面系统的组装方法,其包括:将振弦式应变传感器安装于单层网壳钢结构的结构钢,将振弦式应变传感器的线材在卷筒上旋绕1~3圈并引出,将振弦式应变传感器的线材与监测中心电性连接。将振弦式应变传感器的线材卡入定位柱的凹槽,转动手轮将转动套收紧,从而利用卷筒将位于单层网壳钢结构上的振弦式应变传感器的线材收紧。
本发明实施例的有益效果是:
本发明实施例提供的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统利用振弦式应变传感器检测单层网壳钢结构的应力变化情况,从而更加全面地评估单层网壳钢结构的安全性和可靠性。
总体而言,本发明实施例提供的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统能够方便地对单层网壳钢结构的整体健康程度进行评估,能够更加全面地评估单层网壳钢结构的安全性,检测过程简单方便、成本低廉,更具有实际应用价值。本发明实施例提供的组装方法过程简单方便、易于实施,组装得到的单层网壳钢结构屋面系统能够方便地对单层网壳钢结构的整体健康程度进行评估,能够更加全面地评估单层网壳钢结构的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统的结构示意图;
图2为振弦式应变传感器的安装示意图;
图3为振弦式应变传感器另一视角的安装示意图;
图4为理线组件的第一视角的结构示意图;
图5为图4的内部结构示意图;
图6为理线组件的第二视角的结构示意图;
图7为线材与卷筒的配合示意图;
图8为卷筒和收紧组件的配合示意图;
图9为转动套和卷筒转轴的配合示意图。
图标:
混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统1000;单层网壳钢结构100;振弦式应变传感器200;监测中心300;结构钢400;定位环410;U型件420;螺杆430;抵接板440;理线组件500;基板510;连接板520;支撑板530;定位柱540;凹槽541;变径段542;第一弹性件543;托板550;卷筒600;外齿圈610;收紧组件700;支撑柱710;转动套720;安装孔721;卡齿722;第二弹性件723;底座800;手轮900。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直,而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行,并不是表示该结构一定要完全平行,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参照图1和图2,本实施例提供一种混凝土建筑的单层网壳钢结构100屋面系统1000,其包括:单层网壳钢结构100、振弦式应变传感器200和监测中心300。
振弦式应变传感器200安装于单层网壳钢结构100,振弦式应变传感器200与监测中心300电性连接,监测中心300用于监控振弦式应变传感器200的检测信号。
利用振弦式应变传感器200检测单层网壳钢结构100的应力变化情况,从而更加全面地评估单层网壳钢结构100的安全性和可靠性。
总体而言,混凝土建筑的单层网壳钢结构100屋面系统1000能够方便地对单层网壳钢结构100的整体健康程度进行评估,能够更加全面地评估单层网壳钢结构100的安全性,检测过程简单方便、成本低廉,更具有实际应用价值。
进一步地,请结合图2~图6,在本实施例中,单层网壳钢结构100的结构钢400的底部设置有两个间隔设置的定位环410,定位环410的大小分别与振弦式应变传感器200的两端端部相适配。
结构钢400的底部还设置有U型件420,U型件420的U型口部连接于结构钢400的底部,U型件420的U型口部罩设于定位环410。
U型件420的U型底部开设有螺孔,螺孔螺纹配合有螺杆430,螺杆430靠近定位环410的一端还连接有抵接板440,抵接板440平行于结构钢400的底部平行设置。抵接板440与螺杆430可转动配合。
安装振弦式应变传感器200时,先将振弦式应变传感器200的两端分别与两个定位环410对齐,然后将螺杆430旋紧,使抵接板440将振弦式应变传感器200的两端抵接到定位环410当中,从而完成对振弦式应变传感器200两端的固定,实现对振弦式应变传感器200的安装。
为了便于对振弦式应变传感器200的线材进行梳理和走线,结构钢400的底部还设置有理线组件500,理线组件500包括:基板510、连接板520、支撑板530和托板550。基板510与结构钢400的底部可拆卸地连接。
托板550和结构钢400的底部平行间隔设置,托板550和结构钢400的底部之间由连接板520固定连接,支撑板530设于基板510和托板550之间,基板510和托板550均与支撑板530间隔设置。
支撑板530开设有定位孔,定位孔可滑动地配合有定位柱540,定位柱540靠近托板550的一端开设有用于与振弦式应变传感器200的线材相适配的凹槽541,定位柱540远离托板550的一端与基板510之间抵接有第一弹性件543。
基板510、连接板520和托板550均沿结构钢400的长度方向延伸,支撑板530的长度小于托板550的长度,且支撑板530靠近托板550的一端设置。
沿结构钢400的宽度方向,多个定位柱540均匀间隔设置。凹槽541的开设方向沿结构钢400的长度方向。
定位柱540靠近托板550的一端端部为变径段542,沿定位柱540的长度方向并由托板550指向基板510的方向,变径段542的外径递增。变径段542的长度同托板550和支撑板530之间的间距相同。连接板520位于支撑板530和托板550的同一侧边缘。
通过该设计,可以将振弦式应变传感器200的线材从托板550和支撑板530的一端卡入二者的间隙当中,由于定位柱540具有变径段542,振弦式应变传感器200的线材推动定位柱540的变径段542能够将定位柱540顶起,从而顺利地将线材卡入定位柱540的凹槽541当中。
在本实施例中,凹槽541呈弧形,这也便于线材在凹槽541中能够将定位柱540顶起,而将线材卡入其他的定位柱540当中。
进一步地,请结合图7~图9,单层网壳钢结构100的底部还设置有卷筒600,振弦式应变传感器200的线材在卷筒600上旋绕1~3圈并引出。
卷筒600配置有收紧组件700,以用于驱使卷筒600将位于单层网壳钢结构100上的振弦式应变传感器200的线材收紧。
收紧组件700包括支撑柱710和转动套720。
转动套720可转动地安装于支撑柱710,卷筒600的转轴具有外齿圈610,转动套720套设于卷筒600的转轴。
转动套720开设有安装孔721,安装孔721由转动套720的内壁沿径向凹陷形成。安装孔721可滑动地容纳有用于与外齿圈610卡合的卡齿722,卡齿722与安装孔721的底部之间抵接有第二弹性件723,以形成棘轮结构。
转动套720配合有扭簧,以用于通过转动转动套720为卷筒600施加收紧力。
卷筒600和支撑柱710安装于同一底座800,转动套720远离卷筒600的一端安装有手轮900。
通过以上设计,将振弦式应变传感器200安装于单层网壳钢结构100的结构钢400,将振弦式应变传感器200的线材在卷筒600上旋绕1~3圈并引出,将振弦式应变传感器200的线材与监测中心300电性连接。将振弦式应变传感器200的线材卡入定位柱540的凹槽541,转动手轮900使转动套720客服扭簧的扭力转动,
由于转动套720和卷筒600的转轴之间为棘轮结构设计,转动套720能够顺利地相对卷筒600的转轴转动,从而将转动套720收紧。在扭簧的作用下,转动套720能够驱动卷筒600将线材收紧,即使卷筒600按如图7所示的a方向转动,线材沿b方向进入卷筒600,沿c方向离开卷筒600。为了保障卷筒600能够有效地将线材收紧,线材在卷筒600上相互不重叠,即以螺旋分布的单股的形式旋绕于卷筒600上。通过手轮900旋转转动套720旋转不同的角度,就可以提供不同的扭力,从而控制对线材的收紧力。利用卷筒600能够将位于单层网壳钢结构100上的振弦式应变传感器200的线材收紧。
本实施例还提供一种上述的单层网壳钢结构100屋面系统的组装方法,其包括:将振弦式应变传感器200安装于单层网壳钢结构100的结构钢400,将振弦式应变传感器200的线材在卷筒600上旋绕1~3圈并引出,将振弦式应变传感器200的线材与监测中心300电性连接。将振弦式应变传感器200的线材卡入定位柱540的凹槽541,转动手轮900将转动套720收紧,从而利用卷筒600将位于单层网壳钢结构100上的振弦式应变传感器200的线材收紧。
上文中已经对组装过程进行了详细的说明,此处不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的混凝土建筑的单层网壳钢结构100屋面系统1000能够方便地对单层网壳钢结构100的整体健康程度进行评估,能够更加全面地评估单层网壳钢结构100的安全性,检测过程简单方便、成本低廉,更具有实际应用价值。本发明实施例提供的组装方法过程简单方便、易于实施,组装得到的单层网壳钢结构100屋面系统能够方便地对单层网壳钢结构100的整体健康程度进行评估,能够更加全面地评估单层网壳钢结构100的安全性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,包括:单层网壳钢结构、振弦式应变传感器和监测中心;
所述振弦式应变传感器安装于单层网壳钢结构,所述振弦式应变传感器与所述监测中心电性连接,所述监测中心用于监控所述振弦式应变传感器的检测信号。
2.根据权利要求1所述的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,所述单层网壳钢结构的结构钢的底部设置有两个间隔设置的定位环,所述定位环的大小分别与所述振弦式应变传感器的两端端部相适配;
所述结构钢的底部还设置有U型件,所述U型件的U型口部连接于所述结构钢的底部,所述U型件的U型口部罩设于所述定位环;
所述U型件的U型底部开设有螺孔,所述螺孔螺纹配合有螺杆,所述螺杆靠近所述定位环的一端还连接有抵接板,所述抵接板平行于所述结构钢的底部平行设置;所述抵接板与所述螺杆可转动配合。
3.根据权利要求1所述的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,所述结构钢的底部还设置有理线组件,所述理线组件包括:基板、连接板、支撑板和托板;所述基板与所述结构钢的底部可拆卸地连接;
所述托板和所述结构钢的底部平行间隔设置,所述托板和所述结构钢的底部之间由所述连接板固定连接,所述支撑板设于所述基板和所述托板之间,所述基板和所述托板均与所述支撑板间隔设置;
所述支撑板开设有定位孔,所述定位孔可滑动地配合有定位柱,所述定位柱靠近所述托板的一端开设有用于与所述振弦式应变传感器的线材相适配的凹槽,所述定位柱远离所述托板的一端与所述基板之间抵接有第一弹性件。
4.根据权利要求3所述的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,所述基板、所述连接板和所述托板均沿所述结构钢的长度方向延伸,所述支撑板的长度小于所述托板的长度,且所述支撑板靠近所述托板的一端设置。
5.根据权利要求4所述的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,沿所述结构钢的宽度方向,多个所述定位柱均匀间隔设置;所述凹槽的开设方向沿所述结构钢的长度方向。
6.根据权利要求5所述的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,所述定位柱靠近所述托板的一端端部为变径段,沿所述定位柱的长度方向并由所述托板指向所述基板的方向,所述变径段的外径递增;所述变径段的长度同所述托板和所述支撑板之间的间距相同。
7.根据权利要求3所述的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,所述单层网壳钢结构的底部还设置有卷筒,所述振弦式应变传感器的线材在所述卷筒上旋绕1~3圈并引出;
所述卷筒配置有收紧组件,以用于驱使所述卷筒将位于所述单层网壳钢结构上的所述振弦式应变传感器的线材收紧。
8.根据权利要求7所述的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,所述收紧组件包括支撑柱和转动套;
所述转动套可转动地安装于所述支撑柱,所述卷筒的转轴具有外齿圈,所述转动套套设于所述卷筒的转轴;
所述转动套开设有安装孔,所述安装孔由所述转动套的内壁沿径向凹陷形成;所述安装孔可滑动地容纳有用于与所述外齿圈卡合的卡齿,所述卡齿与所述安装孔的底部之间抵接有第二弹性件,以形成棘轮结构;
所述转动套配合有扭簧,以用于通过转动所述转动套为所述卷筒施加收紧力。
9.根据权利要求8所述的混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统,其特征在于,所述卷筒和所述支撑柱安装于同一底座,所述转动套远离所述卷筒的一端安装有手轮。
10.一种如权利要求9所述的单层网壳钢结构屋面系统的组装方法,其特征在于,包括:将振弦式应变传感器安装于所述单层网壳钢结构的结构钢,将所述振弦式应变传感器的线材在所述卷筒上旋绕1~3圈并引出,将所述振弦式应变传感器的线材与所述监测中心电性连接;将所述振弦式应变传感器的线材卡入所述定位柱的所述凹槽,转动所述手轮将所述转动套收紧,从而利用所述卷筒将位于所述单层网壳钢结构上的所述振弦式应变传感器的线材收紧。
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2022
- 2022-03-11 CN CN202210236604.0A patent/CN114592634A/zh active Pending
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