CN207130881U - 一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构 - Google Patents

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本实用新型涉及一种钢桁架结构,尤其涉及一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,属于钢结构领域。包括钢桁架和双索下弦节点紧固装置,所述的钢桁架两端的底部分别设有万向球铰接节点,所述的钢桁架的下方设有若干连续分布的双索下弦节点紧固装置,所述的钢桁架与双索下弦节点紧固装置间通过V型撑杆进行定位,所述的钢桁架下方的两端分别设有多向索交叉固定节点,所述的钢桁架与多向索交叉固定节点通过多弦支撑杆进行定位,所述的双索下弦节点紧固装置、钢桁架和多向索交叉固定节点通过主张弦双拉索定位,所述的多向索交叉固定节点与钢桁架通过斜拉索定位。一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构结构紧凑,施工方法科学合理。

Description

一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种钢桁架结构,尤其涉及一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结 构,属于钢结构领域。
背景技术
[0002] 封闭式煤棚一般采用中间无柱式大跨度空间结构,其中多阶次预应力钢桁架结构 就是其中一种,采用该结构的煤棚跨度可达200m,结构高度可达6〇m以上。多阶次预应力结 构在桁架下部设置双预应力张弦索及斜拉索,通过V型撑杆相互连接,张弦索、斜拉索与钢 桁架共同作用,形成多阶次预应力结构体系,主桁架中部主张弦双拉索两侧端头生根于主 桁架上,结构两边斜拉索靠近支座一段生根于主桁架上,另一端固定于主张弦双拉索节点 上,主索在主张弦双拉索节点处断开,见图1。两榀主桁架间通过部分采用拉索和钢桁架相 结合的联系桁架形成大跨度稳定空间结构体系,两端山墙结构采用空间钢管相贯桁架结 构。由于科学合理地引入了自平衡的预应力构件,该结构力学高效、造型新颖美观,同时降 低钢结构内力峰值,调整结构内力合理分布,增加结构刚度。作为一种新型的预应力钢结构 形式,跨度大,结构高度高,施工难度大,综合技术要求达到国内一流水平。
[0003] 预应力结构在施工过程中,而索与竖向撑杆的之间的几何关系以及两者之间的摩 擦性质、张拉顺序等必然影响预应力损失,并最终导致预应力施工完成后弦支网格结构的 索、撑杆、网壳构件的实际内力大小及分布与设计不符,这将对整个弦支结构的力学性能产 生不利影响。此结构相对复杂,而且使用效果不出色。 实用新型内容
[0004] 本实用新型主要是解决现有技术中存在的不足,提供一种结构紧凑,快速、经济、 有效的一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构。
[0005] 本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0006] 一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,包括钢桁架和双索下弦节点紧固装置, 所述的钢桁架两端的底部分别设有万向球铰接节点,所述的钢桁架的下方设有若干连续分 布的双索下弦节点紧固装置,所述的钢桁架与双索下弦节点紧固装置间通过V型撑杆进行 定位,所述的钢桁架下方的两端分别设有多向索交叉固定节点,所述的钢桁架与多向索交 叉固定节点通过多弦支撑杆进行定位,所述的双索下弦节点紧固装置、钢桁架和多向索交 叉固定节点通过主张弦双拉索定位,所述的多向索交叉固定节点与钢桁架通过斜拉索定 位。
[0007] 作为优选,所述的双索下弦节点紧固装置包括下盖板,所述的下盖板的上部设有 上盖板,所述的上盖板与下盖板形成二个相间隔分布的索孔,所述的主张弦双拉索穿过索 孔,所述的V型撑杆固定在上盖板的上部。
[0008] 作为优选,所述的下盖板是整块或二块,所述的上盖板与下盖板通过若干高强螺 栓紧固;所述的上盖板与下盖板的折角分别呈磨圆倒角,磨圆倒角的半径比板厚的1/2少4 〜《笔不,所边的系札的且砼比主张弦双拉索的直径大丨〜丨.5毫米,所述的上盖板与下盖 间的间距为6-8晕米,所述的索孔的内壁设有毛齿,所述的毛齿的高度为卜如^; _9]磨酬細半概板厚的丨/2少4〜8毫米,这鋪板關社盖板或下盖板。
[0010]所述的V型撑杆与上盖板间通过加劲板紧固。
[0011]作为优选,所述的多向索交叉固定节点包括焊接球,所述的焊接球与多弦支撑杆 固定,所述的焊接球中设有向外延伸的多弦支撑杆,所述的焊接球的左侧端与右侧端分别 设有若干呈错位分布的拉索耳板组件,二个拉索耳板组件呈匹配对应式分布。
[0012]作为优选,所述的拉索耳板组件包括拉索耳板,所述的拉索耳板与焊接球相固定, 所述的拉索耳板的外端部设有销轴垫板,所述的销轴垫板中设有拉索孔,所述的拉索耳板 呈扇形状,所述的主张弦双拉索穿过拉索孔。
[0013]作为优选,所述的焊接球的左侧端设有三个拉索耳板组件,焊接球的右侧端设有 二个拉索耳板组件,所述的拉索耳板与焊接球间通过外加劲板固定,所述的外加劲板与拉 索耳板呈垂直分布,所述的焊接球中设有与拉索耳板相固定的内加劲板。
[0014]作为优选,所述的万向球铰接节点包括凹型构件和凸型构件,所述的凸型构件与 钢桁架固定,所述的凸型构件的上部呈球头状,所述的凸型构件沿凹型构件进行转动连接, 所述的凸型构件通过扣盖与凹型构件固定,所述的凸型构件的上部与凹型构件间设有聚四 氯乙稀层。
[0015]作为优选,所述的凹型构件半嵌入至扣盖中,所述的扣盖与凹型构件通过螺栓固 定,所述的凸型构件的球头部分沿凹型构件和扣盖转动。
[0016]实用新型的效果和优点:
[0017] 1、施工精度高。本实用新型专利由于采用了多阶次预应力结构双索下弦节点紧固 装置,可以更加简单、准确、有效的进行下弦节点紧固,使在索受力后该紧固装置仍能加紧 连续索,不移位,并能防止拉索的偏心,减少张拉力的损失,不会对拉索产生影响、而且美 观、其承载力高,能有效防止在下弦拉索张拉时对紧固件的局部破坏,防止紧固件受力屈 曲。因此保证了拉索,竖向撑杆等的预应力精度。
[0018] 2、主张弦双拉索固定端采用了主张拉多向索交叉固定节点,该节点为主索断开节 点,满足了主索、斜拉索力的分配要求,且承载力高,现场装配化施工;主张弦双拉索固定端 对应位置V型撑杆与桁架连接节点采用万向球铰接节点,满足三向转动,满足张拉施工要 求。
[0019] 3、大跨度多阶次预应力结构采用分区提升与分区吊装施工的方法施工,施工效率 高;分区分批次张拉方法施工速度快,方法简单易行,成效明显。
[0020] 4、施工成本低。采用的预应力施工方法所用的设备简单而施工精度高,可避免反 复调整索力的时间、人力物力等资源,且采取分区分批次张拉,避免同时使用大量的张拉设 备和人力,因此施工成本大幅度降低。
[0021] 本实用新型提供一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,结构紧凑,施工方法科 学合理。
附图说明
[0022]图1是本实用新型的结构示意图; lwz〇」 头用新型中双累下弦节点紧固装置的结构示意图;
[0024]图3是本实用新型中双索下弦节点紧固装置的另一结构示意图;
[0025]图4是本实用新型中多向索交叉固定节点的结构示意图;
[0026]图5是图4中的A-A剖视结构示意图;
[0027]图6是本实用新型中万向球铰接节点的结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面通过实施例,并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 [0029]实施例1:如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,一种超大跨度多阶次预应力钢桁架 结构,包括钢桁架1和双索下弦节点紧固装置2,所述的钢桁架丨两端的底部分别设有万向球 铰接节点3,所述的钢桁架1的下方设有若干连续分布的双索下弦节点紧固装置2,所述的钢 桁架1与双索下弦节点紧固装置2间通过V型撑杆4进行定位,所述的钢桁架1下方的两端分 别设有多向索交叉固定节点5,所述的钢桁架1与多向索交叉固定节点5通过多弦支撑杆6进 行定位,所述的双索下弦节点紧固装置2、钢桁架1和多向索交叉固定节点5通过主张弦双拉 索7定位,所述的多向索交叉固定节点5与钢桁架1通过斜拉索8定位。
[0030]、所述的双索下弦节点紧固装置2包括下盖板g,所述的下盖板9的上部设有上盖板 10,所述的上盖板10与下盖板9形成二个相间隔分布的索孔11,所述的主张弦双拉索7穿过 索孔11,所述的V型撑杆4固定在上盖板10的上部。
[0031]所述的下盖板9是整块或二块,所述的上盖板10与下盖板9通过若干高强螺栓紧 固;所述的上盖板10与下盖板9的折角分别呈磨圆倒角,磨圆倒角的半径比板厚的丨/2少4〜 8毫米,所述的索孔11的直径比主张弦双拉索7的直径大1〜1.5毫米,所述的上盖板1〇与下 盖板9间的间距为6-8毫米,所述的索孔11的内壁设有毛齿,所述的毛齿的高度为 [0032]所述的V型撑杆4与上盖板10间通过加劲板12紧固。
[0033]所述的多向索交叉固定节点5包括焊接球13,所述的焊接球13与多弦支撑杆6固 定,所述的焊接球13中设有向外延伸的多弦支撑杆6,所述的焊接球13的左侧端与右侧端分 别设有若干呈错位分布的拉索耳板组件,二个拉索耳板组件呈匹配对应式分布。
[0034]所述的拉索耳板组件包括拉索耳板I5,所述的拉索耳板15与焊接球13相固定,所 述的拉索耳板15的外端部设有销轴垫板ie,所述的销轴垫板16中设有拉索孔17,所述的拉 索耳板15呈扇形状,所述的主张弦双拉索7穿过拉索孔17。
[0035]所述的焊接球13的左侧端设有三个拉索耳板组件,焊接球13的右侧端设有二个拉 索耳板组件,所述的拉索耳板15与焊接球13间通过外加劲板18固定,所述的外加劲板18与 拉索耳板15呈垂直分布,所述的焊接球13中设有与拉索耳板15相固定的内加劲板19。
[0036]所述的万向球铰接节点3包括凹型构件20和凸型构件21,所述的凸型构件21与钢 桁架1固定,所述的凸型构件21的上部呈球头状,所述的凸型构件21沿凹型构件20进行转动 连接,所述的凸型构件21通过扣盖22与凹型构件20固定,所述的凸型构件21的上部与凹型 构件20间设有聚四氯乙烯层23。
[0037]所述的凹型构件2〇半嵌入至扣盖22中,所述的扣盖22与凹型构件2〇通过螺栓固 定,所述的凸型构件21的球头部分沿凹型构件20和扣盖22转动。

Claims (8)

1. 一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,其特征在于:包括钢桁架(1)和双索下弦节 点紧固装置(2),所述的钢桁架⑴两端的底部分别设有万向球铰接节点(3),所述的钢桁架 (1)的下方设有若干连续分布的双索下弦节点紧固装置(2),所述的钢桁架(1)与双索下弦 节点紧固装置⑵间通过V型撑杆(4)进行定位,所述的钢桁架(1)下方的两端分别设有多向 索交叉固定节点(5),所述的钢桁架(1)与多向索交叉固定节点⑸通过多弦支撑杆(6)进行 定位,所述的双索下弦节点紧固装置(2)、钢桁架(1)和多向索交叉固定节点⑸通过主张弦 双拉索⑺定位,所述的多向索交叉固定节点⑸与钢桁架(1)通过斜拉索(8)定位。
2. 根据权利要求1所述的一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,其特征在于:所述的 双索下弦节点紧固装置⑵包括下盖板⑼,所述的下盖板(9)的上部设有上盖板(10),所述 的上盖板(10)与下盖板⑼形成二个相间隔分布的索孔(11),所述的主张弦双拉索⑺穿过 索孔(11),所述的V型撑杆⑷固定在上盖板(10)的上部。
3.根据权利要求2所述的一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,其特征在于:所述的 下盖板(9)是整块或二块,所述的上盖板(10)与下盖板(9)通过若干高强螺栓紧固;所述的 上盖板(10)与下盖板(9)的折角分别呈磨圆倒角,磨圆倒角的半径比板厚的1/2少4〜8毫 米,所述的索孔(11)的直径比主张弦双拉索⑺的直径大1〜1.5毫米,所述的上盖板(10)与 下盖板(9)间的间距为6-S毫米,所述的索孔(11)的内壁设有毛齿,所述的毛齿的高度为1-2mm; 所述的V型撑杆⑷与上盖板(10)间通过加劲板(12)紧固。
4.根据权利要求1所述的一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,其特征在于:所述的 多向索交叉固定节点(5)包括焊接球(13),所述的焊接球(13)与多弦支撑杆(6)固定,所述 的焊接球(13)中设有向外延伸的多弦支撑杆(6),所述的焊接球(13)的左侧端与右侧端分 别设有若干呈错位分布的拉索耳板组件,二个拉索耳板组件呈匹配对应式分布。
5. 根据权利要求4所述的一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,其特征在于:所述的 拉索耳板组件包括拉索耳板(15),所述的拉索耳板(15)与焊接球(13)相固定,所述的拉索 耳板(15)的外端部设有销轴垫板(16),所述的销轴垫板(16)中设有拉索孔(17),所述的拉 索耳板(15)呈扇形状,所述的主张弦双拉索〇7)穿过拉索孔(17)。
6. 根据权利要求5所述的一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,其特征在于:所述的 焊接球(13)的左侧端设有三个拉索耳板组件,焊接球(13)的右侧端设有二个拉索耳板组 件,所述的拉索耳板(15)与焊接球(13)间通过外加劲板(18)固定,所述的外加劲板(18)与 拉索耳板(15)呈垂直分布,所述的焊接球(13)中设有与拉索耳板(15)相固定的内加劲板 (19)〇
7. 根据权利要求1所述的一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,其特征在于:所述的 万向球铰接节点(3)包括凹型构件(20)和凸型构件(21),所述的凸型构件(21)与钢桁架(1) 固定,所述的凸型构件(21)的上部呈球头状,所述的凸型构件(21)沿凹型构件(20)进行转 动连接,所述的凸型构件(21)通过扣盖(22)与凹型构件(20)固定,所述的凸型构件(21)的 上部与凹型构件(20)间设有聚四氯乙烯层(23)。
8. 根据权利要求7所述的一种超大跨度多阶次预应力钢桁架结构,其特征在于:所述的 凹型构件(20)半嵌入至扣盖(22)中,所述的扣盖(22)与凹型构件(20)通过螺栓固定,所述 的凸型构件(21)的球头部分沿凹型构件(20)和扣盖(22)转动。
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