CN85108226A - 建造和安装后加拉力桁架 - Google Patents

Abstract

建造和竖立后张钢构架结构的方法是：在地面上建造结构的中心跨并在结构端铰接着柱结构；利用一根钢丝绳，后张中心跨直到它到达理想的形状为止；并且后张连接上述柱结构和中心跨的钢丝绳，以便在柱结构和中心跨间围绕上述铰链节产生相对的转动把柱结构从基本水平竖到基本垂直的位置，从而使中心跨升到最终的位置。

Description

本发明涉及到建筑物安装，如，农场建筑物、工厂和飞机栅用的后加拉力钢、混凝土和木质结构。这些建筑物需用有效而经济的手段在四周支撑的屋顶下罩有宽敞的面积。

本发明利用后加拉力技术建造桁架，如象澳大利亚专利（专利号：505，679）介绍的那样：建筑物的屋顶可由多个龙门架构成一个整体单元。桁架间由多个桁条连接，支撑屋顶覆盖材料。

在采用端头支撑跨（无中间支撑的）时，桁架系统的几何结构包括：一个上弦杆，它起到一个抗压件的作用，在受力前它是直的或者部分弯曲;还有一个由金属管最好是钢管套起来的受拉钢丝绳下弦杆。

在拉紧下弦杆时，上弦承受了力，下弦杆的长度将根据上弦杆偏转度和它与下弦杆之间的相对距离而变化。这些构件之间的距离是由垂直和对角构件的纵距确定的。

包括垂直或对角纵距两端间的拉力钢丝绳的各个下弦管段的长度决定每个上弦杆和下弦杆的弯曲形状。这些管段的长度可以进行调整，使上弦曲度发生任何需要的变化。

为使曲度发生小的变化，上弦杆可以在挠性内弯曲。但当下弦杆管段长度进一步缩短时，抗压上弦杆严重弯曲，那么可以通过铰链机构缓减，这样可以使上弦杆从0°偏转到90°以上。

根据这样的链节闭合度和只受抗压管长度所限制的转动度可以安装拱型架、龙门架和连续构架等桁架系统。

当拉紧下弦杆而且进一步拉紧直到各下弦管接触到下个垂直和对角纵距时，下弦杆受压，因而无论上弦杆或下弦杆都不再有任何变形。

施加给钢丝绳的拉力超过提升或构成桁架需要的力越大，受压下弦管储存的能力越大，而且上弦杆和下弦杆间垂直和对角受拉构件创造的外载荷力也越大。

预加荷力系统用于抵抗由风、地震和工作负荷施加到桁架上的负荷，以便大大增加桁架强度和韧性。

典型的预加荷载是桁架成型所需要力的0.1到100倍甚至更大。

当下弦杆件承受压力时，下弦杆链段间的变形是由受拉钢丝绳和管件内径之间的空间控制的。这个空间或间隙可根据套管最小尺寸与垂直和对角纵座标之间的距离之比以及各杆件间理想的曲度在3毫米到100毫米以上范围之间变化。

链段变形的增大也使得桁架曲度随着其长度和深度的增大而增大。钢丝绳与管壁之间的空白空间灌上粘结料（通常用普通水泥、水和化学添加剂）将钢丝绳粘到套管上并在滑动接头的管子和管壁之间相互配合，管子线段在抗压接头处重叠。

这一抗压接头管壁是由成型件构成，该件上有沟纹，最好平面斜度的正切值为0.1-1.0而沟深为1毫米到10毫米或者更深。

这些构件都灌上粘接材料，并设计成能承受住管子的全部抗拉强度。

当桁件承受负荷在下弦杆上创造的力大于钢丝绳拉力时，管子压力就变成了拉力，它通过管子材料和粘接节抗拉强度沿着下弦杆传播开来。

人们已经知道运用弯曲铰链创造力可以用来抵抗外部施加到结构上负荷的原理。然而，这个概念系指使用弯曲的钢丝绳和不同曲度的抗压件。它们联合作用创造的力可抵抗外部施加于桁构梁系统的负荷。

下弦抗压管存储着钢丝绳多余的能量，当施加外力时，就以受拉钢丝绳所用的同样方法和手段释放出来。

例如，对屋顶桁条或桁梁向上弯曲的下弦杆内的后加拉力钢丝绳进行拉伸，就创造了一个向下施加的力，这样就承受了向上的风力。

支撑桁架自重力所需要的多余能量存储在套管预压下弦杆件里，使得桁架不产生过份的变形。

上述介绍的技术在本发明中可用于建造桁架中，这个桁架能在地面上组装，后拉力把它的中心跨拉到理想的形状，然后后加拉力把它竖到最终的位置、形状和曲度，而无需使用起重机。

本发明包括建造和安装一个后加拉力钢桁架的方法，其内容是：

1.在地面上建造这个桁架的中心跨和到桁架各端用铰链联结的桁柱;

2.用一根钢丝绳将上述中心跨拉到理想的形状;并

3.在以上所说各桁柱和中心跨之间用后加拉力铰链进行连接以使在上述桁柱与上述中心跨间围绕所说的铰接点产生相对旋转的运动，把桁柱由基本水平位置竖到基本垂直的位置，从而使中心跨升到它最终的位置。

本发明还包括用以上方法建造的后拉桁架和由多个并排布置的桁架建造的建筑物，桁架间由桁条连接，它也可以是后拉结构的，桁条上盖上屋顶材料。

为了更好的了解和实施本发明的特点，下面举列并参考附图说明最佳形式，其中：

图1a、1b和1c表示不同安装阶段的一个后拉桥门架;

图2表示一个安装完成的后拉桥门架;

图3表示如图2布置的多架结构桥架系列;

图4a和4b表示平行弦杆式后拉桥门架的建造和安装的步骤;

图6表示本发明用于建造环形桁架;

图7表示本发明用于建造矩形桁架;

图8、9和10表示本发明用于建造中心跨由多段组成的结构形式。

图1a、1b和1c说明一个抛物线式后加拉力桥门架。它由中心跨10所组成，桁柱11用铰链节12铰链到中心跨的各端。图1a表示平放在适当地基13上的全部组装件。

中心跨由上弦杆14和下弦杆15组成，它们最好由管式钢件制成。它们由对角件16和（或者）垂直件17进行连接。拉力钢丝绳穿过下弦杆15并进行拉伸能把桁架拉到图1b表示的形状。后拉之后，把钢丝绳头固定在点18上，从点18沿着各桁柱11将钢丝绳继续拉至点19。这些钢丝绳通常成组的拉伸，但也可一个一个的逐步拉伸，使各桁柱11围绕中心跨的铰结点12在枢轴上旋转，这样把桁柱由图1b所示的基本水平位置竖到了图1c所示的垂直位置。

从图2看的很清楚，中心跨10和桁柱11的比邻端的形状应允许将桁柱拉至垂直的位置。

然后这些钢丝绳的端头固定在点19上，也可引进到地基里，以便把建筑物固定在地上以抵抗风力。

值得注意的是，按本发明安装建筑物无需使用起重机。还值得注意的一点是，采用本说明书序言中所介绍的技术，也可安装拱型桁架无需使用铰链连接桁柱。本发明能使桁架进行安装，其中心跨可以等于桁柱高度的相当大的高度支撑在地面上。

图2表示上面介绍的已建成的后拉桥门架结构和图3表示作为多架结构的一部分并排布置的两个这样的桁架。

图4a和4b表示建造图1a至1c结构中的一种方案。在这一方案中，中心跨20和桁柱21一样是平行弦式的。安装的方法参见图1a至1c的介绍，安装这类结构大多是使用滚轮22，滚轮安装在桁柱下端，沿着在安装面放置的适当导轨滚动。

图5表示了安装桥门式桁架的四个步骤，内容如下：

1.地面组装。

2.（1）后拉纵向桁条;

（2）将门式桁架后拉到拱型位置。

3.后拉门式桁柱A，将一端升高。

4.后拉门式桁柱B，将另一端升高。

5.完成地基和永久锚栓。

这一点的描述主要系指建造和安装各桁架。建造建筑物时，多个这类的桁架先在地面上并排装好，然后用桁条将其连接。桁条可以是、也可以不是后加拉力结构的。适当的屋顶材料固定在桁条上构成了建筑物的屋顶、屋顶材料可以是金属薄板，胶合板或混凝土构件等各种材料的。然后同时沿建筑物的一侧将桁柱立起，再立起另一侧，来完成整个建筑物的安装。

本发明可以根据图6和图7展示的方法建造环形的、方形的和矩形的结构，其中图6中的桁架布置是在中心点相交，并由此向外辐射，而图7中的桁架是正交布置的。

图8、9和10表示了本发明用到了相当大的建筑物上，作为由三个独立桁段构成的复杂结构非有个中心跨不可，即外桁段23、24和中心桁段25。桁柱26和27分别由铰接节连接到桁段23、24的外端。唯一的桁链28穿过三个桁段23、24和25。

图8表示利用临时支架29、30和32在地面组装的结构。

图9表示桁链28受后拉后的布置和附有提升链34的液压千斤顶已被配置在中心桁杆25的中心位置上。

然后用上面介绍过的手段通过拉紧钢丝绳35和36提升整个中心跨。用液压千斤顶31提升中心桁架25，一旦达到图10所示位置就永久性的固定中心柱37并拆除临时支架29、30、31和32。图8、9和10展示的建筑形式可以用到各支撑柱25和26到中心柱37中间跨度为100米的结构上。

安装诸如飞机棚这类建筑的主要问题是设计和建造的建筑物能以某种手段承受住风力。试验建筑物的详细设计研究和安装证明了，按本发明使用序言中介绍的技术建造的建筑物材料费和施工费极低而且也能顶住台风力的冲击。

建造本发明的桁架结构可以使用多种材料和组合材料。在多数情况下，全部构件都该是钢的、混凝土或木质的，中心跨的上弦件和下弦件都可使用钢管的。木质可用于顶弦、柱件和对角件，全部都要罩上胶合板。

以上介绍的实施例仅是本发明的例子，对于能工巧匠来说，在桁柱和中心跨详图设计时，显然可能设计出多种方案。

勘误表

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勘误表

勘误表

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Claims (2)

1、建造和竖立一个后张钢架结构的方法，包括：

在地面上建造结构的中心跨及它各端铰接的柱结构；和

利用一根钢丝绳后拉上述中心跨直至把它拉到理想的形状为止；并后拉连接以上所说的柱结构和中心跨之间的钢丝绳，以便在所述柱结构和中心跨间围绕上述铰接节产生相对的旋转运动，把柱结构从基本水平竖到基本垂直的位置，从而把中心跨升到最终位置。

2、建造和竖立后张构架结构的方法，包括：

1）在地面上建造一个结构，其中心跨是由中心桁架部份与外桁架部份连接而成;

2）利用钢丝绳将中心跨后拉至所需的形状;并

3）后拉连接所述柱结构及中心跨，使所述柱结构及中心跨沿所述铰链节作相对的旋转运动来将基本上水平的柱结构竖到基本上垂直的位置，並同时利用液压千斤顶将中心桁架部份升起使中心跨升到其最终位置。

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