[实用新型]一种预应力钢管桁架系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑用的桁架系统，尤其涉及一种大跨度大负载建筑支承的预应力钢管桁架系统。

背景技术

由于造型优美、布置形式灵活，各种钢管桁架结构被广泛应用于建筑工程领域。目前，建筑领域使用的钢管桁架多为平面桁架，且主要是为满足建筑造型需要，结构布置本身有许多不合理之处，如内力分布不均匀，个别杆件受力很大，个别杆件内力又几乎为零，从而造成选用的杆件所需的截面偏大、耗费建筑用材较多，否则会因为杆件受力不均匀而造成刚度不足；尤其在大跨度、重荷载的情况下，整体桁架的变形增加，桁架挠度较大。为了满足国家规范的要求，为了满足桁架刚度要求，需要额外增加较多的结构用材，牺牲较多的建筑空间，进一步增加成本。为了改善钢管杆件的受力状况，钢管桁架也引入了预应力技术，通过在钢管桁架的部分杆件施加预应力从而改善桁架构件的内力分布、提高桁架的结构刚度。但是在实际应用中，为了使大跨度的钢管中的钢绞线可调，一般都采用无粘接体外预应力钢绞线技术，预应力钢绞线就要长时间暴露在空气中，这样必然降低其防腐蚀性能和防火性能，使得桁架的使用寿命不易保证。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种内力分布合理、结构刚度好，且桁架支座处不产生水平推力，并可有效保证预应力筋的防腐防火性能，有效延长其使用寿命的预应力钢管桁架系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种预应力钢管桁架系统，包括张拉端支座、固定端支座、桁架主体结构，所述桁架主体结构包括上弦杆、下弦杆和腹杆，下弦杆包括下弦管、设置于该下弦管内的弦套管、固定连接所述下弦管与预应力套管的套管固定支架。

作为上述方案的改进，所述的预应力套管被套管固定支架限定在下弦管内部的中央位置。

作为上述方案的改进，所述预应力套管上焊接有用于向弦套管内灌注水泥浆的灌浆支管，所述的下弦管应力较小处设有灌浆通道孔，该灌浆通道孔与所述的灌浆支管的位置相对应。

作为上述方案的改进，所述的下弦杆包括穿设于所述的预应力套管内的预应力钢绞线，该预应力钢绞线的两端通过张拉端支座、固定端支座分别固定在下弦杆的两端。

作为上述方案的改进，所述的张拉端支座、固定端支座都包括桁架支座，该桁架支座包括支座外套管、设置于所述的支座外套管内部的并与该支座外套管等长的支座内套管、固定焊接于所述的支座内套管和支座外套管两端的前端板和后端板、固定连接支座内套管与支座外套管的套管组合加劲肋。

作为上述方案的改进，所述弦套管穿设于所述后端板，该弦套管的端部具有喇叭口，该喇叭口的扩大头与支座内套管的尺寸相匹配。

作为上述方案的改进，所述的支座内套管具有内套管加强环。

作为上述方案的改进，所述后端板与所述下弦管连接处设置有加劲肋，该加劲肋与所述后端板、所述下弦杆固定焊接。

作为上述方案的改进，所述前端板的外侧设置有用于拉紧所述预应力钢绞线的锚具，该锚具与所述前端板之间设置有垫板，该垫板上焊接有罩住所述的锚具的钢帽，该钢帽设置有灌浆口和排气口。

作为上述方案的改进，所述支座外套管设置有用于向支座内外套管之间灌注微膨胀水泥浆的灌浆孔、排气孔。

作为上述方案的改进，所述预应力钢绞线是无粘结预应力钢绞线，在支座内套管以及套管内的预应力钢绞线之间浇筑有微膨胀水泥浆。

作为上述方案的改进，所述张拉端支座下部组合焊接有小位移盆式橡胶支座。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的桁架下弦杆包括下弦管、设置于该下弦管内的预应力套管、固定连接所述下弦管与预应力套管的套管固定支架，通过固定支架固定连接形成的管中套管的结构形式，使得桁架构件可承受更大的载荷和内力，节省了结构用材。

本实用新型中，将钢管构件、微膨胀细石混凝土、水泥沙浆、预应力钢绞线等材料相结合，预应力钢绞线穿拉于套管中，接着采用有粘结预应力筋的做法，向套管内灌注微膨胀水泥浆，充分利用上述材料各自的特性，将其有机地组合成一种结构刚度好，承载力大，防腐防火性能及耐久性即使用寿命较好的新型预应力钢管相贯桁架。

本实用新型中的张拉端和固定端的支座采用支座内套管、支座外套管、套管组合加劲肋、微膨胀水泥浆组合而成的新型组合节点支座，该支座不仅承载力大，而且取代了传统建筑工程中此类重要节点通常采用铸钢节点的做法，使得施工方便、工期短、材料成本明显降低、经济效益显著。