[发明专利]一种用于自平衡预应力索杆网格结构的长度可调整的压杆

说明书

技术领域

本发明涉及空间钢结构，尤其涉及一种自平衡式预应力索杆网格结构。

背景技术

自平衡预应力索杆网格结构是由柔性拉索和刚性压杆组成的空间钢结构，与普通的网格结构不同，这种结构的结构基本单元体是一种由柔性拉索和压杆组成的六面体。结构的刚度是从拉索的张力中获得。由于自平衡预应力索杆网格结构在特殊上的构造性，结构体系需采平衡预应力索杆网格结构的需在各压杆及拉索中建立较高的预应力，因此这种自节点构件旋出压杆的压杆伸长法在实用上存在较大的问题，主要表现在：结构节点构件需作特殊设计，由压杆的旋出工艺决定了节点构件的尺寸较大，导致结构自重的用伸长受压腹杆间接张拉柔性拉索的方法实现结构成形。目前见诸文献的实现自平衡预应力索杆网格结构压杆伸长的方法是在压杆的两端设置反向的丝扣，预先将两端的丝扣拧入端部的节点构件中，结构成形时将压杆自两端的节点构件中旋出，从而实现压杆的伸长。由于自显著增加，影响了工程的经济性和美观性，而且压杆的旋出作用对压杆与节点的连接有较大扰动，旋出后的压杆与节点构件的连接的可靠性难以保证。本发明给出了一种用于自平衡预应力索杆网格结构的长度可调整的压杆，这种压杆可以在不扰动压杆与节点连接的情况下轻易地实现压杆的伸长，成形过程安全、高效，不需要重型张拉设备。

发明内容

本发明的目的是为解决既有的自平衡预应力索杆网格结构成形时压杆自两端节点构件中旋出的方法造成的结构节点构件的尺寸大、结构经济性差的问题，提供了一种适用于自平衡预应力索杆网格结构的长度可调整的压杆。

本发明的技术方案是：将普通的空间网格钢结构中的单根受压腹杆截为两段，通过连接件将两端压杆重新连接为一体。

所述的长度可调整的压杆由管状杆件1、管状杆件2和连接件3三部分组成，其构造如图1所示，管状杆件1和管状杆件2的一端与自平衡预应力索杆网格结构中相应的球形节点构件4相连，管状杆件1和管状杆件2的另一端在其端部区域的内管壁设置一定长度的内螺纹；连接件3是一钢质的柱状构件，在连接件3的两端加工出一定长度的外螺纹，外螺纹的规格与管状杆件1、管状杆件2内管壁的内螺纹配套。当连接件3与管状杆件1及管状杆件2可靠连接后，转动连接件3能够实现压杆的尺寸a的改变。

其中，连接件3、管状杆件1、管状杆件2中螺纹的丝扣方向需保证在单向旋转连接构件3的情况下，能将其两端的外螺纹同步旋入管状杆件1和管状杆件2中（或同步旋出管状杆件1和管状杆件2）。

其中，连接构件3两端的设置外螺纹的部分为圆柱状，剩余部位为棱柱体（如六棱柱体或八棱柱体）以便于采用扳手等器械对其实施拧转作业；

其中，管状杆件1和管状杆件2的材质、横截面等物理特性相同，其规格由自平衡预应力索杆网格结构的设计要求确定。

本发明的有益效果是：

本发明对现有技术的贡献主要体现在下两个方面：

1）杆件的伸长来自杆件自身长度的调整，与结构的节点构件的尺寸无关，因此节点构件的尺寸的大幅减少，节省了钢材，减小了结构的自重。

2）采用本发明的杆件长度调整装置可以实现任意尺寸的受压杆件的伸长效果，可以为自平衡预应力索杆网格结构提供更大的预应力度。

附图说明

图1为所述用于自平衡预应力索杆网格结构的长度可调整的压杆构造示意图，其中：管状杆件1、管状杆件2、连接件3、自平衡预应力索杆网格结构的球形节点4；A是所述杆件的立面图，B是所述杆件的断面构造，C是连接件3的立面图及平面图。

具体实施方式

结合如图1说明本实施方式，所述的长度可调整的压杆由三部分组成：管状杆件1、管状杆件2和连接件3。管状杆件1和管状杆件2的一端需安装至自平衡预应力索杆网格结构节点构件上，管状杆件1和管状杆件2的另一端在其端部区域的内管壁设置一定长度的内螺纹；连接件3的两端加工成具有外螺纹的圆柱体，外螺纹的规格与管状杆件1、管状杆件2内管壁的内螺纹配套。螺纹的丝扣方向能够实现单向旋转连接构件3时，可以将连接件3两端的外螺纹同步旋入管状杆件1和管状杆件2中。

对于所述的长度可调整的压杆，在索杆网格结构整体拼装前，先将连接件3两端的外螺纹部分完全旋入管状杆件1及管状杆件2内，然后将由管状杆件1、连接件3、管状杆件2形成的整根的压杆焊接或螺栓连接至索杆网格结构中对应的节点构件上，当需要对结构的拉索实施张拉成形时，用机械扳手单向拧转连接件3，使压杆自身的尺寸a伸长，直至达到预定状态。