[发明专利]立体桁架体外预应力施加结构

说明书

技术领域

本发明属于大跨度预应力钢结构的设计与建造技术领域，涉及一种立体桁架体外预应力施加结构。

背景技术

目前，预应力技术因其显著的结构优势，已经广泛应用到了结构的各个领域。预应力技术可以实现结构的大跨度、挠度变形的控制以及体系的轻盈美观。对于立体桁架结构，通常采用体内预应力张拉技术，即在桁架下弦杆中设置预应力拉索，但对于没有弧度的平面的立体桁架结构，下弦杆中的预应力拉索对结构产生的向上提升力很小，故此种预应力施加方法对结构挠度的控制效果并不理想。

发明内容

为了实现立体桁架的大跨度，并能较好的控制结构的挠度变形，本发明采用一种新型的预应力施加技术方法，即体外预应力张拉技术方法，此方法相较于体内预应力张拉方法，更好的减小了立体桁架的竖向变形，对结构挠度控制的效果更加理想。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种立体桁架体外预应力施加结构，其特征是，在立体桁架空间内设置撑杆，支撑预应力拉索，使拉索形成二次抛物线形，通过二次抛物线形的拉索对立体桁架施加预应力，从而更加有效的控制结构的挠度变形。

立体桁架包括上方平行的两根上弦杆、下方的一根下弦杆、上弦杆和下弦杆之间连接的多根腹杆。

上弦杆、下弦杆和腹杆构成的空间内沿桁架长度方向设置拉索，拉索的两端连接在两根上弦杆端部之间的加强腹杆上。

在立体桁架上弦杆之间的腹杆与拉索之间设置连接的撑杆。

撑杆一端连接在两根上弦杆之间的腹杆上，另一端连接在拉索上，支撑施加了预应力的拉索，撑杆数量和位置根据使拉索形成二次抛物线形来设置。

所述撑杆为圆钢管。

基于预应力技术，在立体桁架空间内设置圆钢管撑杆，支撑二次抛物线形的预应力拉索，此时预应力拉索有一定弧度，从而更好的对立体桁架提供向上的提升力，控制结构的挠度变形。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

（1）增大立体桁架的跨度；

（2）更加有效地控制立体桁架的挠度变形；

（3）与主体结构无接触，无预应力摩擦损失；

（4）适用性强，亦可类比用于其他形式的大跨度钢结构的预应力施加；

（5）在结构构件高度范围内，不影响建筑净高；

（6）施工方便；

（7）符合规范要求，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的平面图；

图3为本发明的透视图；

图4为本发明的立面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的结构如图1－图4所示，立体桁架包括上方平行的两根上弦杆1、下方的一根下弦杆2、上弦杆1和下弦杆2之间连接的多根腹杆3，立体桁架纵截面形成倒三角形。上弦杆1、下弦杆3和腹杆3构成的空间内沿桁架长度方向设置拉索4，拉索4的两端连接在接近两根上弦杆端部之间的加强腹杆上。

基于预应力技术，在立体桁架上弦杆1之间的腹杆31下设置向下的圆钢管作为撑杆5。撑杆5一端连接在两根上弦杆之间的腹杆31上，另一端连接在拉索4上，从而支撑施加了预应力的拉索，撑杆5与拉索4在立体桁架空间内的具体位置根据二次抛物线进行定位。此时预应力拉索有一定弧度，因此相对于体内预应力张拉方法能够更好的对立体桁架提供向上的提升力，从而更加有效地控制结构的挠度变形。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。