[发明专利]基于张拉力自调式节点的全张拉交叉索结构的施工成形方法有效
申请号: | 202110121914.3 | 申请日: | 2021-01-28 |
公开(公告)号: | CN112922340B | 公开(公告)日: | 2022-02-08 |
发明(设计)人: | 李轩直;薛素铎;李雄彦 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | E04G21/00 | 分类号: | E04G21/00;E04B1/342;E04B1/35 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人: | 刘萍 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 拉力 调式 节点 全张拉 交叉 结构 施工 成形 方法 | ||
一种基于拉力自调式节点的全张拉交叉索结构的施工成形方法,属于大跨空间索结构施工领域。针对全张拉交叉索桁结构采用张拉力自调试节点建立一种新型高效的施工成形方法。首先安装竖向支撑构件和环向桁架;然后在地面定位上弦索,在节点位置固定上节点,将竖直拉索连接到上弦索的上节点上,并整体提升锚固到环向桁架上层内环的耳板上;其次在地面上定位下弦拉索,并整体提升锚固到环向桁架下层内环的耳板上;然后由中间到端部逐次顶升下节点,同时在下节点底部向下张拉竖直拉索,使整体结构产生预应力而成形。本发明施工成形方法简便,施加张拉力小,易于调整索力,施工精度高,施工安全度高,施工成本低。
技术领域
本发明涉及一种基于拉力自调式节点的全张拉交叉索结构的施工成形方法,属于大跨空间结构施工领域。
背景技术
一种新型空间结构体系——无内环全张拉交叉索桁架结构其结构受力有别于传统的张拉整体结构中“拉索的海洋与撑杆(压杅)的孤岛”的设计理念,全部采用拉索实现整体结构体系的建立,避免了压杆失稳造成的结构失效。对于这种新型的全部采用拉索的结构体系,如何使结构获得合适的预应力实现有效的施工成形是核心问题之一。在专利公开号为CN109629690A的专利中,提出了张拉结构的下弦拉索(下弦稳定索)使结构获得预应力成形的方法,由于下弦拉索较长(比竖直拉索多一个数量级),每条弦索的节点连接数目较多,对施工下料精度控制要求高,预应力施工精度要求高,张拉的初始应力大(比竖直拉索多一个数量级)。因此,现有的施工成形方法,对构件制作精度和初始预应力精度有极其严格的要求,施工难度大,施工成形效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种基于张拉力自调式节点的全张拉交叉索结构的施工成形方法,通过对竖直拉索施加张拉力,减小上、下节点间距,即减小竖直拉索长度的方法间接对长度较长的上、下弦拉索施加预应力。竖直拉索的设计长度短易于控制,施工成形精度易得到保证,初始施加预应力低,仅在下节点张拉应力,施工难度降低。
为达到上述目的,本发明实施例提供的技术方案是:在交叉索桁架结构的下节点位置对竖直拉索张拉预应力筋,所述下节点包括:索槽板、螺杆板、碟形弹簧、锚板、橡胶层A、橡胶层B、垫片、锚固夹具和螺帽,所述索槽板的上表面有长条形的凹槽可嵌入下弦拉索中一个方向的拉索,所述螺杆板的上表面有长条形的凹槽可嵌入下弦拉索中另一个方向的拉索,且每个方向拉索分两束布置;所述螺杆板中心有中空管型的螺杆伸出;索槽板、垫片、橡胶层A、橡胶层B、碟形弹簧、锚板和锚固夹具的中心有圆孔,可使所述螺杆板中心的螺杆穿过;在无水平拉索交叉的下节点上仅固定下弦拉索的单方向拉索,下节点的组成中可去除索槽板和橡胶层B;采用所述下节点形式,针对全张拉交叉索桁结构的施工整体成形步骤如下:
第一步:安装竖向支撑构件,然后在在其上安装定位环向桁架;
第二步:在地面上首先按照全张拉交叉索桁架结构中的上弦拉索布置方式由无应力状态设计的拉索索长定位上弦拉索,然后在上弦拉索的节点位置安装上节点,其次将具有零应力状态索长的竖直拉索一端连接到上节点底部的耳板上;之后,整体提升上弦拉索,并将每个上弦拉索的两端锚固到环向桁架中上层钢桁架内环的耳板A上;
第三步:在地面上首先按照全张拉交叉索桁架结构中的下弦拉索布置方式由无应力状态设计的拉索索长定位下弦拉索,然后在下弦拉索的节点位置安装下节点,其次,整体提升下弦拉索,并将每个下弦拉索的两端锚固到环向桁架中下层钢桁架内环的耳板B上;
第四步:每榀索桁架包含若干根竖直拉索,且由中部向两侧对称分布的竖直拉索索长依次增大,首先将结构中每榀索桁架的中间竖直拉索的下端在对应的下节点位置从螺杆板中螺杆的中空位置穿过,然后再依次从蝶形弹簧、锚板和锚固夹具的中心穿过,其次,在下节点的锚板底部用张拉机具顶升锚板的同时向下张拉竖直拉索,待下节点的锚板底部达到竖直拉索在预应力状态设计的索长位置时,通过锚固夹具将竖直拉索锚固到下节点的锚板上;
第五步:除在第四步已经张拉的中间竖直拉索外,对每榀索桁架中其余的竖直拉索按照第四步的方法由中间向两端依次张拉,直至整个结构施工成形完成。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京工业大学,未经北京工业大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202110121914.3/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。