[其他]建造和安裝后張鋼桁架

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• 申請號: 101985000008226
• 申請日: 1985-11-09
• 公開（公告）號: CN1004714B
• 公開（公告）日: 1989-07-05
• 發明（設計）人: 彼得·埃丁頓·埃倫
• 申請（專利權）人: 埃爾斯潘國際有限公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖爾剛

建造和安裝后張鋼桁架的方法是：桁架的是心跨到各架端鉸接的桁柱要在地面上建造：通過一根鋼絲繩張拉中心跨直到把它拉到理想的形狀為止；并且張拉連接上述桁柱和中心跨的鋼絲繩，以便在桁柱和中心跨間圍繞上述鉸鏈節產生相對合理的運動把桁柱從基本水平豎到基本垂直的位置，從而使中心跨達到最終的位置。

本發明涉及到用于豎立建筑物，如，農場建筑物、工廠和飛機棚的后張鋼、混凝土和木質結構。這些建筑物需用有效而經濟的手段在四周支撐的屋頂下罩有寬敞的面積。

本發明利用后張法技術建造桁架，加澳大利亞專利（專利號：505，679）介紹的那樣：建筑物的屋頂可由多個桁架構成一個整體單元。桁架由多個支撐屋頂覆蓋材料的桁條連接。

在采用端頭支撐跨（無中間支撐的）時，桁架系統的幾何結構包括：一個弦桿，它起到一個抗壓件的作用，而在受力前它是直的或者部分彎曲;及一個由金屬管最好是鋼管套起來的受拉鋼絲繩下弦桿。

在拉緊下弦桿時，上弦承受了力，下弦桿的長度將根據上弦桿的偏轉度和它與下弦桿之間的相對距離而變化，這個距離是由垂直和對角構件的縱距確定的。

在垂直或對角縱距兩端間包含拉力鋼絲繩的各個下弦管段的長度決定每個上弦桿和下弦桿的彎曲形狀。這些管段的長度可以進行調整，使上弦曲度發生任何需要的變化。

當曲度發生小的變化，上弦桿可以撓曲成彎曲。但當下弦桿管段長度進一步縮短時，抗壓上弦桿會受嚴重彎曲，那么可以通過鉸鏈機構減低彎曲，這樣可以使上弦桿從0°偏轉到90°以上。

利用這樣的鏈節閉合度可以豎立如拱型架、門式剛架和連續構架等結構系統，而旋轉度則由裝有拉力件的抗壓管的長度所限制。

當下弦桿被拉緊直到各下弦管接觸到下個垂直和對角縱距時，進一步拉緊使下弦桿受壓，因而無論上弦桿或下弦桿都不再有任何進一步變形。

施加給鋼絲繩的拉力超過提升或構成結構需要的力越大，受壓下弦管儲存的能量越大，而且對上弦桿和下弦桿間垂直和對角的受拉構件產生的外載荷力也越大。預加荷載的力系統用于抵抗由風、地震和工作負荷施加到結構上的負荷，以便大大增加結構的強度和韌性。

典型的預加荷載是結構成型所需要的力的0.1到100倍甚至更大。

當下弦桿件承受壓力時，下弦桿鏈段間的變形是由受拉鋼絲繩和管件內徑之間的空間控制的。這個空間或間隙的范圍根據套管最小尺寸與垂直/對角縱距之比以及各桿件間理想的曲度可從3毫米以至100毫米以上。

鏈段變形的增大也使得桁架曲度隨著桁架的長度和深度而增大。鋼絲繩與管壁之間的空白空間會灌入水泥材料（通常用普通水泥、水和化學添加劑）將鋼絲繩粘到套管上并在滑動接頭將管子和管壁之間相互聯系，在滑動接頭那里管子線段在抗壓接頭處重疊。

這一抗壓接頭的管壁是由成型件構成，該件上有波紋，最好平面斜度的正切值為0.1-1.0而波紋深度為1毫米到10毫米或者更深。

這些組成部份都灌上粘接材料，並設計成能承受住管子的全部抗拉強度。

當結構承受負荷在下弦桿上產生的力大于鋼絲繩拉力時，管子壓力就變成了拉力，它通過管子材料和粘接節的抗拉強度沿著下弦桿傳播開來。

人們已經知道運用彎曲鉸鏈產生的力可以用來抵抗外部施加到結構上負荷的原理。然而，這個概念系指使用彎曲的鋼絲繩和不同曲度的抗壓件，它們聯合作用產生的力可抵抗外部施加于桁構梁系統的負荷。

下弦抗壓管存儲著鋼絲繩多馀的能量，當施加外力時，就以受拉鋼絲繩所用的同樣方法和手段釋放出來。

例如，對屋頂桁條或桁梁向上彎曲的下弦桿內的后張鋼絲繩進行拉伸，就創造了一個向下施加的力，以抵抗由風產生的向上力。

支撐結構自重所需要的力的多馀能量存儲在套管預壓下弦桿件里，而結構不產生過份的變形。

上述介紹的技術在本發明中可用于建造結構中，這個結構能在地面上組裝，后拉力把它的中心跨拉到理想的形狀，然后后加拉力把它豎到最終的位置，形狀和曲度，而無需使用起重機。