[發(fā)明專利]預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)組合式索撐節(jié)點(diǎn)連接裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710099430.3
• 申請(qǐng)日: 2007-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101050643A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張愛(ài)林;王敬仁;劉學(xué)春;張慶亮;鞠曉臣;李鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/38
• 分類號(hào): E04B1/38;E04B1/32
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)組合式索撐節(jié)點(diǎn)連接裝置，特別適用于弦支穹頂結(jié)構(gòu)和張弦梁或張弦梁桁架結(jié)構(gòu)撐桿和索體連接的節(jié)點(diǎn)形式。

背景技術(shù)

作為預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式，張弦結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是鋼索的拉力通過(guò)撐桿傳遞到主結(jié)構(gòu)上，以降低結(jié)構(gòu)內(nèi)力的峰值，改善結(jié)構(gòu)的受力性能。由于現(xiàn)代的張弦結(jié)構(gòu)采用張拉預(yù)應(yīng)力鋼索的設(shè)計(jì)拉力遠(yuǎn)大于撐桿設(shè)計(jì)壓力，所以要求鋼索在張拉過(guò)程中在轉(zhuǎn)折節(jié)點(diǎn)具有很好的滑動(dòng)性能。在實(shí)際施工過(guò)程中索體受到轉(zhuǎn)折節(jié)點(diǎn)的側(cè)向壓力，張拉施工過(guò)程中這種側(cè)壓力轉(zhuǎn)化為對(duì)索體的摩擦力，但是在實(shí)際的施工過(guò)程中不可能完全消除這種摩擦力，所以只能通過(guò)改進(jìn)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)盡可能的減少摩擦力。鋼索和撐桿是通過(guò)索撐節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，因此索撐節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：在張拉施工過(guò)程中盡可能減少索撐節(jié)點(diǎn)內(nèi)壁與索體的摩擦力，使施加的預(yù)拉力能很好的在索體中均勻地傳遞；張拉施工過(guò)程中和完成后能方便而迅速有效地固定索體，使其不能滑動(dòng)，從而減少預(yù)應(yīng)力的損失。

目前已有的索撐節(jié)點(diǎn)，大都是單體式結(jié)構(gòu)，截面為半圓形卡片板內(nèi)置在索撐節(jié)點(diǎn)的索道腔體內(nèi)，位于預(yù)應(yīng)力鋼索和節(jié)點(diǎn)內(nèi)壁之間，卡片與預(yù)應(yīng)力鋼索的接觸面上有刻痕。張拉施工節(jié)結(jié)束后，通過(guò)旋緊索撐節(jié)點(diǎn)側(cè)壁上的兩個(gè)螺栓將卡片擠壓在預(yù)應(yīng)力鋼索表面上，從而將索體固定，防止索體預(yù)應(yīng)力損失。此種索撐節(jié)點(diǎn)的缺點(diǎn)是：1)摩擦力方面：由于索撐節(jié)點(diǎn)索道腔體表面未經(jīng)過(guò)特殊處理，預(yù)應(yīng)力鋼索索體和節(jié)點(diǎn)內(nèi)壁接觸面相對(duì)摩擦系數(shù)很大，導(dǎo)致張拉施工過(guò)程中索體受到的摩擦力過(guò)大；在張拉過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力鋼索的側(cè)向力將索體和卡片板擠壓在一起，卡片阻礙了預(yù)應(yīng)力鋼索的滑移，使得卡片過(guò)早地發(fā)揮作用，加大了張拉施工摩擦力。2)控制預(yù)應(yīng)力損失方面：張拉施工結(jié)束后通過(guò)卡片將索體固定，卡片的固定是通過(guò)索撐節(jié)點(diǎn)側(cè)壁上的兩個(gè)螺栓對(duì)卡片板的摩擦力。由于施工結(jié)束后存在于索體內(nèi)的預(yù)應(yīng)力很大，在結(jié)構(gòu)使用的過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，索體內(nèi)預(yù)應(yīng)力容易克服螺栓對(duì)卡片板的摩擦力，使得卡片和索體一起滑移，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力損失。綜上所述，此類索撐節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不能很好的滿足減少?gòu)埨┕つΣ亮涂刂祁A(yù)應(yīng)力損失這兩點(diǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)組合式索撐節(jié)點(diǎn)連接裝置，在有效的減少索體與節(jié)點(diǎn)內(nèi)壁摩擦力的同時(shí)能更好消減張拉施工過(guò)程中或施工結(jié)束后預(yù)應(yīng)力鋼索的預(yù)應(yīng)力損失。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案。本連接裝置主要包括有撐桿1和索撐節(jié)點(diǎn)，索撐節(jié)點(diǎn)包括有撐桿下節(jié)點(diǎn)2和撐桿下節(jié)點(diǎn)底板4，撐桿下節(jié)點(diǎn)底板4通過(guò)第一螺栓6和撐桿下節(jié)點(diǎn)2相連接，撐桿下節(jié)點(diǎn)2和撐桿下節(jié)點(diǎn)底板4共同圍成一個(gè)截面為圓形的空腔，該空腔表面設(shè)有內(nèi)襯聚四氟乙烯層8，預(yù)應(yīng)力鋼索9通過(guò)該空腔，空腔直徑大于預(yù)應(yīng)力鋼索9的直徑，使索體能自由滑動(dòng)，該空腔弧度與預(yù)應(yīng)力鋼索9弧度相同。本裝置還包括有兩個(gè)卡環(huán)3和兩個(gè)卡環(huán)底板5，卡環(huán)3外形和撐桿下節(jié)點(diǎn)2相似，緊貼于撐桿下節(jié)點(diǎn)2的兩個(gè)圓形端面，卡環(huán)底板5通過(guò)第二螺栓7與卡環(huán)3相連接，卡環(huán)3和卡環(huán)底板5共同構(gòu)成一個(gè)截面為圓形的空腔，預(yù)應(yīng)力鋼索9通過(guò)該空腔，空腔的直徑小于預(yù)應(yīng)力鋼索9的直徑。

所述的由卡環(huán)3和卡環(huán)底板5共同圍成的截面為圓形的空腔內(nèi)沿圓周方向設(shè)置有刻痕。

本發(fā)明能夠減少索撐節(jié)點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力鋼索之間的摩擦力，同時(shí)還能有效地消減預(yù)應(yīng)力的損失。1)在減少摩擦力方面：撐桿主節(jié)點(diǎn)由撐桿下節(jié)點(diǎn)2，撐桿下節(jié)點(diǎn)底板4和內(nèi)襯聚四氟乙烯層8組成。內(nèi)襯聚四氟乙烯層8可以將原來(lái)的預(yù)應(yīng)力鋼索9外表面與節(jié)點(diǎn)內(nèi)壁之間的塑料-鐵的摩擦接觸面改為塑料-塑料的摩擦接觸面，這樣就減小了接觸面相對(duì)摩擦系數(shù)，從而減小鑄鋼節(jié)點(diǎn)內(nèi)壁與索體之間的摩擦力，同時(shí)保護(hù)了索體表面。整個(gè)節(jié)點(diǎn)空腔的弧度與預(yù)應(yīng)力鋼索9的弧度一致，使預(yù)應(yīng)力鋼索9在通過(guò)索撐節(jié)點(diǎn)時(shí)不發(fā)生轉(zhuǎn)折，索體平滑地通過(guò)整個(gè)索撐節(jié)點(diǎn)，消減了索體由于轉(zhuǎn)折而產(chǎn)生的摩擦力。2)在消減預(yù)應(yīng)力損失方面：節(jié)點(diǎn)兩側(cè)各有一個(gè)帶有內(nèi)刻痕的卡環(huán)3，卡環(huán)3和卡環(huán)底板5中間用第二螺栓7連接，將卡環(huán)3和卡環(huán)底板5放置在撐桿下節(jié)點(diǎn)2的兩個(gè)圓形端面，在張拉施工過(guò)程中或是施工結(jié)束后，通過(guò)旋緊第二螺栓7方便地夾緊預(yù)應(yīng)力鋼索9，從而可以隨時(shí)根據(jù)施工需要將索體固定，這樣就可以減少在張拉施工過(guò)程中或施工結(jié)束后由于索體回縮而產(chǎn)生的預(yù)拉力損失。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本索撐節(jié)點(diǎn)是個(gè)組合式節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)拼裝完成，方便施工；此節(jié)點(diǎn)摩擦力較小，索體在張拉施工過(guò)程中可以自由滑動(dòng)，索體夾具易于操作，能大大地提高拉施工效率。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)組合節(jié)點(diǎn)組成部分示意圖