[實(shí)用新型]一種張弦梁結(jié)構(gòu)撐桿抗滑移裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320093094.2
• 申請(qǐng)日: 2013-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203113619U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王帆;羅志鋒;江毅;潘曉榮;陳志進(jìn);莫盛浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E04C3/02
• 分類(lèi)號(hào): E04C3/02;E04B7/14
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種張弦梁，特別是涉及一種張弦梁結(jié)構(gòu)撐桿抗滑移裝置，屬于建筑工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

如圖1所示，張弦梁結(jié)構(gòu)是一種由受壓上弦4、受拉下弦1以及撐桿3形成的自平衡結(jié)構(gòu)，其組成簡(jiǎn)單、受力明確、可充分發(fā)揮剛?cè)醿煞N材料的優(yōu)勢(shì)，作為空間結(jié)構(gòu)顯得輕盈，并且制造、運(yùn)輸、施工簡(jiǎn)捷方便，因此應(yīng)用廣泛。張弦梁的撐桿3沿跨度方向等間距設(shè)置，距離不超過(guò)張弦梁的高度，且撐桿垂直于張弦梁兩端端點(diǎn)的連線，撐桿3上端與受壓上弦4連接，下端與受拉下弦1連接。

如圖2所示，由于張弦梁的撐桿3垂直于張弦梁兩端端點(diǎn)的連線，所以，除非撐桿正好位于張弦梁的跨中，否則撐桿左邊受拉下弦與水平方向之間的夾角α₁以及撐桿右邊受拉下弦與水平方向之間的夾角α₂不相等，以如圖1所示的張弦梁為例，對(duì)于左邊半跨來(lái)說(shuō)，撐桿左邊受拉下弦與水平方向之間的夾角α₁大于撐桿右邊受拉下弦與水平方向之間的夾角α₂。因?yàn)閾螚U左邊受拉下弦的內(nèi)力T₁與撐桿右邊受拉下弦的內(nèi)力T₂相等，則撐桿左邊受拉下弦內(nèi)力T₁在水平向的分力H₁小于撐桿右邊受拉下弦內(nèi)力T₂在水平向的分力H₂，宏觀的表現(xiàn)就是撐桿和受拉下弦的連接節(jié)點(diǎn)會(huì)向右邊，也就是張弦梁的跨中滑動(dòng)，撐桿繞其與受壓上弦的連接節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，這樣的結(jié)果不僅會(huì)影響美觀，甚至造成結(jié)構(gòu)安全事故。

解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于使撐桿左邊受拉下弦內(nèi)力T₁在水平向的分力H₁等于撐桿右邊受拉下弦內(nèi)力T₂在水平向的分力H₂，而只有撐桿左邊受拉下弦的內(nèi)力T₁大于撐桿右邊受拉下弦內(nèi)力T₂，才能滿足這個(gè)條件。

在實(shí)際的工程應(yīng)用中，這是難以辦到的。因?yàn)槭芾孪覂H有兩個(gè)端頭，分別在張弦梁的兩端節(jié)點(diǎn)處，所以，當(dāng)施工時(shí)通過(guò)牽引受拉下弦端頭以張拉受拉下弦時(shí)，同一根受拉下弦的每一段，其拉力是均勻的，也就是撐桿左邊受拉下弦的內(nèi)力T₁等于撐桿右邊受拉下弦內(nèi)力T₂，這樣，就使得撐桿下端節(jié)點(diǎn)向張弦梁跨中的滑動(dòng)難以避免。

實(shí)際工程中一般采用以下三種方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題：

1、增大撐桿下端節(jié)點(diǎn)與受拉下弦之間的約束能力——通常是通過(guò)在構(gòu)造上夾緊受拉下弦來(lái)產(chǎn)生摩擦力△T——如圖2所示，摩擦力△T在水平方向的分力為f。摩擦力△T與撐桿左邊受拉下弦內(nèi)力T₁的合力（△T+T₁）在水平方向的分力（f+H₁）等于撐桿右邊受拉下弦內(nèi)力T₂在水平向的分力H₂，由此可以避免撐桿的滑移。如果張弦梁承擔(dān)的荷載較小——這意味著撐桿左邊受拉下弦的內(nèi)力T₁和撐桿右邊受拉下弦的內(nèi)力T₂均較小，那么兩者的水平分力相差也就不大，這樣較容易通過(guò)構(gòu)造夾緊受拉下弦來(lái)產(chǎn)生摩擦力△T。但如果張弦梁承受的荷載較大，或者為了防腐，在受拉下弦外有油脂層包裹等情況下，就很難通過(guò)夾緊受拉下弦來(lái)產(chǎn)生足夠的摩擦力△T了。另外，考慮到受拉下弦被拉緊時(shí)，其直徑會(huì)隨著受拉下弦內(nèi)力T₁的增大而不斷減小，這也使得通過(guò)設(shè)計(jì)撐桿下端節(jié)點(diǎn)構(gòu)造來(lái)夾緊受拉下弦很困難。有些實(shí)際工程應(yīng)用中，會(huì)采用在撐桿下端節(jié)點(diǎn)中設(shè)置很多高強(qiáng)螺栓來(lái)增大摩擦力△T，因此造成撐桿下端節(jié)點(diǎn)會(huì)很大，破壞了張弦梁結(jié)構(gòu)本來(lái)應(yīng)該顯得輕盈的觀感，這種做法通常不能被業(yè)主和建筑師接受。

2、改變通常將撐桿設(shè)計(jì)為垂直于張弦梁兩端端點(diǎn)的連線的做法，使撐桿的中軸線位于撐桿左右兩側(cè)受拉下弦所形成夾角的角平分線上。這樣一來(lái)，由于撐桿與左邊受拉下弦之間的夾角以及撐桿與右邊受拉下弦之間的夾角相等，而且同時(shí)撐桿左邊受拉下弦的內(nèi)力T₁等于撐桿右邊受拉下弦的內(nèi)力T₂，所以撐桿下端夾持受拉下弦的節(jié)點(diǎn)就穩(wěn)定而不會(huì)左右滑動(dòng)了。如圖3所示。但是在大多數(shù)建筑工程中，張弦梁結(jié)構(gòu)都暴露在外，以其簡(jiǎn)潔有規(guī)律的結(jié)構(gòu)美感得到建筑師和業(yè)主的青睞，如果改變撐桿的傾斜角，相當(dāng)于改變了張弦梁的建筑外觀，這需要結(jié)合建筑和裝飾風(fēng)格綜合考慮。