專利名稱：一種張弦梁索桿節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑領(lǐng)域，特別涉及一種張弦梁索桿節(jié)點。
背景技術(shù)：
目前，普遍認為張弦梁結(jié)構(gòu)的受力機理為通過下弦索體中施加預(yù)應(yīng)力使上弦壓彎構(gòu)件產(chǎn)生反撓度，結(jié)構(gòu)在荷載作用下的最終撓度得以減少，而撐桿對上弦的壓彎構(gòu)件提供彈性支撐，改善結(jié)構(gòu)的受力性能。張弦梁結(jié)構(gòu)可充分發(fā)揮高強索的強抗拉性能改善整體結(jié)構(gòu)受力性能，使壓彎構(gòu)件和抗拉構(gòu)件受力性能各自得到發(fā)揮，取長補短，協(xié)同工作，最終達到自平衡，充分發(fā)揮了各種結(jié)構(gòu)材料的特性。理論上張弦梁結(jié)構(gòu)下弦索形式為曲線，常用拋物線表示，實際工程中，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求布置一定間距的撐桿，使得索體成為折線形式，連接節(jié)點處撐桿，左右端索體形成受力平衡體系，見圖1所示，通過力的正交分解便可得知，撐桿的受力與左右端索與水平線的夾角α、β有很大關(guān)系，撐桿內(nèi)力Fi = Ni sin β-Ni+1 sin α ,左右端索拉力平衡條件Ni cos β = Ni+1 cos α ,可見左右端索內(nèi)力并非相等,因索體與節(jié)點的摩擦不可避免，從而使得索體中預(yù)應(yīng)力分布不均勻，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失?，F(xiàn)有的節(jié)點形式在解決索體與節(jié)點間摩擦方面，主要采取將節(jié)點索槽的彎曲弧度設(shè)計成與預(yù)應(yīng)力索體的彎曲弧度一致，同時采用在索體與節(jié)點間布置潤滑材料來減小摩擦力。在解決張拉后索體與節(jié)點固定方面，有的節(jié)點采用單體形式，截面為半圓形卡片板，內(nèi)置在索撐節(jié)點的索槽內(nèi)，位于預(yù)應(yīng)力索體與節(jié)點內(nèi)壁之間，卡片與索體的接觸面上有卡痕，張拉施工結(jié)束后通過旋緊節(jié)點側(cè)壁上的兩個螺栓將卡片擠壓在索體表面上，從而將索體固定，防止索體預(yù)應(yīng)力損失。還有的節(jié)點采用分離式卡塊設(shè)計，即在節(jié)點兩側(cè)的索體上夾緊卡塊，當索體與節(jié)點發(fā)生相對滑動時，卡塊就會與節(jié)點發(fā)生接觸從而阻止位移的發(fā)生。上述節(jié)點構(gòu)造，仍 然存在左右端索體內(nèi)力不平衡，并且存在預(yù)應(yīng)力損失，同時施工操作比較復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種使索體左右端的內(nèi)力值相等的張弦梁索桿節(jié)點。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的解決方案是:提供一種張弦梁索桿節(jié)點，張弦梁結(jié)構(gòu)包括上弦梁和撐桿，撐桿的上端與上弦梁相鉸接，所述張弦梁索桿節(jié)點包括聚四氟乙烯層、銷軸孔和索體，張弦梁索桿節(jié)點為一段內(nèi)部有孔的圓弧段，聚四氟乙烯層粘結(jié)在圓弧段的內(nèi)壁上，索體設(shè)置在圓弧段的孔內(nèi)，圓弧段上端設(shè)有連接片，連接片上有銷軸孔；撐桿下端通過銷軸孔與索體進行連接，經(jīng)張拉后的索體兩端分別與上弦梁的兩端固定連接，且索體形成軸對稱形式的折線，撐桿位于索體的左右端角平分線上。作為進一步的改進，所述張弦梁索桿節(jié)點的圓弧段是以撐桿與上弦梁的交點為圓心，撐桿的長度為半徑的圓弧段。作為進一步的改進，所述張弦梁索桿節(jié)點的圓弧段彎曲曲率為該節(jié)點處撐桿長度的倒數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:1、減少預(yù)應(yīng)力損失:通過改進節(jié)點彎曲曲率，為該節(jié)點處撐桿長度的倒數(shù)；同時在節(jié)點內(nèi)壁粘結(jié)聚四氟乙烯層，大大減小張拉過程中索體與節(jié)點的摩擦力，從而減少預(yù)應(yīng)力損失。2、施工性能:因撐桿位于左右端索體的角平分線上，使得左右端索體的內(nèi)力值相等，索體與節(jié)點的摩擦力忽略不計，從而省去張拉后索體與節(jié)點的固定操作。

圖1為普通張弦梁索桿節(jié)點內(nèi)力平衡圖。圖2為本實用新型的立面圖。圖3為利用本實用新型的張弦梁立面圖。圖中的附圖標記為:1張弦梁索桿節(jié)點；2索體；3聚四氟乙烯層；4銷軸孔；5撐桿；6上弦梁。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述:如圖2所示的張弦梁索桿節(jié)點I包括聚四氟乙烯層3、銷軸孔4和索體2，張弦梁索桿節(jié)點I為一段內(nèi)部有孔的圓弧段，聚四氟乙烯層3粘結(jié)在圓弧段的內(nèi)壁上，索體2設(shè)置在圓弧段的孔內(nèi)，圓弧段上端設(shè)有連接片，連接片上有銷軸孔4。如圖3所示的張弦梁結(jié)構(gòu)包括上弦梁6和撐桿5，撐桿5的上端與上弦梁6相鉸接，撐桿5下端通過銷軸孔4與索體2進行連接，經(jīng)張拉后的索體2兩端分別與上弦梁6的兩端固定連接，且索體2形成軸對稱形式的折線，撐桿5位于索體2的左右端角平分線上，由內(nèi)力平衡得知，左右端索體2拉力相等，索體2與張弦梁索桿節(jié)點I的摩擦力為零。在預(yù)應(yīng)力施加階段，因索體2穿過張弦梁索桿節(jié)點I滑動，張拉索體2會與張弦梁索桿節(jié)點I內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦力，為了減少張拉過程的摩擦力，由于撐桿5與上弦梁6鉸接，因此張弦梁索桿節(jié)點I的圓弧段是以撐桿5與上弦梁6的交點為圓心，撐桿5長度為圓弧段的半徑，張弦梁索桿節(jié)點I的彎曲曲率為該節(jié)點處撐桿5長度的倒數(shù)，使索體2能順利在張弦梁索桿節(jié)點I內(nèi)滑動，同時在圓弧段的內(nèi)壁粘結(jié)聚四氟乙烯層3，大大減小張拉過程中索體2與張弦梁索桿節(jié)點I的摩擦力，使得張拉完成后，左右端索體2內(nèi)力相等，索體2在張弦梁索桿節(jié)點I處沒有滑動趨勢，撐桿5-節(jié)點-索體2達到自動平衡體系，省去張拉后索體2與節(jié)點的固定。張弦梁結(jié)構(gòu)在使用階段，無論是受向上的風(fēng)荷載，還是豎向恒、活荷載，都是通過撐桿5傳力，最終傳至索體2，因撐桿5位于左右端索體2的角平分線上，左右端索體2的內(nèi)力始終相等，索體2在銷軸孔4處沒有滑動趨勢，結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定體系。上述實 施例說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)作出調(diào)整，均屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種張弦梁索桿節(jié)點，張弦梁結(jié)構(gòu)包括上弦梁和撐桿，撐桿的上端與上弦梁相鉸接，其特征在于，所述張弦梁索桿節(jié)點包括聚四氟乙烯層、銷軸孔和索體，張弦梁索桿節(jié)點為一段內(nèi)部有孔的圓弧段，聚四氟乙烯層粘結(jié)在圓弧段的內(nèi)壁上，索體設(shè)置在圓弧段的孔內(nèi)，圓弧段上端設(shè)有連接片，連接片上有銷軸孔；撐桿下端通過銷軸孔與索體進行連接，經(jīng)張拉后的索體兩端分別與上弦梁的兩端固定連接，且索體形成軸對稱形式的折線，撐桿位于左右端索體的角平分線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張弦梁索桿節(jié)點，其特征在于，所述張弦梁索桿節(jié)點的圓弧段是以撐桿與上弦梁的交點為圓心，撐桿的長度為半徑的圓弧段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張弦梁索桿節(jié)點，其特征在于，所述張弦梁索桿節(jié)點的圓弧段彎曲曲率 為該節(jié)點處撐桿長度的倒數(shù)。
專利摘要本實用新型涉及建筑領(lǐng)域，旨在提供一種張弦梁索桿節(jié)點。張弦梁結(jié)構(gòu)包括上弦梁和撐桿，撐桿的上端與上弦梁相鉸接，所述張弦梁索桿節(jié)點包括聚四氟乙烯層、銷軸孔和索體，張弦梁索桿節(jié)點為一段內(nèi)部有孔的圓弧段，聚四氟乙烯層粘結(jié)在圓弧段的內(nèi)壁上，索體設(shè)置在圓弧段的孔內(nèi)，圓弧段上端設(shè)有連接片，連接片上有銷軸孔；撐桿下端通過銷軸孔與索體進行連接，經(jīng)張拉后的索體兩端分別與上弦梁的兩端固定連接，且索體形成軸對稱形式的折線，撐桿位于索體的左右端角平分線上。本實用新型大大減小張拉過程中索體與節(jié)點的摩擦力，從而減少預(yù)應(yīng)力損失，且左右端索體的內(nèi)力值相等，索體與節(jié)點的摩擦力忽略不計，從而省去張拉后索體與節(jié)點的固定操作。
文檔編號E04B1/58GK203113521SQ20132007193
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者費建偉, 羅浩, 金海 , 朱羅軍 申請人:杭州恒達鋼構(gòu)股份有限公司