可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種大跨度建筑罩棚結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段國家環(huán)保政策要求露天堆放的料場、煤場等必須進行封閉，而部分大城市市內(nèi)的鋼廠和電廠又面臨環(huán)保壓力可能搬迀重建，在異地重建前的時段內(nèi)其料場也應封閉，因此急需一種可拆卸一定重建的同時實現(xiàn)超大跨度的建筑結(jié)構(gòu)體系。
[0003]對于露天煤場和礦場的開采，大面積露天考古場地等均需要一種大跨度可拆卸和可異地重建的建筑。常規(guī)大跨度鋼結(jié)構(gòu)采用鋼桁架、鋼網(wǎng)架等剛性結(jié)構(gòu)，連接采用焊接，作為永久建筑不具有拆卸和異地重建的可能性?，F(xiàn)有可拆卸異地重建的建筑大部分小跨度的臨時建筑或帳篷，跨度小、使用范圍窄、拆卸不便。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，要解決現(xiàn)有大跨度建筑罩棚結(jié)構(gòu)不具有拆卸和異地重建可能性的技術(shù)問題，以及無法實現(xiàn)超大跨度、拆卸不便、造價高的技術(shù)問題。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]這種可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，包括兩榀以上平行布置的整體張拉索桁架單元、相鄰兩榀整體張拉索桁架單元節(jié)點之間的銷式連接件，以及鋪設(shè)在整體張拉索桁架單元的谷索和脊索之間的膜；
[0007]所述整體張拉索桁架單元由一組脊索、兩組谷索、支撐桁架、端部外斜索、內(nèi)斜索、端部斜柱、斜柱上水平撐組成，所述一組脊索和兩組谷索之間形成的三角形空間由支撐桁架連接，整體張拉索桁架單元兩端各有兩個端部斜柱和一個斜柱上水平撐連接形成倒三角，一組脊索端部向下延伸與上述倒三角的底角連接，兩組谷索端部向上延伸與上述倒三角的兩個頂角連接，上述倒三角的兩個頂角向內(nèi)與脊索端部之間連接有內(nèi)斜索，上述倒三角的兩個頂角向外連接有端部外斜索；
[0008]所述銷式連接件由兩個半球節(jié)點、兩個索夾節(jié)點、銷軸和連接板組成，所述半球節(jié)點由半球及連接在半球上的半球耳板組成，索夾節(jié)點由索夾、上夾板、下夾板和索夾耳板組成;所述連接板左右兩側(cè)分別由銷軸與左右兩個索夾節(jié)點一側(cè)的索夾耳板連接，索夾節(jié)點另一側(cè)的索夾耳板再由銷軸與半球節(jié)點上的半球耳板連接；
[0009]所述整體張拉索桁架單元上的支撐桁架端部焊接在半球節(jié)點的半球上固定，谷索(12)排列在索夾上，并由上夾板和下夾板上的螺栓鎖緊固定。
[0010]所述支撐桁架為空間梭形桁架或單桿連接成的三角形桁架。
[0011]所述脊索、谷索、端部斜柱均與基礎(chǔ)鉸接連接。
[0012]所述脊索或谷索由兩根以上的索組成。
[0013]所述脊索、谷索、端部外斜索和內(nèi)斜索為高強度鋼拉索、高強度化纖繩索或碳纖維繩索。
[0014]所述端部斜柱、斜柱上水平撐和支撐桁架采用鋼材料或鋁合金材料。
[0015]本實用新型的有益效果如下:
[0016]本實用新型主要受力材料為柔性索和剛性撐桿，其每一榀桁架均能形成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系。每一榀單元之間采用銷式連接，其長度可以根據(jù)需要長度的增加，從而實現(xiàn)自由組合。
[0017]本實用新型的脊索和谷索可形成三角形，并在脊索和谷索之間由支撐桁架連接，同時端部斜柱和斜柱上水平撐也連接形成倒三角。這種三角形連接方式十分穩(wěn)固，克服了傳統(tǒng)可拆卸結(jié)構(gòu)造成的不能有效抵抗風吸荷載、整體穩(wěn)定性差、桁架間距密、用鋼量大、拱形桁架支座推力大等缺點。
[0018]本實用新型的相鄰兩榀整體張拉索桁架單元之間采用銷式連接件連接，可同時實現(xiàn)相鄰支撐桁架和谷索的固定，安裝方式靈活、穩(wěn)固，也可方便拆卸。
[0019]本實用新型上部圍護結(jié)構(gòu)采用膜材自重較輕，可實現(xiàn)更大跨度結(jié)構(gòu)，同時可減小索的初拉力，減少基礎(chǔ)造價。
[0020]本實用新型所有構(gòu)件均可設(shè)計成標準構(gòu)件，滿足拆卸運輸及異地搬迀重建，可應用于工業(yè)儲料罩棚的異地重建，露天礦場和煤場的開采，大面積露天考古的作業(yè)，作為救災臨時居民安置點、戰(zhàn)時醫(yī)院、戰(zhàn)時常規(guī)物品倉庫等。
[0021]本實用新型可廣泛應用于大跨度廠房、倉庫等工業(yè)建筑，也可用于體育場館、機場等民用建筑。
【附圖說明】

[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0023]圖1為本實用新型的軸側(cè)圖。
[0024]圖2為本實用新型的俯視圖。
[0025]圖3為單榀整體張拉索桁架單元的軸側(cè)圖。
[0026]圖4為整體張拉索桁架單元的端面結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖5為整體張拉索桁架單元的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖6為連接節(jié)點的平面詳圖。
[0029]圖7為連接節(jié)點的豎剖面詳圖。
[0030]圖8為施工過程中單榀整體張拉索桁架單元的軸側(cè)圖。
[0031 ]圖9為施工過程中單榀整體張拉索桁架單元的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。
[0032]附圖標記:1_整體張拉索桁架單元、11-脊索、12-谷索、13-端部外斜索、14-內(nèi)斜索、15-端部斜柱、16-斜柱上水平撐、17-支撐桁架;2-銷式連接件、21-半球節(jié)點、211-半球耳板、22-索夾節(jié)點、221-索夾耳板、222-上夾板、223-索夾、224-下夾板、23-銷軸、24-連接板、18-臨時張拉鋼絞線、19-臨時支撐。
【具體實施方式】
[0033]實施例參見圖1所示，這種可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，包括兩榀以上平行布置的整體張拉索桁架單元1、相鄰兩榀整體張拉索桁架單元I之間的銷式連接件2，以及鋪設(shè)在整體張拉索桁架單元的谷索12和脊索11之間的膜。
[0034]參見圖1-5所示，所述整體張拉索桁架單元I由一組脊索11、兩組谷索12、支撐桁架17、端部外斜索13、內(nèi)斜索14、端部斜柱15、斜柱上水平撐16組成，所述一組脊索11和兩組谷索12之間形成的三角形空間由支撐桁架17連接，所述支撐桁架17為空間梭形桁架或單桿連接成的三角形桁架。整體張拉索桁架單元I兩端各有兩個端部斜柱15和一個斜柱上水平撐16連接形成倒三角，一組脊索11端部向下延伸與上述倒三角的底角連接，兩組谷索12端部向上延伸與上述倒三角的兩個頂角連接，上述倒三角的兩個頂角向內(nèi)與脊索11端部之間連接有內(nèi)斜索14，上述倒三角的兩個頂角向外連接有端部外斜索13。
[0035]所述脊索11、谷索12、端部斜柱15均與基礎(chǔ)鉸接連接。
[0036]所述脊索11、谷索12、端部外斜索13和內(nèi)斜索14為高強度鋼拉索、高強度化纖繩索或碳纖維繩索。端部斜柱15、斜柱上水平撐16和支撐桁架17采用鋼材料或鋁合金材料。
[0037]參見圖6、圖7所示，所述銷式連接件2由兩個半球節(jié)點21、兩個索夾節(jié)點22、銷軸23和連接板24組成，所述半球節(jié)點21由半球及連接在半球上的半球耳板211組成，索夾節(jié)點22由索夾223、上夾板222、下夾板224和索夾耳板221組成;所述連接板24左右兩側(cè)分別由銷軸23與左右兩個索夾節(jié)點22—側(cè)的索夾耳板221連接，索夾節(jié)點22另一側(cè)的索夾耳板221再由銷軸23與半球節(jié)點21上的半球耳板211連接。
[0038]所述整體張拉索桁架單元I上的支撐桁架17端部焊接在半球節(jié)點21的半球上固定。所述脊索11和谷索12由兩根以上的索組成。谷索12排列在索夾223上，并由上夾板222和下夾板224上的螺栓鎖緊固定。
[0039]參見圖8、圖9所示，這種可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚的施工方案一，步驟如下:
[0040]步驟一、脊索11為定長索，谷索12、端部外斜索13、內(nèi)斜索14為可調(diào)節(jié)張拉索;通過設(shè)計及施工全過程分析確定各個構(gòu)件大小及索的下料長度;脊索11、谷索12、端部外斜索
13、內(nèi)斜索14、端部斜柱15、支撐桁架17均為工廠下料加工現(xiàn)場安裝；
[0041 ]步驟二、將端部斜柱15的下端與基礎(chǔ)連接，中部與臨時支撐19連接，保證端部斜柱15在施工過程中穩(wěn)定性；
[0042]步驟三、將脊索11、谷索12、內(nèi)斜索14、支撐桁架17在地面組裝，臨時張拉鋼絞線18一端連接在脊索11中部，一端連接在端部斜柱15頂端;在谷索12、內(nèi)斜索14與端部斜柱15連接部位設(shè)置端部牽引索;通過張拉臨時支撐鋼絞線18和谷索12、內(nèi)斜索14的端部牽引索，將脊索U、谷索12、內(nèi)斜索14、支撐桁架17提升到空中；構(gòu)件就位后對谷索12、端部外斜索13、內(nèi)斜索14進行初張拉；
[0043]步驟四、卸載臨時張拉鋼絞線18和臨時支撐19，對谷索12、端部外斜索13、內(nèi)斜索14進行終張拉，使達到設(shè)計要求;單榀整體張拉索桁架單元I成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系；
[0044]步驟五、將兩榀以上的整體張拉索桁架單元I平行設(shè)置；
[0045]步驟六、通過銷式連接件2將相鄰兩榀整體張拉索桁架單元I的節(jié)點連接；
[0046]步驟七、在所有整體張拉索桁架單元的谷索12和脊索11之間鋪設(shè)膜，形成可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚。
[0047]參見圖8、圖9所示，這種可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚的施工方案二，步驟如下:
[0048]步驟一、脊索11、端部外斜索13為張拉索，谷索12、內(nèi)斜索14為定長索;通過設(shè)計及施工全過程分析確定各個構(gòu)件大小及索的下料長度;脊索U、谷索12、端部外斜索13、內(nèi)斜索14、端部斜柱15、支撐桁架17均為工廠下料加工現(xiàn)場安裝；
[0049]步驟二、將端部斜柱15的下端與基礎(chǔ)連接，中部與臨時支撐19連接，保證端部斜柱15在施工過程中穩(wěn)定性；
[0050]步驟三、將脊索11、谷索12、內(nèi)斜索14、支撐桁架17在地面組裝，臨時張拉鋼絞線18一端連接在脊索11中部，一端連接在端部斜柱15頂端;在谷索12、內(nèi)斜索14與端部斜柱15連接部位設(shè)置端部牽引索;通過張拉臨時支撐鋼絞線18和谷索12、內(nèi)斜索14的端部牽引索，將脊索11、谷索12、內(nèi)斜索14、支撐桁架17提升到空中，各個構(gòu)件就位；
[0051 ]步驟四、初步張拉脊索11，卸載臨時張拉鋼絞線18和臨時支撐19，對脊索11、端部外斜索13進行終張拉，使達到設(shè)計要求，使單榀整體張拉索桁架單元I成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系;
[0052]步驟五，將兩榀以上的整體張拉索桁架單元I平行設(shè)置；
[0053]步驟六，通過銷式連接件2將相鄰兩榀整體張拉索桁架單元I的節(jié)點連接；
[0054]步驟七，在所有整體張拉索桁架單元的谷索12和脊索11之間鋪設(shè)膜，形成可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚。
【主權(quán)項】
1.一種可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，其特征在于:包括兩榀以上平行布置的整體張拉索桁架單元(I)、相鄰兩榀整體張拉索桁架單元(I)節(jié)點之間的銷式連接件(2)，以及鋪設(shè)在整體張拉索桁架單元的谷索(12)和脊索(11)之間的膜； 所述整體張拉索桁架單元(I)由一組脊索(U)、兩組谷索(12)、支撐桁架(17)、端部外斜索(13)、內(nèi)斜索(14)、端部斜柱(15)、斜柱上水平撐(16)組成，所述一組脊索(11)和兩組谷索(12)之間形成的三角形空間由支撐桁架(17)連接，整體張拉索桁架單元(I)兩端各有兩個端部斜柱(15)和一個斜柱上水平撐(16)連接形成倒三角，一組脊索(11)端部向下延伸與上述倒三角的底角連接，兩組谷索(12)端部向上延伸與上述倒三角的兩個頂角連接，上述倒三角的兩個頂角向內(nèi)與脊索(11)端部之間連接有內(nèi)斜索(14)，上述倒三角的兩個頂角向外連接有端部外斜索(13); 所述銷式連接件(2)由兩個半球節(jié)點(21)、兩個索夾節(jié)點(22 )、銷軸(23 )和連接板(24)組成，所述半球節(jié)點(21)由半球及連接在半球上的半球耳板(211)組成，索夾節(jié)點(22)由索夾(223)、上夾板(222)、下夾板(224)和索夾耳板(221)組成;所述連接板(24)左右兩側(cè)分別由銷軸(23)與左右兩個索夾節(jié)點(22)—側(cè)的索夾耳板(221)連接，索夾節(jié)點(22)另一側(cè)的索夾耳板(221)再由銷軸(23)與半球節(jié)點(21)上的半球耳板(211)連接； 所述整體張拉索桁架單元(I)上的支撐桁架(17)端部焊接在半球節(jié)點(21)的半球上固定，谷索(12)排列在索夾(223)上，并由上夾板(222)和下夾板(224)上的螺栓鎖緊固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，其特征在于:所述支撐桁架(17)為空間梭形桁架或單桿連接成的三角形桁架。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，其特征在于:所述脊索(11)、谷索(12)、端部斜柱(15)均與基礎(chǔ)鉸接連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，其特征在于:所述脊索(11)或谷索(12)由兩根以上的索組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，其特征在于:所述脊索(11)、谷索(12)、端部外斜索(13)和內(nèi)斜索(14)為高強度鋼拉索、高強度化纖繩索或碳纖維繩索。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，其特征在于:所述端部斜柱(15 )、斜柱上水平撐(16 )和支撐桁架(17 )采用鋼材料或鋁合金材料。
【專利摘要】一種可拆卸的大跨度預應力整體張拉罩棚，包括兩榀以上平行布置的整體張拉索桁架單元、相鄰兩榀整體張拉索桁架單元之間的銷式連接件，以及鋪設(shè)在整體張拉索桁架單元的谷索和脊索之間的膜。整體張拉索桁架單元由一組脊索、兩組谷索、支撐桁架、端部外斜索、內(nèi)斜索、端部斜柱、斜柱上水平撐組成。銷式連接件由兩個半球節(jié)點、兩個索夾節(jié)點、銷軸和連接板組成。本實用新型每一榀桁架均能形成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，并可自由組合，具有整體穩(wěn)定性好、安裝拆卸方便的優(yōu)點，可實現(xiàn)更大跨度結(jié)構(gòu)，可應用于工業(yè)儲料罩棚的異地重建，露天礦場和煤場的開采，大面積露天考古的作業(yè)，作為救災臨時居民安置點、戰(zhàn)時醫(yī)院、戰(zhàn)時常規(guī)物品倉庫等。
【IPC分類】E04B1/342, E04G21/16
【公開號】CN205382566
【申請?zhí)枴緾N201620115941
【發(fā)明人】高向前, 葛家琪, 王明珠, 張國軍, 劉鑫剛, 張曼生
【申請人】中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司, 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年2月5日