专利名称：预应力悬臂张弦结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑钢结构领域，特别是一种能用于大型体育场挑蓬结构的预应 力悬臂张弦结构。
背景技术：
钢梁是钢结构工程中最重要的承力构件之一，由于梁的刚度与跨度的三次方成正 比，因此有效提高大跨度梁的刚度何承载能力一直是人们研究的重要问题之一。张弦梁结 构是由日本大学M. Saitoh教授在二十世纪八十年代初首先提出的，当时的描述为“用撑杆 连接抗弯受压构件和抗拉构件而形成的自平衡体系”。自从M. Saitoh教授提出张弦梁结构 这一新型杂交空间结构形式以来，得到了不少应用。我国的上海浦东国际机场、广州国际会 展中心等工程采用了张弦梁结构。M. Saitoh教授所提出的张弦梁结构是在简支梁的基础上施加预应力和压杆而得 到的，必须提供双边支承。对于大型体育场挑蓬结构，两边都是简支边是不行的，因为一侧 的支承柱会阻挡观众视线。所以，目前对大型体育场挑蓬结构还没有一种理想的张弦梁结 构。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种具有良好的受力性能， 能充分发挥材料的强度、特别适用于构建大型体育场挑蓬结构的一种预应力悬臂张弦结 构。为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种预应力悬臂张弦结构，它包括悬臂 梁和压杆，悬臂梁上设有上弦索和竖杆，在悬臂梁下部设有稳定索，由此构成单榀张弦悬臂 梁结构。悬臂梁的端部设有支座，悬臂梁的端部与支座是铰支座连接。本实用新型提供的一种预应力悬臂张弦结构，可将单榀张弦悬臂梁沿环向阵列， 并用环梁相连，构成挑蓬结构。当结构承受向下荷载时，拉索承受拉力，压杆承受压力，共同作用抵抗悬臂端弯 矩，索中的拉力由连续的索传给基础；明显改善了结构的受力性能，充分发挥材料的强度。 当受到向上的风荷载吸力时，悬臂梁端部的弯矩近80%转化为稳定索的拉力，同样达到了 充分发挥不同构件优势的目的，改善了结构的受力性能。
图1张弦悬臂梁结构示意图；图2由张弦悬臂梁结构构成的体育场挑蓬结构示意图；图3受向下荷载时结构的传力路径示意图；图4受向上荷载时结构的传力路径示意图；图5上弦索与竖杆或压杆连接节点3[0013]图6是图5的侧视图；图7后索与地锚连接节点图；图8是图7的侧视图。其中上弦索1、竖杆2、压杆3、稳定索4、悬臂梁5、支座6、单榀张弦悬臂梁结构7、 环梁8、后索9、双层PE防腐钢丝10、索长调节装置11、预埋连接件12。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。实施例1如图1所示，本实施例提供的预应力悬臂张弦结构，它包括悬臂梁5和压杆3，悬臂 梁5上设有上弦索1和竖杆2，在悬臂梁5下部设有稳定索4，由此构成单榀张弦悬臂梁结 构7。悬臂梁5的端部设有支座6，悬臂梁5的端部与支座6是铰支座连接。实施例2本实施例提供的预应力悬臂张弦结构，需要靠上弦索1和稳定索4的预应力达到 最后的成形状态。因此，如图2所示，结合该结构的具体特点可将单榀张弦悬臂梁7沿环向 阵列，并用环梁8相连，构成挑蓬结构。实施例3如图5、图6是上弦索1与竖杆2或压杆3连接节点图，如图7所示，本实施例描 述的是解决索与杆、索与索连接节点，考虑到施工过程中可使拉索多次张拉调节，本实用新 型采用双层PE防腐钢丝10。节点采用热铸锚与冷铸锚相结合，同时索中设置索长调节装 置11，可调节拉索的张拉值，该索长调节装置11是调节索长的钢套筒。其主要节点形式如 图5、图6、图7、图8所示。图7、图8是后索9与地锚连接节点图；稳定索4与悬臂梁5或 柱连接时，先在梁或柱内预埋连接件12，之后节点连接形式与图8基本相同。本实施例的结构形式容易构建，传力路径明确，用钢量经济，整体力学性能好，在 偶遇荷载作用下结构具有自调解和自适应能力，施工方法简单易行，因此该结构是切实可 行的优秀结构。
权利要求一种预应力悬臂张弦结构，它包括悬臂梁和压杆，其特征是悬臂梁上设有上弦索和竖杆，在悬臂梁下部设有稳定索，悬臂梁的端部设有支座，悬臂梁的端部与支座是铰支座连接。
专利摘要本实用新型公开了一种预应力悬臂张弦结构，它包括悬臂梁和压杆，悬臂梁上设有上弦索和竖杆，在悬臂梁下部设有稳定索，由此构成单榀张弦悬臂梁结构。悬臂梁的端部设有支座，悬臂梁的端部与支座是铰支座连接。本实用新型提供的一种张弦悬臂梁结构，可将单榀张弦悬臂梁沿环向阵列，并用环梁相连，构成挑蓬结构。本实用新型所提供的预应力悬臂张弦结构可实现一端约束，这样可用于体育场挑蓬结构中；构件以承受轴力为主，充分发挥材料的强度；结构具有自我调节，自我保护的功能。
文档编号E04B1/342GK201649289SQ201020102880
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者朱建良, 毛义华, 王寿昌, 王浩炼, 钱海钢 申请人:浙江八达建设集团有限公司