专利名称：梁的附件系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及梁的附件系统，尤其是用于长跨度梁。
背景技术：
梁，尤其是长跨度梁在建筑物的结构和工程结构方面具有各种用途，特别是在大跨度结构上。上述结构例如为车库、大型商场、飞机棚，运动中心，大型或高大建筑物，停车场，桥梁和人行桥。
FR2611781披露了一种确保支撑的系统和长跨度梁的附件系统。该附件由金属支撑杆支撑，每个杆具有至少一种支撑腿构件，其较低端部连接在与相应的杆枢轴结合在一起的连接轴上。该支撑腿构件的较高端部具有一种两翼沟道，其承载一种通过接触构件与一种长跨度梁的末端结合在一起的角加强构件。借助于这种系统，加在梁重力上的垂直作用力转移为作用在相应腿构件的轴上的支撑力。上述力反过来产生一种水平纵向的压力作用在相应的长跨度梁上，来支撑一种建筑。
梁的重力通过支持力转移作用在腿构件的轴上，向连接在梁上的杆施加力，将它们推开分离。这意味支持力在杆上施加了一种力矩。在想要增加梁的跨度时，一种可能是增加梁上的纵向压力，在梁上压力的增加导致力矩的增加，也就是施加在杆上的附加压力增加了。当超过杆的弯折力的极限时，力矩上的增加能够依次导致杆的变形，如弯折、翘曲或破裂。杆的变形危及到附件系统的稳定性。基于更多的原因，梁的破裂显然是不理想的。
发明内容
因此，需要一种梁的附件系统的存在，使得增加梁的跨度和保持系统的稳定性成为可能。
本发明的一种方案是一种梁的附件系统包括两种杆，一种梁和至少一种梁索，其中通过梁将杆推动分开以及通过梁索将杆拉合对杆施加压力。
在优选实施例中，本发明包括一种或更多的下述特征梁与梁索连接；梁和梁索被设置成在一种规定的滑动区域相对滑动；在梁索上设置套管限定规定的滑动区域；梁包括至少两个侧翼部分(lateral parts)，两侧翼之间形成一种梁索通道；梁由梁索支撑；梁包括几个纵向的截段；每一种杆通过一种连接杆装置与梁连接，所述连接杆的一端与连接梁的杆枢轴连接，另一端与梁连接；其中的一种杆是边杆。
其它特征和本发明的优点将下面的详述中进行更清楚的阐述，本发明的实施例的特征和优点仅通过举例和对附图的参照给出，参见图1本发明的该附件系统的简图；图2表示通过连接杆与两个梁连接的一种杆的上部分的俯视横截面图；图3图2中部件的俯视图；图4固定在一个杆的端部以及一个梁的末端位置的一个梁索的部分正视图；图5在一种梁的中心位置的横向截面图；图6沿着梁的纵向部分，在其中心位置的局部截面视图；图7表示打算设置在附件系统中的梁的正视图；具体实施方式
本发明提供一种梁的附件系统包括两种杆，一种梁和至少一种梁索，其中通过梁将杆推动分开以及通过梁索将杆拉合对杆施加压力。所述梁索至少部分弥补由梁施加在杆上的压力。这种系统使得增加梁的跨度和保持该系统的稳定性成为可能。
图1是本发明在所述附件系统的简图。该图表示一种边杆14和多个杆5a，5b，梁3a，3b，3c和梁索9a，9b，9c。所述杆5a，5b掩埋在地面4中(即，在地基中)，形成一种用作梁的附件系统的金属架。通常的附图标记3表示梁，数字9表示梁索，数字5表示除边杆以外的框架杆。附加的参照字母a，b，c表示框架的不同段。一个梁通过支撑系统在两个杆之间连接，该支撑系统将在下面详述。所述梁索是系统中用来承受牵引力的一种装置，例如它可以固定在杆的端部并以缆绳或绷紧的杆(shaft)的形式制作。所述梁附件系统1根据本发明所述包括两个杆5a，5b，一个梁3b和至少一个梁索9b。所述梁位于压力之下，所述梁索与杆5a，5b中的至少一个连接，由此两个杆5a，5b被梁3b施力将它们推开分离并被梁索9b施力将它们拉合。梁索施加的力至少部分弥补了梁施加给杆的力矩并由此而使得梁的纵向作用力产生了增加。因此，这种系统产生以下可能，一方面，增加梁的跨度，另一方面，抵消施加在杆上的部分压力。因此，所述附加系统还可能会保持该系统的稳定性。
图2是表示通过连接杆与两个梁连接的一种杆的上部分的主视横截面图。该图显示一个杆5a，两个梁3a和3b，一个垂直紧固件17，两个连接杆13a，13b，两个分配板19a，19b和两个梁索9a，9b。上述每对装置a，b中之一a位于杆5a的左侧，另外的装置位于右侧。此例中，杆5a埋入地面4，尤其是在地基中。作为一种变形，它也能够枢轴连接至地基处。杆5a通过连接杆13a，13b与梁3a，3b连接。连接杆13a，13b一方面在杆5a与梁连接端与杆5a枢轴连接，同时另一方面与梁3a，3b枢轴连接。杆5a水平处的枢轴连接可通过枢轴连接件14a，14b实现。或者作为一种变形，通过一种轴连接。与梁的枢轴连接由支撑角18a，18b来实现。一种角加强装置与支撑角18a，18b连接以构成枢轴连接。例如，角加强装置以分配板19a，19b的形式显示。该分配板固定于梁3a，3b，使得一方面支撑该梁，另一方面分散梁3的支撑力成为可能。两个梁索9a、9b分别固定于杆5a端部的左右两边。
根据另一变化实施例，仅一根梁索固定于杆5a的端部。相同的梁索可延展至包括几根杆的结构。那样的结构有利于分散并吸收这些压力。这会使该结构有较好的结合力。
如下所述，梁索至少部分收缩入梁。两个梁在连接杆5a端部的固定由位于梁两端的两个固定扣件进一步增强。参照图3的描述将会更为清楚。
图3是图2中器件的俯视图。每个梁3a、3b有两个侧翼部分，在图3中分别表示为3aG，3aD，3bG和3bD。两个侧翼部分由固定元件20a，20b，如螺栓，装配和连接。如图2所示，这些固定元件穿过分配板19a，19b。而这些分配板由于被梁索9a，9b遮掩而在图3中不能显示。侧翼部分3aG，3aD，3bG，3bD在端口处由固定元件17G，17D夹紧，以防止梁的侧翼部分弯曲。另外固定元件16锁定夹紧梁3a，3b的固定元件17。通道15a，15b形成在两个侧翼部分之间，使得梁索9a，9b存在于通道中。半梁的断面如此设计以致完成两个半梁的组装后，通道15a，15b形成沟槽使得梁索9a，9b设置于其中。那样，梁索9a，9b可以至少部分收缩入梁以可能保护梁，如在火灾中。图3中，两条梁索9a，9b固定于杆5a的端口。
图4是固定于杆的端部以及一条梁的尾部的梁索的局部正视图。图中显示了梁索9b，杆5a的端部，梁3b以及梁索9b的张力装置23b。23b用来调节梁索9b的张力，如在安装梁3b至杆上并连接梁索与梁之后。
图5为梁的横断面，位于梁的中部。此图显示梁3由左右两个侧翼(或者是半梁)3G，3D组成，3G，3D由固定装置20连接。该图亦显示了杆5以及连接杆13通过枢轴连接件14连接在杆5上，以及在梁的分配板19的位置上连接梁3。固定装置20穿过分配板19。左侧的3G和右侧的3D形成通道15，使得梁索(未显示)接合在其中。
要注意的是梁索通道15意味梁中材料很少。另外，它允许梁索结合在梁中以支持它，通道15减少材料使得梁3减轻。由此，梁3免于因自身重力而弯曲。而且，梁索置于通道15中节省了梁索的占用空间，并且保护了梁索，如在火灾中。如果需要的话，可以置入阻燃薄膜封闭通道15，这样在火灾时进一步保护了梁索。
在一个具体实施例中，以下述方式形成通道15梁索在梁的重力中心点位置支撑梁。梁的中心分配板41置于梁索9上。固定元件40穿过中心板41并通过中心板41连接两个侧翼部分3G，3D。
此外，侧翼部分3G，3D构成的梁索通道15允许梁与梁索之间相对滑动。那样的特性使得梁3能相对梁索9自由调整。该附件系统中的后一特性当梁3遭受一种非对称负载时，将是特别有利的。例如，空调或加热装置固定支撑于距离梁中心远端一点。梁3相对于梁索9的相对滑动所提供的额外的自由度减少了压力带来的势能。正是那样的特性进一步稳固了该附件系统。
另外需要提起注意的是是否在当前的系统中，梁3由梁索9支撑，而后者也可以各种可能的变化连接于梁索。
根据一种变形，梁索可以借助于环或相当的连接装置来支撑梁，并允许梁3沿梁索滑动。
根据另一变形，梁索可简单的固定于梁上，如在梁中心位置的上表面。这一变形使得简化附件系统1和生产成为可能。由此，得到了附件系统1，其中，梁索给杆的压力至少部分弥补了梁3施加在杆上的力矩，而且产生了作用在梁3纵向上的压力。这样的附件系统得益于装配的巨大简化，使得增加梁的跨度以及抵消施加在杆上的压力成为可能。梁索连接梁3的事实进一步使得稳定附件系统的梁-杆装配成为可能。
根据另一变形，该梁索可以制成两个分离的梁-索部分。其中之一连接一个杆和梁，另一部分连接梁和另一个杆。一种锚式的梁索-杆-梁结构由此得到，其中两个梁-索部分中的每一个至少部分弥补梁在每一种杆上施加的力矩。
而且，如前所述，由梁3相对梁索9的相对滑动提供的自由附加范围使得减少与负载压力联系的势能以及进一步稳定附件系统成为可能。然而，限制梁相对梁索的滑动，可能会避免所述附件系统的不稳定性。最终，套管43固定在梁索9上以限制梁相对梁索的滑动。图6给出了更为详细的说明。
图6是一种沿梁的一种纵向中心部分位置的局部截面图。该图表示梁3的中心部分包括两个侧翼部分。该横截面就是在这两个侧翼部分之间所作的。所述梁索9置于在侧翼梁部分中形成的梁索通道中，允许梁3随着梁索9进行相对滑动。在一个实施例中，由图6举例说明，梁3和梁索9设置为在一种规定的滑动区域中相对滑动，该滑动区域由固定在梁索9上的两个套管43、45限定。所述两个侧翼部分通过中心分配板41连接，该板41通过其上的多个钻孔固定到两个侧翼部分。这样，所述中心分配板能够在套管之间沿着梁索9滑动。规定的滑动区域和分配板的长度之间的差值限定了滑动范围，如图6所示。
根据一种变化的实施例，分配板19、41自身再分为两个板。这两个板中的每一种都能够预装配在侧翼部分3G、3D上。由此，梁3的装配模式现在只需通过固定侧翼部分直接装配，例如用螺钉即可。另一方面，预装配模式就是一种工厂模式(factory phase)，它能够容易控制。由此，排除了在梁装配过程中的任何错误。梁3的现场装配实质上通过上述方法被简化了。
所述滑动范围尤其包括在梁的跨度的0.2/10,000th和5/10,000th之间。该范围的选择恰好低于所述附件系统的不稳定极限值，即，超出梁的滑动范围的极限会危及系统的稳定性。如此特性使得梁3进一步与连接杆枢轴连接，并可在限定的滑动区域内根据梁索9进行调整。由此，当梁3受到不均匀的负载时，通过梁3相对于梁索的滑动，来提供附加的自由活动范围，这样可能会减少与负载压力有关的势能。如上所述，该特性使得稳定附件系统成为可能。然而，在限定的滑动区域(由套管限定)之内发生滑动，是为了避免梁在附件系统的不稳定极限值之外滑动。
图7是一种正视图，其表示试图装配在附件系统中的一种梁。该梁3再分为三个纵向截段31、32、33。第三段33与第一段31相似，只是在方向上相对于梁3的中心横向截段对称。每一个截段的至少一种末端为阶梯状，如图所示，这样易于截段装配。更好的，中心截段32具有一种阶梯状截面，以至可以与其它两个截段31、33装配。固定板34巩固梁3在其阶梯状截面位置。这些做成分离的截段31、32、33比一根整体材料的梁的情况灵活的多，它使得将附件系统运到某地的后勤工作相当简便。而且，截段的使用使得不必采取特殊的运输方法成为可能，也由此减少了装配梁的生产费用。
如果需要，还可以采用必要多的截段而不至于必须采取特殊的运输方法。根据本发明，如此一种附件系统的设计使得生产长度范围在5到120m的梁的设想成为可能。事实上，根据本发明，制造出位于一种附件系统中的长度大于120m的梁，并且通过调节使其适合梁和杆的整体尺寸，这在理论上是可行的。根据本发明，在应用于所述附件系统的特别设计的梁的尺寸中，可以采用以下长度18，24，30，35，40，55和70m。
用于梁的材料是胶合板材料。作为一种变形，可以使用一种焊接的再生钢部分。
特别的，所述梁索由钢或钢的衍生物制成，其具有在190,000和230,000MPa之间的弹性系数。
然而，本发明不限于上述说明的不同实施例上，而是可以有许多其它本领域普通技术人员能够很容易想到的变形。例如，可以设想将一种梁分为一些奇数量的纵向截段。截段的奇数个数使得包括一个靠在(rest on)在梁索上的中心横向截段的梁相对于其中心横向截段对称成为可能。截段的数量可以优化以至于减少装配附件系统所需的全部成本。
权利要求
1.梁的附件系统(1)包括两种杆(5，5a，5b)；一种梁(3，3a，3b)；和至少一种梁索(9，9a，9b)；杆由梁(3，3a，3b)对其施压将其推开分离并且由梁索(9，9a，9b)将其拉合。
2.如权利要求1所述的附件系统(1)，其中梁(3，3a，3b)与梁索(9，9a，9b)连接。
3.如权利要求2所述的附件系统(1)，其中梁(3，3a，3b)与梁索(9，9a，9b)被装配成在一种规定的区域内相对滑动。
4.如权利要求3所述的附件系统(1)，其中套管(43，45)安装在梁索(9，9a，9b)上来限定规定的滑动区域。
5.如权利要求2到4中任意一项所述的附件系统(1)，其中梁(3，3a，3b)包括至少两个侧翼部分(3G，3D)，在它们之间形成梁索通道(15)。
6.如权利要求2到5中任意一项所述的附件系统(1)，其中梁(3，3a，3b)由梁索(9，9a，9b)来支撑。
7.如权利要求2到6中任意一项所述的附件系统(1)，其中梁(3，3a，3b)包括若干纵向截段(31，32，33)。
8.如权利要求2到7中任意一项所述的附件系统(1)，每一种杆(5，5a，5b)通过连接杆(13a，13b)与梁(3，3a，3b)连接，所述连接杆一端连在与梁连接的杆(5，5a，5b)上，另一端连在梁(3，3a，3b)上。
9.如前述任一权利要求所述的附件系统(1)，其中杆(5，5a，5b)中的一种是边杆(14)。
10.如前述任一权利要求所述的附件系统(1)，其中梁(3，3a，3b)包括胶合板材料和/或焊接再生钢部分。
全文摘要
本发明涉及一种梁的附件系统(1)，包括两个柱子(5a，5b)，一个梁(3b)和至少一个梁索(9a，9b)。所述柱子由梁(3b)对其施压为了使其分离，由梁索(9a，9b)对其施压为了使其相对靠近。
文档编号E04B1/24GK1833079SQ200480022788
公开日2006年9月13日 申请日期2004年7月2日 优先权日2003年7月3日
发明者马克·爱德华·伊里戈延 申请人:马克·爱德华·伊里戈延