专利名称：一种轻钢门式刚架的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑结构技术领域，更具体地说，是涉及用于建筑的一种轻钢门式刚架。
背景技术：
轻钢门式刚架广泛应用于厂房、仓库、超市等需要较大空间的建筑物。
传统轻钢门式刚架一般应用于15m 30m的跨度比较经济。对于更大跨度的门式刚架，在荷载作用下，应力分布将很不均衡，但设计时只能根据最大应力选择截面，因此大多数部位应力并不饱满；而且较大跨度结构的横梁挠度往往成为控制性指标，传统门式刚架只能通过增加构件截面来增加结构的刚度，满足挠度要求，上述原因造成了较大的材料浪费，非常不经济。因此传统轻钢门式刚架应用于更大跨度的建筑物将大大削减其"轻钢"的优势。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足，使轻钢门式刚架适应更大跨度的建筑物，既满足较大跨度的挠度和强度要求，又保持其"轻钢"优势，而提供一种新型轻钢门式刚架。为了达到上述目的，本实用新型的一种轻钢门式刚架，由普通边
柱l、人字横梁3、 Y形中柱2和预应力拉索4组合而成。
其中，所述的Y形中柱2 —般在与普通边柱1的柱头等高的位置分杈，分杈与水平线夹角在30° 60°之间，其柱头与人字横梁采用螺栓铰接连接。
所述的预应力拉索4采用高强圆钢，两端分别与人字横梁3和Y形中柱2铰接连接，预应力拉索4可一端或两端采用拧紧螺母的方法施加预应力，也可在预应力拉索4中间采用正反扣套筒施加预应力，当结构跨度小于36m时，可以取消预应力拉索。
所述的人字横梁3采用两段式变截面构件，靠近普通边柱1部分采用楔形变截面梁，中间部分则采用等截面梁。普通边柱1和Y形中柱2与基础可以采用铰接连接，也可以采用刚性连接。
所述的普通边柱1与人字横梁3采用刚性连接。
本实用新型的技术要点在于Y形中柱和预应力拉索，Y形中柱相当于增加了人字横梁中间弹性支座，而预应力拉索则是利用支座位移法的原理调节人字横梁跨中弯矩和挠度。
理论与数值分析表明，本实用新型一种新型轻钢门式刚架，可以根据结构跨度、外部荷载、檐口高度等调节Y形中柱的分杈角度以及预应力拉索的初拉力，合理的分杈角度和优化的拉索初拉力，将有效降低人字横梁中间支座弯矩和跨中弯矩，使得人字横梁弯矩均匀缓和，同时有效降低了横梁跨中挠度，因此该新型轻钢门式刚架特别适用于30m以上跨度的大空间结构，从而将传统轻钢门式刚架推广应用到更大跨度的建筑物。
下面将结合附图及实例对本实用新型的技术内容作进一步说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。
图l为本实用新型结构示意图；图2为预应力拉索4结构示意图中，l.普通边柱；2.Y形中柱；3.人字横梁；4.预应力拉索。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种轻钢门式刚架为两跨结构，由普
通边柱l、 Y形中柱2、人字横梁3以及预应力拉索4组合而成。
普通边柱l、 Y形中柱2以及人字横梁3采用高频焊接H型钢，预应力拉索4采用高强圆钢。
Y形中柱2分杈位置与边柱l柱头等高，分杈与水平线夹角为30。，Y形中柱2首先在钢结构加工厂制作完成，运抵现场后整体安装，其柱头与人字横梁3采用螺栓铰接连接。
如图2所示，在预应力拉索4中间采用正反扣套筒施加预应力，预应力拉索4两端分别与人字横梁3和Y形中柱2采用螺栓铰接连接。
人字横梁3采用两段式变截面构件，靠近普通边柱l采用楔形变截面梁，靠近Y形中柱2则采用等截面梁，等截面梁的长度是楔形变截面梁长度的3倍。
普通边柱l、 Y形中柱2与基础采用铰接连接；普通边柱l与人字横梁3则采用刚性连接。
权利要求1、一种轻钢门式刚架，其特征在于该门式刚架至少由两跨构成，它包括普通边柱(1)、Y形中柱(2)、人字横梁(3)以及预应力拉索(4)。
2、 根据权利要求1所述的一种轻钢门式刚架，其特征是所述的Y形中柱(2)在与普通边柱(l)等高的位置处分杈，形成Y形，分杈与水平线夹角为30° 60°， Y形中柱(2)与人字横梁(3)采用螺栓铰接连接。
3、 根据权利要求1所述的一种轻钢门式刚架，其特征在于所述的预应力拉索(4)采用高强圆钢， 一端或两端采用拧紧螺母的方法施加预应力，也可在预应力拉索(4)中间采用正反扣套筒施加预应力，预应力拉索(4)两端分别与人字横梁(3)和Y形中柱(2)采用螺栓铰接连接。
4、 根据权利要求1所述的一种轻钢门式刚架，其特征在于所述的人字横梁(3)为两段式变截面构件，靠近普通边柱(l)部分采用楔形变截面梁，中间部分则为等截面梁；普通边柱(1)与人字横梁(3)采用刚性连接。
5、 根据权利要求1所述的一种轻钢门式刚架，其特征在于所述的普通边柱(1)和Y形中柱(2)与基础的连接为刚性连接或铰接连接。
专利摘要本实用新型的一种轻钢门式刚架，由普通边柱、Y形中柱、人字横梁及预应力拉索组成。其中Y形中柱柱头与人字横梁铰接连接，其分杈与水平线夹角为30°～60°；人字横梁采用两段式变截面构件，靠近普通边柱部分为楔形变截面梁，中间部分则为等截面梁；预应力拉索采用高强圆钢，两端分别与Y形中柱和人字横梁铰接连接，可一端或两端采用拧紧螺母的方法对拉索施加预应力，也可在拉索中间采用正反扣套筒施加预应力。理论与数值分析表明，Y形中柱及预应力拉索有效降低了人字横梁中间支座弯矩和跨中弯矩，使得人字横梁弯矩均匀缓和，同时有效降低了横梁跨中挠度，因此该轻钢门式刚架特别适用于30m以上跨度的大空间结构。
文档编号E04B1/342GK201406758SQ20092004572
公开日2010年2月17日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者唐柏鉴, 鑫 李, 李亚明 申请人:江苏科技大学