一种张弦梁构件的制作方法

本实用新型涉及幕墙类建筑技术领域，特别是涉及一种张弦梁构件。

背景技术：

张弦梁结构是一种由刚性上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系，其结构组成是一种自平衡体系，是一种大跨度预应力空间结构体系。预紧力张弦梁结构作为一种高效的结构承力体系，已经被各种建设工程特别是大跨度空间结构的屋盖体系所采用，其充分利用了高强索的抗拉性改善了结构的整体结构受力性能。

如本公司在先申请的，申请号为CN201520585019.7的实用新型专利申请及申请号为CN201510475170.X的发明专利申请，两件申请中均提供了一种稳固性好、便于施工的屋盖钢结构 ，然而在该屋盖钢结构的使用过程中，发现刚性梁上附件质量变化需要调整柔性拉索时、柔性拉索初次对刚性梁施加约束时，均会造成支撑座与混凝土框架之间的应力过大，不利于张悬梁构件使用的安全性。

技术实现要素：

针对上述本公司在先申请的张悬梁结构中，刚性梁上附件质量变化需要调整柔性拉索时、柔性拉索初次对刚性梁施加约束时，均会造成支撑座与混凝土框架之间的应力过大，不利于张悬梁构件使用的安全性的问题，本实用新型提供了一种张弦梁构件。

为解决上述问题，本实用新型提供的一种张弦梁构件通过以下技术要点来解决问题：一种张弦梁构件，包括刚性梁、两端分别与刚性梁不同端相连的拉索、设置于拉索与刚性梁之间的撑杆、分别用于刚性梁不同端支撑的支座，所述撑杆用于实现拉索的张紧，两个支座分别与刚性梁不同端形成的连接点中，两个连接点之间的间距可调。

具体的，以上结构中，通过拉索对刚性梁施加预应力或改变刚性梁上预应力时，刚性梁两端之间的间距会发生微小变化，现有技术中，为避免以上端部间距发生变化对本张悬梁构件的支撑座等造成破坏、为便于调整刚性梁上的压应力，一般在预应力调整较大时，移除刚性梁一端的约束，在调整完成后，重新焊接支座；在预应力调整较小时，直接通过撑杆或单独的拉索拉紧装置调整压应力，此情况下，张悬梁构件及张悬梁构件的支撑座上内应力大，不利于张悬梁结构的稳定性。

本结构中，通过设置为支座分别与刚性梁不同端形成的连接点中，两个连接点之间的间距可调的形式，便于实现通过移除可动的连接点上的约束后调整刚性梁上的预应力，完成调整后再紧固可动的连接点，这样，可使得刚性梁上预应力调整时，支座及用于支座固定的支撑座上，如支座、混凝土支撑座、桁架支撑座上没有不必要的预应力，有利于本张悬梁构件使用的安全性。

进一步的，由于对刚性梁的预应力大小调整可实现线性调节，故优选以上两个连接点之间的间距可线性调节。

更进一步的技术方案为：

作为支座的具体实现形式，以用于实现两个连接点之间的间距可调，两个支座中，至少有一个支座包括预埋板、调节板及滑板，所述预埋板用于与支撑本张悬梁构件的混凝土支座固定连接，所述调节板固定连接于预埋板的上表面上，调节板呈条状，且调节板与预埋板之间围成长度方向平行于刚性梁长度方向的条形腔，所述调节板上还设置有长度方向平行于条形腔长度方向的条形孔，所述条形孔的内侧与条形腔相通，所述滑板与调节板通过紧固螺栓相连，且条形孔作为紧固螺栓穿过调节板的螺栓孔，所述紧固螺栓的内端位于条形腔中，所述滑板作为该支座与刚性梁端部的连接件。

以上结构中，在松懈紧固螺栓后，在调节刚性梁的预应力时，紧固螺栓沿着条形孔滑动，此时滑板相对于调节板滑动，完成两个连接点的位置调整，在预应力调节完成后，通过紧固紧固螺栓，实现支座各部件的固定连接。

优选两个支座均采用以上结构，以根据刚性梁上方负重情况或两端支座部件的具体情况，有选择性的选择预应力调整时通过其中的某个支座或两个支座完成连接点的间距调整。

进一步的，由于支座需要为刚性梁提供支撑，优选由上至下依次设置预埋板、调节板及滑板。

作为调节板的具体实现形式，所述调节板为自身上设置有条形槽的板状结构，所述调节板与预埋板螺栓连接，所述条形腔由所述条形槽及预埋板的上表面围成。以上形式的调节板结构简单，可通过冲压、锻造、焊接拼接等方式加工而成，优选采用在槽钢的两侧焊接固定翼板的方式，所述翼板用于调节板与预埋板螺栓连接。

由于紧固螺栓的一端位于条形腔中，不便于采用工具固定其内侧端部，造成在转动紧固螺栓时，紧固螺栓绕自身转动，作为一种可避免在转动紧固螺栓时紧固螺栓同步转动的实现方案，所述条形腔内还设置有长度方向平行于条形腔长度方向的滑块，所述滑块可沿着条形腔滑动，滑块上设置有用于紧固螺栓穿过的通孔，且所述通孔为台阶孔，台阶孔的大端远离调节板，所述台阶孔的大端用于卡设紧固螺栓的内端，所述紧固螺栓的拧紧和松懈通过转动固定于紧固螺栓外端的螺帽完成，所述台阶孔的大端用于避免在拧紧或松懈紧固螺栓的过程中，紧固螺栓绕自身轴线转动。以上结构中，设置的滑块还有利于增大条形腔内壁在紧固螺栓预紧力下的受力面积，这样，即使在调节板板厚较薄时，任然能够保证调节板与滑板的连接强度。

由于在刚性梁预应力的调节过程中，刚性梁会有不同的弯曲幅度，为避免刚性梁端部与支座连接的连接点上应力过大，所述刚性梁的两端通过铰接轴与支座相连，且所述铰接轴的轴线方向与刚性梁的长度方向垂直，在拉索对刚性梁的约束下，刚性梁的变形方向位于所述铰接轴的周向方向。以上结构中，可通过刚性梁端部可绕铰接轴转动的形式避免以上连接点处应力过大。

由于拉索上的约束点对拉索上张力影响较大，特别是在拉索变形较小时，为避免拉索与撑杆的连接点非人为性改变，同时为便于在认为情况下改变撑杆与拉索连接点的位置，所述撑杆的两端分别与拉索及刚性梁相连，且撑杆与刚性梁铰接连接，撑杆与拉索固定连接，撑杆与刚性梁铰接连接的铰接轴轴线与刚性梁的长度方向、撑杆的长度方向均垂直。

作为拉索与撑杆的具体固定连接形式，还包括用于实现撑杆与拉索固定连接关系的固定箍环，所述固定箍环呈圆锥台状，且固定箍环的一端直径小于其另一端直径，固定箍环上还设置有贯穿其上下端面的通孔，固定箍环通过所述通孔穿设于拉索上；

固定箍环直径较大的一端上还设置有至少一个变径调节槽，所述变径调节槽贯穿固定箍环的壁面，变径调节槽的开口端与变径调节槽的直径较大端相交，变径调节槽朝固定箍环上通孔轴线的投影与固定箍环上通孔的轴线重合；

所述撑杆上设置有穿透其左、右表面的孔，所述孔用于拉索穿过撑杆；

还包括绕所述孔设置的多颗压紧螺栓，所述压紧螺栓与撑杆螺纹连接，且压紧螺栓的螺帽端侧面与固定箍环的侧面接触，在压紧螺栓旋入撑杆的过程中，压紧螺栓的螺帽约束固定箍环直径较大一端的通孔的直径变小。

以上结构中，通过压紧螺栓螺帽端向固定箍环直径较大一端运动的过程中产生的对固定箍环侧面的压应力，实现固定箍环直径较大一端的收拢，达到固定箍环紧箍拉索的目的，同时以上固定箍环，可有效避免固定箍环由相应的多个压紧螺栓围成的区域内脱出。

为利于固定箍环夹紧拉索的夹紧效果，所述变径调节槽为多个，且变径调节槽绕所述通孔的轴线呈环状均布；

所述压紧螺栓相对于所述孔的轴线呈环状均布；

为便于转动压紧螺栓，所述压紧螺栓均为内六角螺栓。

为利于预埋板与混凝土座连接的稳固性，还包括固定于预埋板上的地锚螺栓。

本实用新型所具有的有益效果：

本结构中，通过设置为支座分别与刚性梁不同端形成的连接点中，两个连接点之间的间距可调的形式，便于实现通过移除可动的连接点上的约束后调整刚性梁上的预应力，完成调整后再紧固可动的连接点，这样，可使得刚性梁上预应力调整时，支座及用于支座固定的支撑座上，如支座、混凝土支撑座、桁架支撑座上没有不必要的预应力，有利于本张悬梁构件使用的安全性。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种张弦梁构件一个具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种张弦梁构件一个具体实施例中，支座的结构示意图；

图3为本实用新型所述的一种张弦梁构件一个具体实施例中，拉索与撑杆的连接关系示意图；

图4为本实用新型所述的一种张弦梁构件一个具体实施例中，变径调节槽的结构示意图。

图中标记分别为：1、刚性梁，2、拉索，3、撑杆，4、支座，41、预埋板，42、调节板，43、滑板，44、铰接支耳，45、铰接轴，46、紧固螺栓，47、滑块，48、条形腔，49、条形孔，5、地锚螺栓，6、铰接座，7、固定箍环，71、变径调节槽，8、压紧螺栓。

具体实施方式

本实用新型提供了一种张弦梁构件，用于针对：本公司在先申请的张悬梁结构中，刚性梁上附件质量变化需要调整柔性拉索时、柔性拉索初次对刚性梁施加约束时，均会造成支撑座与混凝土框架之间的应力过大，不利于张悬梁构件使用的安全性的问题，本实用新型提供的一种张弦梁构件，支座分别与刚性梁不同端形成的连接点中，两个连接点之间的间距可调的形式，消除刚性梁预应力调节过程中，如支座、混凝土支撑座、桁架支撑座上不必要的预应力，有利于本张悬梁构件使用的安全性。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1至图4所示，一种张弦梁构件，包括刚性梁1、两端分别与刚性梁1不同端相连的拉索2、设置于拉索2与刚性梁1之间的撑杆3、分别用于刚性梁1不同端支撑的支座4，所述撑杆3用于实现拉索2的张紧，两个支座4分别与刚性梁1不同端形成的连接点中，两个连接点之间的间距可调。

本实施例中，通过拉索2对刚性梁1施加预应力或改变刚性梁1上预应力时，刚性梁1两端之间的间距会发生微小变化，现有技术中，为避免以上端部间距发生变化对本张悬梁构件的支撑座等造成破坏、为便于调整刚性梁1上的压应力，一般在预应力调整较大时，移除刚性梁1一端的约束，在调整完成后，重新焊接支座4；在预应力调整较小时，直接通过撑杆3或单独的拉索2拉紧装置调整压应力，此情况下，张悬梁构件及张悬梁构件的支撑座上内应力大，不利于张悬梁结构的稳定性。

本结构中，通过设置为支座4分别与刚性梁1不同端形成的连接点中，两个连接点之间的间距可调的形式，便于实现通过移除可动的连接点上的约束后调整刚性梁1上的预应力，完成调整后再紧固可动的连接点，这样，可使得刚性梁1上预应力调整时，支座4及用于支座4固定的支撑座上，如支座4、混凝土支撑座、桁架支撑座上没有不必要的预应力，有利于本张悬梁构件使用的安全性。

进一步的，由于对刚性梁1的预应力大小调整可实现线性调节，故优选以上两个连接点之间的间距可线性调节。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1至图4所示，作为支座4的具体实现形式，以用于实现两个连接点之间的间距可调，两个支座4中，至少有一个支座4包括预埋板41、调节板42及滑板43，所述预埋板41用于与支撑本张悬梁构件的混凝土支座4固定连接，所述调节板42固定连接于预埋板41的上表面上，调节板42呈条状，且调节板42与预埋板41之间围成长度方向平行于刚性梁1长度方向的条形腔48，所述调节板42上还设置有长度方向平行于条形腔48长度方向的条形孔49，所述条形孔49的内侧与条形腔48相通，所述滑板43与调节板42通过紧固螺栓46相连，且条形孔49作为紧固螺栓46穿过调节板42的螺栓孔，所述紧固螺栓46的内端位于条形腔48中，所述滑板43作为该支座4与刚性梁1端部的连接件。

以上结构中，在松懈紧固螺栓46后，在调节刚性梁1的预应力时，紧固螺栓46沿着条形孔49滑动，此时滑板43相对于调节板42滑动，完成两个连接点的位置调整，在预应力调节完成后，通过紧固紧固螺栓46，实现支座4各部件的固定连接。

优选两个支座4均采用以上结构，以根据刚性梁1上方负重情况或两端支座4部件的具体情况，有选择性的选择预应力调整时通过其中的某个支座4或两个支座4完成连接点的间距调整。

进一步的，由于支座4需要为刚性梁1提供支撑，优选由上至下依次设置预埋板41、调节板42及滑板43。

作为调节板42的具体实现形式，所述调节板42为自身上设置有条形槽的板状结构，所述调节板42与预埋板41螺栓连接，所述条形腔48由所述条形槽及预埋板41的上表面围成。以上形式的调节板42结构简单，可通过冲压、锻造、焊接拼接等方式加工而成，优选采用在槽钢的两侧焊接固定翼板的方式，所述翼板用于调节板42与预埋板41螺栓连接。

为利于预埋板41与混凝土座连接的稳固性，还包括固定于预埋板41上的地锚螺栓5。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上对本实用新型作进一步限定：如图1至图4所示，由于紧固螺栓46的一端位于条形腔48中，不便于采用工具固定其内侧端部，造成在转动紧固螺栓46时，紧固螺栓46绕自身转动，作为一种可避免在转动紧固螺栓46时紧固螺栓46同步转动的实现方案，所述条形腔48内还设置有长度方向平行于条形腔48长度方向的滑块47，所述滑块47可沿着条形腔48滑动，滑块47上设置有用于紧固螺栓46穿过的通孔，且所述通孔为台阶孔，台阶孔的大端远离调节板42，所述台阶孔的大端用于卡设紧固螺栓46的内端，所述紧固螺栓46的拧紧和松懈通过转动固定于紧固螺栓46外端的螺帽完成，所述台阶孔的大端用于避免在拧紧或松懈紧固螺栓46的过程中，紧固螺栓46绕自身轴线转动。以上结构中，设置的滑块47还有利于增大条形腔48内壁在紧固螺栓46预紧力下的受力面积，这样，即使在调节板42板厚较薄时，任然能够保证调节板42与滑板43的连接强度。

由于在刚性梁1预应力的调节过程中，刚性梁1会有不同的弯曲幅度，为避免刚性梁1端部与支座4连接的连接点上应力过大，所述刚性梁1的两端通过铰接轴45与支座4相连，且所述铰接轴45的轴线方向与刚性梁1的长度方向垂直，在拉索2对刚性梁1的约束下，刚性梁1的变形方向位于所述铰接轴45的周向方向。以上结构中，可通过刚性梁1端部可绕铰接轴45转动的形式避免以上连接点处应力过大。

本实施例中，可通过在支座4上设置两块铰接支耳44、在刚性梁1上设置一块位于以上铰接支耳44之间的铰接支耳44，所述铰接轴45穿过以上三块铰接支耳44的形式实现支座4与刚性梁1端部的铰接连接形式。

由于拉索2上的约束点对拉索2上张力影响较大，特别是在拉索2变形较小时，为避免拉索2与撑杆3的连接点非人为性改变，同时为便于在认为情况下改变撑杆3与拉索2连接点的位置，所述撑杆3的两端分别与拉索2及刚性梁1相连，且撑杆3与刚性梁1铰接连接，撑杆3与拉索2固定连接，撑杆3与刚性梁1铰接连接的铰接轴轴线与刚性梁1的长度方向、撑杆3的长度方向均垂直，本实施例中，撑杆3通过铰接座6与刚性梁相连，撑杆3与刚性梁1铰接连接的铰接轴位于铰接座6上。

作为拉索2与撑杆3的具体固定连接形式，还包括用于实现撑杆3与拉索2固定连接关系的固定箍环7，所述固定箍环7呈圆锥台状，且固定箍环7的一端直径小于其另一端直径，固定箍环7上还设置有贯穿其上下端面的通孔，固定箍环7通过所述通孔穿设于拉索2上；

固定箍环7直径较大的一端上还设置有至少一个变径调节槽71，所述变径调节槽71贯穿固定箍环7的壁面，变径调节槽71的开口端与变径调节槽71的直径较大端相交，变径调节槽71朝固定箍环7上通孔轴线的投影与固定箍环7上通孔的轴线重合；

所述撑杆3上设置有穿透其左、右表面的孔，所述孔用于拉索2穿过撑杆3；

还包括绕所述孔设置的多颗压紧螺栓8，所述压紧螺栓8与撑杆3螺纹连接，且压紧螺栓8的螺帽端侧面与固定箍环7的侧面接触，在压紧螺栓8旋入撑杆3的过程中，压紧螺栓8的螺帽约束固定箍环7直径较大一端的通孔的直径变小。

以上结构中，通过压紧螺栓8螺帽端向固定箍环7直径较大一端运动的过程中产生的对固定箍环7侧面的压应力，实现固定箍环7直径较大一端的收拢，达到固定箍环7紧箍拉索2的目的，同时以上固定箍环7，可有效避免固定箍环7由相应的多个压紧螺栓8围成的区域内脱出。

为利于固定箍环7夹紧拉索2的夹紧效果，所述变径调节槽71为多个，且变径调节槽71绕所述通孔的轴线呈环状均布；

所述压紧螺栓8相对于所述孔的轴线呈环状均布；

为便于转动压紧螺栓8，所述压紧螺栓8均为内六角螺栓。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。