一种大跨度双肢可调控预应力张弦梁的制作方法

本发明涉及张弦梁技术领域，尤其涉及一种大跨度双肢可调控预应力张弦梁。

背景技术：

张弦梁结构最早是由日本大学m.saitoh教授提出，是一种区别于传统结构的新型杂交屋盖体系；张弦梁结构是一种由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系，其结构组成是一种新型自平衡体系，是一种大跨度预应力空间结构体系，也是混合结构体系发展中的一个比较成功的创造；张弦梁结构体系简单、受力明确、结构形式多样、充分发挥了刚柔两种材料的优势，并且制造、运输、施工简捷方便，因此具有良好的应用前景；

目前的预应力张弦梁一般胶合木梁和预应力筋组成，而目前的加工情况下，普通胶合木梁存在变形较大、易发生脆性受拉破坏及不能充分利用材料抗压强度等缺点；并且一般的预应力胶合木梁受到胶合木加工和运输尺寸限制，跨度往往不能超过20m，因此，当跨度更大时(20m～40m)，需要提出一种新型构件；将装配整体化结构和可调控预应力技术相结合，提出一种大跨度双肢可调控预应力张弦梁

技术实现要素：

本发明解决了上述现有技术的不足，提供了一种大跨度双肢可调控预应力张弦梁；本发明通过倒四角锥张弦连接装置既可以作为张弦点，又可以把多组胶合木梁连成一个整体，化整为零，解决大跨度胶合木梁的加工和运输问题；通过底部的螺杆和转向块，可以施加预应力，并实现在加载前和使用过程中对预应力的随时调控；能够充分利用胶合木梁的抗压强度和预应力筋的抗拉强度，从而达到节省材料，增大跨度的目的。

本发明的技术方案：

一种大跨度双肢可调控预应力张弦梁，两组胶合木梁组、两组倒四角锥张弦连接装置、预应力筋、锚固装置；两组胶合木梁组并列设置，且每组胶合木梁组包括一字排列的三根胶合木梁；

每组胶合木梁组中的每两根胶合木梁之间通过梁顶钢板和锚栓固定连接，两组所述胶合木梁组之间通过多组连接件固定连接，两组所述胶合木梁组之间还固定设置有两组金属固定件，所述金属固定件两端分别通过螺钉与两组胶合木梁组固定连接，且所述金属固定件安装在两组所述胶合木梁的连接处，所述金属固定件与所述倒四角锥张弦连接装置固定连接，所述倒四角锥张弦连接装置上固定安装有两组预应力筋，所述预应力筋还分别与安装在所述胶合木梁组两端的锚固装置固定连接。

进一步的，所述倒四角锥张弦连接装置包括底钢板、倒四角锥张弦支架、可调控张弦装置；所述底钢板与所述金属固定件通过长螺栓固定连接，所述底钢板还与两组倒四角锥张弦支架固定连接，两组所述倒四角锥张弦支架均与所述可调控张弦装置固定连接。

进一步的，所述可调控张弦装置包括底部支架、轴承、螺杆、转向块；所述底座支架与两组所述倒四角锥张弦支架固定连接，所述底座支架一端加工有一组轴承槽，所述轴承槽内设置有轴承，所述轴承内设置有所述螺杆，所述螺杆另一端与所述转向块连接，所述转向块上端加工有与所述螺纹对应的螺纹孔，所述转向块下端加工有两组所述预应力筋尺寸对应的凹槽，所述凹槽内设置所述预应力筋。

进一步的，所述锚固装置包括锚具、锚垫板、端垫板，所述锚具通过锚垫板与所述胶合木梁固定连接，所述锚垫板分别与所述胶合木梁和所述端垫板固定连接，所述端垫板固定安装在所述胶合木梁下端。

进一步的，所述锚垫板上加工有与所述预应力筋对应的筋槽。

进一步的，所述连接件为金属连接件或者木质连接件。

进一步的，所述金属固定件为h型钢。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：本发明通过梁顶钢板将三组胶合木梁固定为一组胶合木梁组，并将两组胶合木梁组通过四组金属或木质连接件固定连接，同时两组胶合木梁组之间还固定有倒四角锥张弦连接装置，通过倒四角锥张弦连接装置作为张弦点的同时还将六组组胶合木梁连成一个整体，化整为零，解决大跨度胶合木梁的加工和运输问题；通过倒四角锥张弦连接装置底部可调控张弦装置中的螺杆和转向块，能够施加预应力，并实现在加载前和使用过程中对预应力的随时调控；能够充分利用胶合木梁的抗压强度和预应力筋的抗拉强度，从而达到节省材料，增大跨度的目的。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的左半部分的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的仰视图；

图4是图1的a-a面剖视图；

图5是本发明中转向块的结构示意图；

图6是本发明中转向块的俯视图；

图7是图1的b-b面剖视图；

图8是本发明中可调控张弦装置的结构示意图；

图9是本发明中可调控张弦装置的仰视图；

图10是图1中的c-c面剖视图；

图11是本发明的整体示意图。

图中：

100-胶合木梁；200-倒四角锥张弦连接装置；300-预应力筋；400-锚固装置；500-梁顶钢板；600-锚栓；700-连接件；800-金属固定件；210-底钢板；220-倒四角锥张弦支架；230-可调控张弦装置；231-底部支架；232-轴承；233-螺杆；234-转向块；235-凹槽；410-锚具；420-锚垫板；421-筋槽；430-端垫板。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

结合图1至图11所示，本实施例公开的一种大跨度双肢可调控预应力张弦梁，其特征在于，包括两组胶合木梁组、两组倒四角锥张弦连接装置200、预应力筋300、锚固装置400；两组胶合木梁组并列设置，且每组胶合木梁组包括一字排列的三根胶合木梁100；

每组胶合木梁组中的每两根胶合木梁100之间通过梁顶钢板500和锚栓600固定连接，两组所述胶合木梁组之间通过多组连接件700固定连接，两组所述胶合木梁组之间还固定设置有两组金属固定件800，所述金属固定件800两端分别通过螺钉与两组胶合木梁组固定连接，且所述金属固定件安装在两组所述胶合木梁的连接处，所述金属固定件800与所述倒四角锥张弦连接装置200固定连接，所述倒四角锥张弦连接装置200上固定安装有两组预应力筋300，所述预应力筋300还分别与安装在所述胶合木梁组两端的锚固装置400固定连接；胶合木梁承担压力，预应力筋承担拉力，通过二者所形成的拉压力偶来抵抗外荷载所产生的弯矩；新型倒四角锥张弦连接装置将六段独立的胶合木梁拼接成整体，并和锚固装置共同形成预应力的施加和调控系统，实现在使用过程中对预应力的实时精准调控。

具体的，所述倒四角锥张弦连接装置200包括底钢板210、倒四角锥张弦支架220、可调控张弦装置230；所述底钢板210与所述金属固定件800通过长螺栓固定连接，所述底钢板210还与两组所述倒四角锥张弦支架220固定连接，两组所述倒四角锥张弦支架220均与所述可调控张弦装置230固定连接；金属固定件通过底钢板与倒四角锥张弦支架焊接为整体，形成张弦梁的力臂，使受力更加合理；可调控张弦装置通过螺杆端部的圆形轴承与倒四角锥张弦支架底部拼装，形成整体。

具体的，所述可调控张弦装置230包括底部支架231、轴承232、螺杆233、转向块234；所述底座支架231与两组所述倒四角锥张弦支架220固定连接，所述底座支架231一端加工有一组轴承槽，所述轴承槽内设置有轴承232，所述轴承232内设置有所述螺杆233，所述螺杆233另一端与所述转向块234连接，所述转向块234上端加工有与所述螺杆233对应的螺纹孔，所述转向块234下端加工有两组所述预应力筋300尺寸对应的凹槽235，所述凹槽235内设置所述预应力筋300；h型钢、梁顶钢板、底钢板与胶合木梁之间通过长螺钉连接，并与胶合木形成整体，形成受力更为合理的双肢截面；可调控张弦装置由螺杆和转向块组成，通过转向块两侧凹槽，固定预应力筋位置，保证其线型符合试验要求；转向块中部开螺纹孔，与螺杆配套，通过旋转螺杆带动转向块上下移动，从而实现预应力筋的张拉和调控；通过螺纹尺寸，确定螺杆旋转一周，转向块向下移动的距离，实现施加预应力以及预应力调控的精确控制。

具体的，所述锚固装置400包括锚具410、锚垫板420、端垫板430，所述锚具410通过锚垫板420与所述胶合木梁100固定连接，所述锚垫板420分别与所述胶合木梁100和所述端垫板430固定连接，所述端垫板430固定安装在所述胶合木梁100下端。

具体的，所述锚垫板420上加工有与所述预应力筋对应的筋槽421。

具体的，所述连接件700为金属连接件或者木质连接件。

具体的，所述金属固定件800为h型钢，且所述h型钢为5mm高强冷弯薄壁型钢。

本发明利用连接件及倒四角锥张弦连接装置200将六组胶合木梁固定为一个整体张弦梁，胶合木梁承担压力，预应力筋承担拉力，通过二者所形成的拉压力偶来抵抗外荷载所产生的弯矩；新型倒四角锥张弦连接装置将六段独立的胶合木梁拼接成整体，并和锚固装置共同形成预应力的施加和调控系统，实现在使用过程中对预应力的实时精准调控。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。