一种应用于刚性屋面索穹顶结构中的弦支檩条的制作方法

本实用新型涉及一种应用于刚性屋面索穹顶结构中的弦支檩条结构

背景技术：

索穹顶结构是一种基于张拉整体结构概念，由柔性的拉索和刚性的撑杆构成的全张力结构，结构能够充分利用拉索抗拉强度，从而可以以最少的用钢量实现大跨度。

发明穹顶结构的最初目的是克服充气膜结构可靠度较低的缺点，因此早起的索穹顶结构的屋面材料主要采用膜材。膜材自重轻、建筑效果美观同时也具有一定强度。然而膜材具有一定透光性，保温性能也较差，当场馆内举行体育赛事或文艺演出等活动时往往要求屋盖不透光。由于膜材隔音性较差，场馆内的音响和欢呼等也会场馆外形成噪声污染。所以近期建造的索穹顶结构逐渐有一些采用了玻璃、压型钢板和铝镁合金板等刚性屋面材料。

刚性屋面材料需要檩条结构支承。建筑结构中檩条通常采用方钢管、C型钢和Z型钢轻钢构件，形成主次檩条体系支承屋面板等。建筑结构尤其是空间结构屋盖中的通常在节点之间搭设主檩条，再在主檩条之间搭设次檩条形成屋面支承体系。索穹顶结构的节点间距较一般建筑结构大，使得主檩条的跨度增加，同时，索穹顶的结构网格比一般建筑结构屋盖更加稀疏，每根檩条尤其是主檩条需要承担更大面积的屋盖的重量。采用一般建筑结构中檩条有可能不满足承载力的要求，或者檩条截面过大，建筑效果不佳，过大的自重也给主题结构增加了负担。因此有必要研发新的屋面檩条结构。

技术实现要素：

本实用新型为了解决刚性屋面索穹顶因节点间距离大和承担荷载重，对檩条设计和施工带来较高难度的问题，提供一种能够利用拉索构件的刚度对檩条施加预应力的檩条结构。本实用新型能够减小檩条跨度，提高檩条承载力，同时，也能够提高屋面支承体系与主体索穹顶结构的共同工作性能。本实用新型的技术方案如下：

一种应用于刚性屋面索穹顶结构中的弦支檩条，包括檩条1，用于连接檩条1和刚性屋面索穹顶拉索3的撑杆上节点4，在撑杆上节点4上固定有支托5，两个支托5支撑一根檩条1，所述的弦支檩条还包括至少一个可调节撑杆2，可调节撑杆2的一端与檩条1固定连接，另一端与拉索3固定连接，可调节撑杆2的长度能够调节。

优选地，采用旋转套筒的方式使可调节撑杆伸长或缩短。可调节撑杆2分为的通过套筒8相连，上下两段的端部和套筒内部均设置有方向相反相互配合的螺纹9。

优选地，檩条1和拉索3的连接方式为：可调节撑杆2上端通过销轴与檩条1相连；可调节撑杆2下端通过销轴与索夹11相连，索夹11通过螺栓7夹紧拉索3。

本实用新型针对刚性屋面索穹顶的檩条结构，与现有技术相比具有以下优点：

(1)在檩条和拉索之间设置可调节撑杆，可以减小檩条的跨度。

(2)通过调节可调节撑杆长度可以对檩条施加预应力，能够有效提高檩条的承载力，实现较小的截面较大的屋面荷载。

(3)檩条和拉索之间通过可调节撑杆相连后，能够使屋面檩条与主体结构协同受力，增强了屋面结构的整体性，提高了屋面结构的稳定性。

(4)采用旋转套筒的方式使可调节撑杆伸长或缩短，预应力施加方式简便，易于操作。

附图说明

图1是弦支檩条结构三维示意图。

图中标号说明：1-檩条；2-可调节撑杆；3-拉索；4-撑杆上节点；5-支托

图2是弦支檩条结构侧立面示意图。

图中标号说明：1-檩条；2-可调节撑杆；3-拉索；4-撑杆上节点；5-支托

图3是可调节撑杆详图。

图中标号说明：1-檩条；3-拉索；6-销轴；7-螺栓；8-套筒；9-螺纹；10-销钉；11-索夹

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。

本实用新型的应用于刚性屋面索穹顶结构中的弦支檩条，包括檩条1，用于连接檩条1和刚性屋面索穹顶拉索3的撑杆上节点4，在撑杆上节点4上固定有支托5，两个支托5支撑一根檩条1，所述的弦支檩条还包括至少一个可调节撑杆2，可调节撑杆2的一端与檩条1固定连接，另一端与拉索3固定连接，可调节撑杆2的长度能够调节。

实际实施中，先在撑杆上节点4上安装支托5，再在两个支托5之间安装檩条1。将可调节撑杆2上端与檩条1相连，下端与拉索3向连。最后，调整可调节撑杆2的长度来给檩条1施加预应力。(图1、2)

可调节撑杆2与檩条1和拉索3的连接方式具体为：可调节撑杆2上端通过销轴6与檩条1相连；可调节撑杆2下端通过销轴6与索夹11相连，索夹11通过螺栓7夹紧拉索3，从而实现可调节撑杆2与拉索3的连接。(图3)

可调节撑杆2分为上下两段，通过套筒8相连，上下两段的端部和套筒内部有方向相反的螺纹9。预应力施加时，用扳手等工具旋转套筒8使可调节撑杆2伸长，当可调节撑杆2伸长值设定值时，将销钉10插入套筒预留的孔中以固定套筒位置。