一种张拉式张弦梁结构的制作方法

本申请涉及建筑结构的领域，尤其是涉及一种张拉式张弦梁结构。

背景技术：

1、目前土木工程领域大跨度钢结构的应用越来越多。但随着跨度增加自重急剧加大，结构面临使用功能、设计合理性及经济指标相互制约的矛盾。

2、大跨度钢结构能够避免使用立柱，达到节省空间的目的，使得室内空间构成一个整体，提高空间的利用率，看起来也更美观大方，但是大跨度钢结构的连接节点少，应力集中，容易在钢结构的连接节点产生弯折或者断裂的风险。

技术实现思路

1、为了改善大跨度钢结构的内力平衡问题，本申请提供一种张拉式张弦梁结构。

2、本申请提供的一种张拉式张弦梁结构采用如下的技术方案：

3、一种张拉式张弦梁结构，包括架体和张紧机构，所述架体包括上悬梁和两组支撑柱，所述上悬梁的两端分别与一支撑柱固定连接，所述上悬梁的底部设有若干拉杆，若干所述拉杆的一端与上悬梁连接另一端为自由端，所述张紧机构包括拉索和若干索夹，若干所述索夹连接于所述拉杆的自由端，所述索夹依次穿接支撑柱和索夹。

4、通过采用上述技术方案，上悬梁的两端分别与一支撑柱固定连接的结构，可以构成房屋框架主体，起到支撑的作用；上悬梁对两端的支撑柱施加压力，在荷载的作用下，拉索产生向上的等效预应力荷载，优化结构内力状态，上悬梁的压力由拉索与拉杆构成的抗拉结构承受，从而减轻上悬梁对支撑柱产生的负担，对整体结构起到平衡作用。

5、可选的，所述索夹包括上半圆件和下半圆件，所述上半圆件与自由端固定连接，所述下半圆件与上半圆件栓接，所述下半圆件与上半圆件之间设有通孔，若干所述索夹的通孔构成供拉索穿接的通道。

6、通过采用上述技术方案，拉索穿过依次穿过若干索夹的通孔，起到对拉索的支撑作用，索夹对拉索的支撑作用，减小拉索因自身重量影响而产生等效预应力荷载的损失；同时下半圆件与上半圆件栓接以构成了可拆卸的结构，便于拉索的安装、拆卸和调整。

7、可选的，所述支撑柱第一边柱和第二边柱和若干连接板，所述第一边柱和第二边柱之间通过连接板连接，所述第一边柱的底部和第二边柱的底部用于与水泥基座浇筑固定，所述上悬梁依次与第二边柱的顶部和第一边柱的顶部连接。

8、通过采用上述技术方案，第一边柱和第二边柱通过连接板连接，使得第一边柱和第二边柱构成一个整体，将上悬梁的压力施加给第一边柱和第二边柱，第一边柱和第二边柱共同作用下，大大地提高了对上悬梁的支撑作用。

9、可选的，所述第一边柱朝向背离第二边柱方向弯曲设置，第二边柱朝向背离第一边柱方向倾斜设置。

10、通过采用上述技术方案，第一边柱受到上悬梁的压力后，产生弹性形变，以承受上悬梁对第一边柱的压力，且第二边柱朝向背离第一边柱的方向倾斜设置，用于抵抗第一边柱的弯曲，减小第一边柱弯折的风险。

11、可选的，所述第二边柱与上悬梁之间设有加强筋，所述加强筋的一端与上悬梁连接，另一端与第二边柱连接，所述上悬梁、第二边柱和加强筋构成了三角结构。

12、通过采用上述技术方案，以节约材料用量的前提下,增强上悬梁的强度和刚性,减轻重量,降低成本，可克服第二边柱与上悬梁连接处的应力集中现象，减小第二边柱与上悬梁连接处损坏的风险。

13、可选的，所述上悬梁的数量为两个，相互平行设置的两组所述上悬梁之间设有若干连接轴，所述连接轴的两端分别与一上悬梁固定连接。

14、通过采用上述技术方案，连接轴的两端分别与一上悬梁固定连接，以对两上悬梁起到支撑和连接作用，增强结构的强度和刚度，使得两上悬梁之间受力均匀，从而减小两上悬梁朝向相对或者相背方向形变的风险。

15、可选的，两个所述上悬梁的底部均连接若干拉杆，两个所述上悬梁的拉杆对应分布，所述索夹分别与两个所述上悬梁的拉杆连接。

16、通过采用上述技术方案，拉索的等效预应力荷载会通过拉杆分别传递给两个上悬梁，平衡上悬梁对支撑柱的压力，从而减小载荷过大对拉杆的损坏。

17、可选的，所述拉索的两端均连接有一限位组件，所述限位组件包括螺纹柱、螺纹套和套筒，所述螺纹柱连接于拉索的端部，所述套筒与拉索套接，所述套筒卡接于螺纹套和第一边柱之间，所述套筒背离螺纹柱一端的直径朝向第一边柱方向收缩，所述螺纹套与螺纹柱螺纹连接。

18、通过采用上述技术方案，套筒与拉索套接，螺纹套与螺纹柱栓接，以对拉索的端部进行限位作用，套筒支撑在螺纹套与第一边柱之间，起到了支撑拉索的作用；当操作人员转动螺纹套时，拉索可以产生移动，以张紧或者松弛，以调节拉索的等效预应力。

19、可选的，所述第一边柱和第二边柱均开设有定位孔，所述拉索穿过定位孔和通孔，所述套筒卡接于第一边柱的定位孔。

20、通过采用上述技术方案，两组支撑柱对拉索的端部具有限位作用，使得拉索保持张紧状态；拉索依次穿过定位孔和通孔，进一步平衡支撑柱和上悬梁结构的内力。

21、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

22、1.上悬梁的两端分别与一支撑柱固定连接的结构，可以构成房屋框架主体，起到支撑的作用；

23、2.上悬梁对两端的支撑柱施加压力，在荷载的作用下，拉索产生向上的等效预应力荷载，优化结构内力状态，上悬梁的压力由拉索与拉杆构成的抗拉结构承受，从而减轻上悬梁对支撑柱产生的负担，对整体结构起到平衡作用；

24、3.第一边柱受到上悬梁的压力后，产生弹性形变，以承受上悬梁对第一边柱的压力，且第二边柱朝向背离第一边柱的方向倾斜设置，用于抵抗第一边柱的弯曲，减小第一边柱弯折的风险。

技术特征：

1.一种张拉式张弦梁结构，其特征在于：包括架体(101)和张紧机构(102)，所述架体(101)包括上悬梁(1)和两组支撑柱(2)，所述上悬梁(1)的两端分别与一支撑柱(2)固定连接，所述上悬梁(1)的底部设有若干拉杆(12)，若干所述拉杆(12)的一端与上悬梁(1)连接另一端为自由端，所述张紧机构(102)包括拉索(3)和若干索夹(5)，若干所述索夹(5)连接于所述拉杆(12)的自由端，所述索夹(5)依次穿接支撑柱(2)和索夹(5)。

2.根据权利要求1所述的张拉式张弦梁结构，其特征在于：所述索夹(5)包括上半圆件(51)和下半圆件(52)，所述上半圆件(51)与自由端固定连接，所述下半圆件(52)与上半圆件(51)栓接，所述下半圆件(52)与上半圆件(51)之间设有通孔(53)，若干所述索夹(5)的通孔(53)构成供拉索(3)穿接的通道。

3.根据权利要求1所述的张拉式张弦梁结构，其特征在于：所述支撑柱(2)第一边柱(21)和第二边柱(22)和若干连接板(23)，所述第一边柱(21)和第二边柱(22)之间通过连接板(23)连接，所述第一边柱(21)的底部和第二边柱(22)的底部用于与水泥基座浇筑固定，所述上悬梁(1)依次与第二边柱(22)的顶部和第一边柱(21)的顶部连接。

4.根据权利要求3所述的张拉式张弦梁结构，其特征在于：所述第一边柱(21)朝向背离第二边柱(22)方向弯曲设置，第二边柱(22)朝向背离第一边柱(21)方向倾斜设置。

5.根据权利要求3所述的张拉式张弦梁结构，其特征在于：所述第二边柱(22)与上悬梁(1)之间设有加强筋(11)，所述加强筋(11)的一端与上悬梁(1)连接，另一端与第二边柱(22)连接，所述上悬梁(1)、第二边柱(22)和加强筋(11)构成了三角结构。

6.根据权利要求1所述的张拉式张弦梁结构，其特征在于：所述上悬梁(1)的数量为两个，相互平行设置的两组所述上悬梁(1)之间设有若干连接轴(13)，所述连接轴(13)的两端分别与一上悬梁(1)固定连接。

7.根据权利要求1所述的张拉式张弦梁结构，其特征在于：两个所述上悬梁(1)的底部均连接若干拉杆(12)，两个所述上悬梁(1)的拉杆(12)对应分布，所述索夹(5)分别与两个所述上悬梁(1)的拉杆(12)连接。

8.根据权利要求3所述的张拉式张弦梁结构，其特征在于：所述拉索(3)的两端均连接有一限位组件(4)，所述限位组件(4)包括螺纹柱(41)、螺纹套(42)和套筒(43)，所述螺纹柱(41)连接于拉索(3)的端部，所述套筒(43)与拉索(3)套接，所述套筒(43)卡接于螺纹套(42)和第一边柱(21)之间，所述套筒(43)背离螺纹柱(41)一端的直径朝向第一边柱(21)方向收缩，所述螺纹套(42)与螺纹柱(41)螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的张拉式张弦梁结构，其特征在于：所述第一边柱(21)和第二边柱(22)均开设有定位孔(24)，所述拉索(3)穿过定位孔(24)和通孔(53)，所述套筒(43)卡接于第一边柱(21)的定位孔(24)。

技术总结
本申请涉及一种张拉式张弦梁结构，其包括架体和张紧机构，所述架体包括上悬梁和两组支撑柱，所述上悬梁的两端分别与一支撑柱固定连接，所述上悬梁的底部设有若干拉杆，若干所述拉杆的一端与上悬梁连接另一端为自由端，所述张紧机构包括拉索和若干索夹，若干所述索夹连接于所述拉杆的自由端，所述索夹依次穿接支撑柱和索夹。本申请上悬梁的两端分别与一支撑柱固定连接的结构，可以构成房屋框架主体，起到支撑的作用；上悬梁对两端的支撑柱施加压力，在荷载的作用下，拉索产生向上的等效预应力荷载，优化结构内力状态，上悬梁的压力由拉索与拉杆构成的抗拉结构承受，从而减轻上悬梁对支撑柱产生的负担，对整体结构起到平衡作用。

技术研发人员：李政,刘岩,王华锋,庚思远,程建忠
受保护的技术使用者：浙江省建工集团有限责任公司
技术研发日：20230419
技术公布日：2024/1/15