專利名稱：大跨度大懸挑屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種屋蓋結構，特別是一種大跨度(100m≤L≤160m)大懸挑(L≥12m)屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構。
背景技術：
對大跨度(100m≤L≤160m)大懸挑(L≥12m)的大型建筑，當其屋蓋設計為平屋面時，由于跨度大，若采用一般平板鋼網架，網架高度較高，網架的斜腹桿長度過長，導致用鋼量加大；為降低用鋼量，目前，對大跨度、大懸挑的大型建筑屋蓋一般采用三層鋼網架，以減小斜腹桿長度，但三層鋼網架有一層在結構的中性層，對結構抗彎剛度貢獻幾乎為零，而中性層網格桿件及節點增加約為雙層網架的1/3，其用鋼量大，并已為工程實踐所證實。
發明內容
本發明的目的在于提供一種既可減少用鋼量、降低工程造價，又能使大跨度大懸挑鋼網架屋蓋成為可能實現的結構形式的大跨度大懸挑屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構，以解決現有技術存在的問題。
本發明是這樣實現的它包括雙層鋼網架，在鋼網架的支承上弦節點上設置有支撐架，在支撐架的頂端上設置有定滑輪，在鋼網架的中部下弦節點上設置有傳力裝置，預應力鋼索的兩端穿過定滑輪和傳力裝置后，分別固定在鋼網架的大懸挑網架的下弦節點上。
預應力鋼索兩兩正交布置在鋼網架體內，其中一個方向的預應力鋼索之間的間距為1～2個網格，與之正交的另一個方向的預應力鋼索之間的間距為3～4個網格。
鋼網架由正放的四角錐連接構成。
傳力裝置由鋼箱、裝在鋼箱內的定滑輪和固定在鋼箱底部的拉桿構成，拉桿的另一端固定在四角錐下弦球節點四根斜腹桿的中央。
兩個正交方向的傳力裝置等高，并且兩個正交方向的預應力鋼索的水平段不相碰、不咬合。
本發明專門針對大跨度(100m≤L＜160m)并有大懸挑的雙層空間網架結構的屋蓋結構，與現有技術相比，其不但可大幅度提高鋼網架的整體剛度，而且還可有效減少用鋼量，降低工程造價。
附圖1為本發明的平面結構示意圖；附圖2為附圖1的A-A剖視圖；附圖3為附圖1的B-B剖視圖；附圖4為本發明的傳力裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
具體實施例方式如附圖1所示，它包括由正放的四角錐連接構成的雙層平板型鋼網架1，在鋼網架1的支承上弦節點上設置有支撐架2，支撐架2的高度需根據鋼網架1的鋼索預應力大小，經計算后確定；在支撐架2的頂端上設置有定滑輪3，在鋼網架1的中部下弦節點上正交設置有四個傳力裝置5，每個傳力裝置5由鋼箱6、裝在鋼箱6內的定滑輪7和固定在鋼箱6底部的拉桿8構成，拉桿8的另一端固定在四角錐下弦球節點四根斜腹桿的中央(如附圖4所示)。預應力鋼索4兩兩正交布置在鋼網架1體內，與跨度方向垂直的兩根預應力鋼索4之間的間距為1～2個網格，另一跨度方向的兩根預應力鋼索4之間的間距為3～4個網格，每根預應力鋼索4穿過定滑輪3和傳力裝置5的定滑輪7后兩端固定在鋼網架1的大懸挑網架的下弦節點上，在傳力裝置5處的預應力鋼索4轉向為水平段。兩個正交方向的傳力裝置5等高，并且兩個正交方向的預應力鋼索4的水平段不相碰、不咬合。
本發明通過在鋼網架1的支承上弦節點設置支撐架2，使預應力鋼索4水平段與斜線段夾角成倍增加，則傳力裝置5向鋼網架1上方作用力亦成倍增加，預應力效應明顯，預應力鋼索4向外斜索錨固于大懸挑下弦節點，預應力成形態時，錨固點水平分力使鋼網架1下弦桿預壓，其向上豎向分力有改善大懸挑受力作用，而且在預應力“成型態”，鋼網架1各桿件內力與“荷載態”鋼網架1各桿內力絕大部分反向，可大幅度減小鋼網架1各桿件內力，降低用鋼量，提高結構剛度。
本發明中傳力裝置5部位和預應力鋼索4的大懸挑下弦節點錨固點相當于鋼網架1在此部位的彈性支承點，可大幅度提高鋼網架1的整體剛度，使雙層鋼網架1的高度比常規鋼網架高度下降25～35％，有效節約建筑物高度，降低用鋼量。本發明在建立預應力時是通過設在支撐架2兩側斜索部位，如同電力部門張緊拉索采用的正、反絲扣的“螺旋張拉器”來實現，并通過計算確定旋轉圈數后得出鋼索的張拉力。
權利要求
1.一種大跨度大懸挑屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構，它包括雙層鋼網架(1)，其特征在于在鋼網架(1)的支座上弦節點上設置有支撐架(2)，在支撐架(2)的頂端上設置有定滑輪(3)，在鋼網架(1)的中部下弦節點上設置有傳力裝置(5)，預應力鋼索(4)的兩端穿過定滑輪(3)和傳力裝置(5)后，分別固定在鋼網架(1)的大懸挑網架的下弦節點上。
2.根據權利要求1所述的大跨度大懸挑屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構，其特征在于預應力鋼索(4)兩兩正交布置在鋼網架(1)體內，其中一個方向的預應力鋼索(4)之間的間距為1～2個網格，與之正交的另一個方向的預應力鋼索(4)之間的間距為3～4個網格。
3.根據權利要求1所述的大跨度大懸挑屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構，其特征在于鋼網架(1)由正放的四角錐連接構成。
4.根據權利要求1所述的大跨度大懸挑屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構，其特征在于傳力裝置(5)由鋼箱(6)、裝在鋼箱(6)內的定滑輪(7)和固定在鋼箱(6)底部的拉桿(8)構成，拉桿(8)的另一端固定在四角錐下弦球節點四根斜腹桿的中央。
5.根據權利要求1或2所述的大跨度大懸挑屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構，其特征在于兩個正交方向的傳力裝置(5)等高，并且兩個正交方向的預應力鋼索(4)的水平段不相碰、不咬合。
全文摘要
本發明公開了一種大跨度大懸挑屋面斜拉式雙層預應力鋼網架屋蓋結構，它包括雙層鋼網架(1)，在鋼網架(1)的支座上弦節點上設置有支撐架(2)，在支撐架(2)的頂端上設置有定滑輪(3)，在鋼網架(1)的中部下弦節點上設置有傳力裝置(5)，預應力鋼索(4)的兩端穿過定滑輪(3)和傳力裝置(5)后，分別固定在鋼網架(1)的大懸挑網架的下弦節點上；本發明專門針對大跨度(100m≤L＜160m)并有大懸挑的雙層空間網架結構的屋蓋結構，其不但可大幅度提高鋼網架的整體剛度，而且還可有效減少用鋼量，降低工程造價。
文檔編號E04B1/342GK1877036SQ20061020067
公開日2006年12月13日 申請日期2006年7月7日 優先權日2006年7月7日
發明者馬克儉, 鄭濤, 張華剛, 盧亞琴 申請人:貴州大學