拉索結構過載保護裝置和由其構成的自平衡索桁架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種拉索結構過載保護裝置和由其構成的自平衡索桁架。拉索結構過載保護裝置設于固定端與鋼索之間，包括與固定端聯接的第一聯桿、與鋼索聯接的第二聯桿，還包括聯接于第一聯桿與第二聯桿之間的保險桿，保險桿的兩端設有內螺紋聯接孔，中間設有環形槽，環形槽底部設有斷裂缺口；還包括用于套入保險桿的套筒件，套筒件內設有用于容入保險桿的套接腔；第二聯桿的端部套設有彈性件，彈性件和保險桿夾設于套接腔的兩端之間。本實用新型保護鋼索不被拉斷，利用彈簧膠高強度，高承載性能，維持拉索一定的張力，避免拉索體系失效，發生安全事故。本實用新型采用套合結構，采用螺紋聯接，其結構簡單，生產成本低，易于裝拆和維護，占用空間小。
【專利說明】拉索結構過載保護裝置和由其構成的自平衡索桁架
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種過載保護裝置，更具體地說是指一種拉索結構過載保護裝置和由其構成的自平衡索桁架。
【背景技術】
[0002]目前，大部分拉索幕墻的拉索沒有設計、安裝過載保護裝置，而拉索結構靠拉索的張力形成結構體系，拉索的預拉力越大獲得的剛度越大。有的工程拉索的預拉力設定得過大，也有的工程實際張拉的時候預拉力超過設定值。當地震等意外情況導致主體結構變形時，拉索的拉力在預拉力的基礎上繼續加大，可能超過拉索的破斷力，鋼索被拉斷，拉索結構體系失效、產生嚴重的后果。少部分拉索幕墻設計、安裝有過載保護裝置，包括一安裝固定在建筑物主體結構上的基座；一與基座連接為一個整體且外端設有鉸支座的支柱；一中部與支柱上的鉸支座鉸接在一起的搖臂；一連接裝設在搖臂一端與基座之間的彈簧裝置；一連接裝設在搖臂的另一端與基座之間的保險桿，索桿張拉結構的拉桿或拉索也安裝在搖臂上有保險桿的一端。當拉索的拉力超出保險桿的標定破斷力時，保險桿破壞，拉力通過起杠桿作用的搖臂與彈簧裝置進行力的重新分配，使拉索拉力迅速下降，從而避免了對拉索的破壞。這種裝置體積龐大，一是占用建筑使用空間，不為建筑師、業主所接受；二是使用范圍受到限制，這種裝置只能用于空間開闊的支座處，而空間不夠的支座和更多的中間節點則無法使用。
[0003]因此，本發明人為此開發出一種新的拉索結構過載保護裝置。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種拉索結構過載保護裝置和由其構成的自平衡索桁架。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]拉索結構過載保護裝置，設于固定端與鋼索之間，包括與固定端聯接的第一聯桿、與鋼索聯接的第二聯桿，還包括聯接于第一聯桿與第二聯桿之間的保險桿，所述保險桿的兩端設有內螺紋聯接孔，中間設有環形槽，所述的環形槽底部設有斷裂缺口 ；還包括用于套入保險桿的套筒件，套筒件內設有用于容入保險桿的套接腔；第二聯桿的端部套設有彈性件，彈性件和保險桿夾設于套接腔的兩端之間。
[0007]其進一步技術方案為:所述的彈性件為彈性膠管，所述的彈性膠管為聚醚型聚氨酯管。
[0008]其進一步技術方案為:所述的套筒件包括套筒和與套筒端部螺紋聯接的端蓋。
[0009]其進一步技術方案為:所述第二聯桿與鋼索之間還設有雙頭調節螺桿。
[0010]其進一步技術方案為:第一聯桿設有與固定端的耳板聯接的耳孔部。
[0011]其進一步技術方案為:所述的彈性件為聚醚型聚氨酯管與金屬管的組合件；所述的聚醚型聚氨酯管設有環形腔，腔底為尖底部；所述金屬管的一端為尖形，并套入于聚醚型聚氨酯管的環形腔內；所述金屬管的另一端為平面，伸出于聚醚型聚氨酯管的環形腔外，止抵于保險桿的端面。
[0012]自平衡索桁架，包括設于二個固定端之間的主鋼管，及橫向設于主鋼管上的撐桿，還包括設于主鋼管前后側的前拉索、后拉索；所述前拉索的兩端通過前述的拉索結構過載保護裝置與主鋼管的兩端聯接，前拉索的中間穿過撐桿的前半部分；所述撐桿的前端設有駁接爪；駁接爪的前側固定有玻璃板；所述后拉索的兩端通過前述的拉索結構過載保護裝置與主鋼管的兩端聯接，后拉索的中間穿過撐桿的后端部。
[0013]其進一步技術方案為:所述主鋼管的兩端各設有一組對稱的側支板，所述的側支板設有與拉索結構過載保護裝置聯接的銷孔和銷軸。
[0014]其進一步技術方案為:所述的主鋼管上設有若干個用于穿過撐桿的撐桿孔。
[0015]本實用新型與現有技術相比的有益效果是:本實用新型采用彈性件當作保險桿斷裂之后的減震緩沖材料，能緩沖拉索傳來巨大的沖擊力；利用彈簧膠(即聚醚型聚氨酯管)的高彈性性能，受壓變形后能松弛鋼索，保護鋼索不被拉斷；利用彈簧膠高強度，高承載性能，維持拉索一定的張力，避免拉索體系失效，發生安全事故。本實用新型采用套合結構，采用螺紋聯接，其結構簡單，生產成本低，易于裝拆和維護，占用空間小。
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型拉索結構過載保護裝置具體實施例的剖面結構示意圖(彈簧膠未受力狀態，保險桿未斷開);
[0018]圖2為本實用新型拉 索結構過載保護裝置具體實施例的剖面結構示意圖(彈簧膠受力狀態，保險桿斷開);
[0019]圖3為圖1中的A區域的部件結構示意圖；
[0020]圖4為圖1中的A區域的部件結構示意圖(彈性件采用組合件結構)；
[0021]圖5為本實用新型自平衡索桁架具體實施例的平面示意圖；
[0022]圖6為圖5中的B部放大圖。
[0023]附圖標記
[0024]10鋼管11耳板[0025]20鋼索30拉索結構過載保護裝置[0026]31第一聯桿311耳孔部[0027]32第二聯桿33保險桿[0028]331內螺紋聯接孔332內螺紋聯接孔[0029]333環形槽334斷裂缺口[0030]34套筒件340套接腔[0031]341套筒342端蓋[0032]343通孔344緊定螺釘[0033]35彈性件35A彈性件[0034]351聚醚型聚氨酯管 3511環形腔[0035]3512尖底部352金屬管[0036]3521尖形40雙頭調節螺桿[0037]60駁接爪61玻璃板[0038]70撐桿71前拉索[0039]72后拉索80主鋼管[0040]81側支板811銷孔[0041]812銷軸82撐桿孔[0042]90預埋件21鋼索頭
【具體實施方式】
[0043] 為了更充分理解本實用新型的技術內容，下面結合具體實施例對本實用新型的技術方案進一步介紹和說明，但不局限于此。
[0044]如圖1-3所示的具體實施例，本實用新型拉索結構過載保護裝置30，設于鋼管10(固定端的一種結構形式)與鋼索20之間，包括與鋼管10聯接的第一聯桿31、與鋼索20聯接的第二聯桿32，還包括通過螺紋聯接于第一聯桿31與第二聯桿32之間的保險桿33，保險桿33的兩端設有與第一聯桿31、第二聯桿32聯接的內螺紋聯接孔331、332，中間設有環形槽333，環形槽333底部設有斷裂缺口 334 ;還包括用于套入保險桿33的套筒件34，套筒件34內設有用于容入保險桿33的套接腔340 ;套接腔340的底部設有用于穿過第一聯桿31的通孔343。第二聯桿32的端部套設有彈性件35，彈性件35和保險桿33夾設于套接腔340的兩端之間。其中的套筒件34包括套筒341和與套筒341端部螺紋聯接的端蓋342。套筒的另一端設有用于固定保險桿的緊定螺釘344。第二聯桿32與鋼索20之間還設有用于調節張緊力的雙頭調節螺桿40 (鋼索20的頭端采用了鋼索頭21)。第一聯桿31設有與鋼管10的耳板11聯接的耳孔部311。彈性件35的長度略長于套筒內的深度，以便在將端蓋342安裝至套筒341的端部時，彈性件形成一定的預緊壓力，以防止保險桿斷裂時形成沖擊力，但該預緊壓力遠小于保險桿所承受的拉力。其中的雙頭調節螺桿用來產生張緊力，于其它實施例中，也可以采用其它的張緊機構。
[0045]如圖2所示，當第一聯桿31與第二聯桿32之間的拉力超過設定的破斷拉力時，保險桿33會從斷裂缺口處斷裂，在鋼索20的拉力作用下，斷裂后的保險桿一端作用于彈性件35。由于彈性件35有一定的彈性變形，使得拉索仍然具有一定的張緊力，能基本保持拉索結構不變形。其中，保險桿破斷后彈簧膠受壓變形，拉索得到松弛，降低了拉索拉力，保護鋼索不被拉斷，同時彈簧膠能維持一定的拉力，保留幕墻的大部分功能。由于彈簧膠的變形，很容易發現保險桿已破斷，由于整個拉索結構(比如拉索幕墻)按最大風阻或最大破壞力來設計。選擇無風的情況下，更換保險桿，松開端蓋，連接螺桿即可。換好保險絲后通過拉索調節端張緊拉索，拉索幕墻功能得以恢復。
[0046]本實施例中，彈性件35為彈性膠管，其中，彈性膠管優選聚醚型聚氨酯管。聚醚型聚氨酯是由聚物多元醇與異氰酸酯反應、擴鏈、交鏈而成的一種介于塑料和橡膠之間的新型合成材料。具有耐化學腐蝕、抗張強度、高彈性、耐高壓荷重、耐磨耗強度高、吸震性強、耐撕裂、耐輻射，高強度，高承載和減震緩沖等良好性能。
[0047]本實施例適用于最小破斷拉力98.7IKN的Φ 12鋼索，當需要應用于其他規格的鋼索時，根據鋼索的最小破斷拉力，計算、設計出合適的保險桿、彈性膠、螺桿、銷軸的截面，將本實施例稍加改動即可。對應不同直徑的鋼索，可以將本實用新型設計成為一個產品系列。
[0048]于其它實施例中，拉索結構可能存在較大的變形距離，為了降低拉索結構整體上的剛性，并降低外界對它的破壞力，拉索結構可能需要有幾十毫米的收縮距離；此時采用單一的彈性管很難掌握這個長距離的壓縮變形，如果多余出的位移距離采用空置方式，但可能在保險桿斷斷裂時，產生巨大的沖擊力。這種情況下，可以采如圖4所示的結構。彈性件35A為聚醚型聚氨酯管351與金屬管352的組合件；聚醚型聚氨酯管351設有環形腔3511，腔底為尖底部3512 ;金屬管352的一端為尖形3521，并套入于聚醚型聚氨酯管351的環形腔3511內；金屬管352的另一端為平面，伸出于聚醚型聚氨酯管的環形腔3511外，止抵于保險桿33的端面。其中，金屬管伸出于聚醚型聚氨酯管的環形腔外的距離等于拉桿所需的伸縮距離減去聚醚型聚氨酯管所能產生的形變距離。尖底部3512和尖形3521優先采用120-150度，角度越大，組合件被擠壓變形的時間越長。采用這種聚醚型聚氨酯管與金屬管的組合方式，可以減小聚醚型聚氨酯管的長度，節省用料成本。
[0049]如圖5、圖6所示，本實用新型自平衡索桁架，包括設于二個固定端的預埋件90之間的主鋼管80，及橫向設于主鋼管80上的撐桿70，還包括設于主鋼管80前后側的前拉索71、后拉索72 ;前拉索71的兩端通過前述的拉索結構過載保護裝置30與主鋼管80的兩端聯接，前拉索71的中間穿過撐桿70的前半部分；撐桿70的前端設有駁接爪60 ;駁接爪60的前側固定有玻璃板61 (即玻璃幕墻)；后拉索72的兩端通過前述的拉索結構過載保護裝置30與主鋼管80的兩端聯接，后拉索72的中間穿過撐桿70的后端部。
[0050]主鋼管80的兩端各設有一組對稱的側支板81，側支板81設有與拉索結構過載保護裝置30聯接的銷孔811和銷軸812。主鋼管80上設有若干個用于穿過撐桿70的撐桿孔82。
[0051]由這種自平衡索桁架，可以構建成玻璃幕墻。由于采用了拉索結構過載保護裝置，在遇到強臺風或地震等惡劣情況時，整個自平衡索桁架超出其極限時，保險桿斷裂，拉索原本超高的預緊拉力被釋放，拉索不會斷裂，還仍由套筒和彈性件支撐著拉索(即鋼索)，整個自平衡索桁架不會垮塌。等惡劣情況發生之后，重新更換新的拉索結構過載保護裝置即可。采用了拉索結構過載保護裝置的自平衡索桁架，拉索不易斷裂，安全可靠，生產安裝成本低，拆裝簡單易行。
[0052]于其它實施例中，本實用新型保險裝置也可以其它的拉索結構中，比如拉索屋頂結構。
[0053]綜上所述，本實用新型采用彈性件當作保險桿斷裂之后的減震緩沖材料，能緩沖拉索傳來巨大的沖擊力；利用彈簧膠的高彈性性能，受壓變形后能松弛鋼索，保護鋼索不被拉斷；利用彈簧膠高強度，高承載性能，維持拉索一定的張力，避免拉索體系失效，發生安全事故。
[0054]上述僅以實施例來進一步說明本實用新型的技術內容，以便于讀者更容易理解，但不代表本實用新型的實施方式僅限于此，任何依本實用新型所做的技術延伸或再創造，均受本實用新型的保護。本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。
【權利要求】
1.拉索結構過載保護裝置，設于固定端與鋼索之間，包括與固定端聯接的第一聯桿、與鋼索聯接的第二聯桿，其特征在于還包括聯接于第一聯桿與第二聯桿之間的保險桿，所述保險桿的兩端設有內螺紋聯接孔，中間設有環形槽，所述的環形槽底部設有斷裂缺口 ；還包括用于套入保險桿的套筒件，套筒件內設有用于容入保險桿的套接腔；第二聯桿的端部套設有彈性件，彈性件和保險桿夾設于套接腔的兩端之間。
2.根據權利要求1所述的拉索結構過載保護裝置，其特征在于所述的彈性件為彈性膠管，所述的彈性膠管為聚醚型聚氨酯管。
3.根據權利要求1所述的拉索結構過載保護裝置，其特征在于所述的套筒件包括套筒和與套筒端部螺紋聯接的端蓋。
4.根據權利要求1所述的拉索結構過載保護裝置，其特征在于所述的第二聯桿與鋼索之間還設有雙頭調節螺桿。
5.根據權利要求1所述的拉索結構過載保護裝置，其特征在于所述第一聯桿設有與固定端的耳板聯接的耳孔部。
6.根據權利要求1所述的拉索結構過載保護裝置，其特征在于所述的彈性件為聚醚型聚氨酯管與金屬管的組合件；所述的聚醚型聚氨酯管設有環形腔，腔底為尖底部；所述金屬管的一端為尖形，并套入于聚醚型聚氨酯管的環形腔內；所述金屬管的另一端為平面，伸出于聚醚型聚氨酯管的環形腔外，止抵于保險桿的端面。
7.自平衡索桁架，其特征在于包括設于二個固定端之間的主鋼管，及橫向設于主鋼管上的撐桿，還包括設于主鋼管前后側的前拉索、后拉索；所述前拉索的兩端通過權利要求1所述的拉索結構過載保護裝置與主鋼管的兩端聯接，前拉索的中間穿過撐桿的前半部分；所述撐桿的前端設有駁接爪；駁接爪的前側固定有玻璃板；所述后拉索的兩端通過權利要求I所述的拉索結構過載保護裝置與主鋼管的兩端聯接，后拉索的中間穿過撐桿的后端部。
8.根據權利要求7所述的自平衡索桁架，其特征在于所述主鋼管的兩端各設有一組對稱的側支板，所述的側支板設有與拉索結構過載保護裝置聯接的銷孔和銷軸。
9.根據權利要求7所述的自平衡索桁架，其特征在于所述的主鋼管上設有若干個用于穿過撐桿的撐桿孔。
【文檔編號】E04B2/88GK203452233SQ201320461331
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】姜捷奇, 郭衛東, 王飛勇 申請人:深圳市三鑫幕墻工程有限公司