本發明公開了一種快速施工游牧式雙層雙向吊裝帶桁架結構,屬于土木工程的空間結構技術領域。
背景技術:
近年來,隨著建筑材料、設計理論與計算方法的不斷發展,索結構在公共建筑中的應用日益增多,主要原因在于索結構充分利用了拉索的高強度受拉性能,建筑造型美觀,輕盈,富有張力,是一種高效的空間結構。在現實生產生活中,諸如預制構件生產的游牧式工業廠房、大跨度臨時大棚結構、發生自然災害后的臨時避難場所以及野戰醫院等臨時結構往往也需要營造大跨度空間。然而,現有的常規索結構設計和施工難度均較大,需要專業的工程技術人員、現場施工隊伍以及大型的施工機械,且建設工期較長,鋼絲束索價格較高,存在現場展開難度大和跳絲等問題,因此難以得到應用。鑒于此,本發明提出了一種快速施工游牧式雙層雙向吊裝帶桁架結構,有效地解決了以上問題,并豐富了大跨度空間結構的種類。
技術實現要素:
本發明的目的是完善以上傳統索結構的不足,提供一種適用于諸如游牧式工業廠房、大棚、臨時避難場所以及野戰醫院等臨時結構設施的大跨度空間結構,以達到降低建造成本、快速施工、周轉靈活、重復使用的目的。
為了達到上述目的,本發明提供了一種快速施工游牧式雙層雙向吊裝帶桁架結構,這種吊裝帶桁架結構由若干榀平面桁架正交布置,在吊裝帶交叉節點處共用一根鋁合金拉桿,形成一個整體受力的空間結構體系。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種快速施工游牧式雙層雙向吊裝帶桁架結構,包括雙層雙向吊裝帶桁架和外周受壓桁架;所述雙層雙向吊裝帶桁架包括一根以上的上弦吊裝帶、一根以上的下弦吊裝帶和一根以上的鋁合金拉桿;上弦吊裝帶之間通過正交布置組成上吊裝面,下弦吊裝帶之間通過正交布置組成下吊裝面,鋁合金拉桿位于上下吊裝面之間,一端連接上吊裝面上的吊裝帶交叉節點,另一端連接下吊裝面上的吊裝帶交叉節點,通過鋁合金拉桿連接上弦吊裝帶和下弦吊裝帶;吊裝帶交叉節點采用三層夾板式節點連接,上弦吊裝帶和鋁合金拉桿之間、下弦吊裝帶和鋁合金拉桿之間均通過附設在夾板式節點上的耳板以銷軸連接;所述受壓桁架由盤扣式鋼管腳手架搭設,受壓桁架圍繞雙層雙向吊裝帶桁架外周設置。
具體的,三層夾板式節點包括由上至下依次疊放的索夾上層板、索夾中層板和索夾下層板;索夾中層板和索夾下層板的相對面上設置固定槽,經向穿過的吊裝帶壓緊在索夾中層板和索夾下層板之間,并位于固定槽內;索夾上層板和索夾中層板之間疊放夾緊緯向穿過的吊裝帶;經緯向吊裝帶垂直相交設置;索夾上層板、索夾中層板、索夾下層板相應位置預留螺栓孔,所述螺栓孔位于固定槽的兩側;通過螺栓由上至下依次貫穿索夾上層板、索夾中層板和索夾下層板,將索夾上層板、索夾中層板、索夾下層板連接,并夾緊吊裝帶。
具體的,盤扣式鋼管腳手架包括水平桿、豎桿、斜桿、連接盤,水平桿的兩端通過插銷連接連接盤,連接盤焊接固定在豎桿上;斜桿的兩端分別連接相鄰的左右兩根豎桿上的連接盤。盤扣式鋼管腳手架組成空間受力桁架,視內力大小可使用定型產品,也可定制,可實現裝配化快速裝拆施工。
具體的,所述的吊裝帶采用合成纖維吊裝帶。合成纖維吊裝帶具有強度高、耐磨損、抗氧化、抗紫外線等優點,同時質地柔軟、不導電、無腐蝕,廣泛應用于交通運輸、建筑施工等領域。又合成纖維吊裝帶自重較輕,施工方便,可采用無支架提升的施工方法。因此可實現裝配化快速裝拆施工,作為游牧式臨時結構構筑大跨度內部空間,滿足臨時生產生活的需要。
具體的,吊裝帶兩端通過雙層夾板式端錨節點與外周受壓桁架的連接盤相連。
具體的,所述外周受壓桁架的平面投影形狀可以為圓形、橢圓形或多邊形。
本發明的有益效果:本發明中涉及的雙層雙向吊裝帶桁架結構具有結構形式新穎、適應跨度大、自重輕、結構效率高、節約鋼材、現場裝配化程度高、施工方便、速度快等優點。可應用于游牧式工業廠房、大棚、臨時避難場所和野戰醫院等臨時結構,具有較強的實際應用價值。
附圖說明
圖1為雙層雙向吊裝帶桁架結構平面示意圖。
圖2為雙層雙向吊裝帶桁架結構剖面示意圖。
圖3為三層夾板式節點構造示意圖。
圖4為支座處連接節點構造示意圖。
其中:1-上弦吊裝帶,2-下弦吊裝帶,3-鋁合金拉桿,4-受壓桁架,5-三層夾板式節點,6-耳板,7-銷軸,8-索夾上層板,9-索夾中層板,10-索夾下層板,11-螺栓孔,12-雙層夾板式端錨節點,13-連接盤,14-水平桿,15-豎桿,16-斜桿。
具體實施方式:
以下結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。
本發明為一種快速施工游牧式雙層雙向吊裝帶桁架結構,主要解決了大跨度空間結構在諸如預制構件生產的游牧式工業廠房、大跨度臨時大棚結構、發生自然災害后的臨時避難場所以及野戰醫院等臨時結構設施中的應用問題,具有結構形式新穎、適應跨度大、自重輕、結構效率高、節約鋼材、現場裝配化程度高、施工方便、速度快等優點。主要由雙層雙向吊裝帶桁架和外周受壓桁架(4)兩部分組成;所述雙層雙向吊裝帶桁架包括上弦吊裝帶(1)、下弦吊裝帶(2)和鋁合金拉桿(3)組成的平面吊裝帶桁架通過正交布置組成空間受力的雙層雙向吊裝帶桁架;所述受壓桁架(4)由盤扣式鋼管腳手架搭設;上弦吊裝帶(1)和下弦吊裝帶(2)通過中間鋁合金拉桿(3)連接,吊裝帶交叉節點采用三層夾板式節點(5)連接,上弦吊裝帶(1)和鋁合金拉桿(3)之間、下弦吊裝帶(2)和鋁合金拉桿(3)之間均通過附設在夾板式節點上的耳板(6)由銷軸(7)連接。所述的三層夾板式節點(5)包括由上至下依次疊放的索夾上層板(8)、索夾中層板(9)和索夾下層板(10);索夾中層板(9)和索夾下層板(10)的相對面上設置固定槽,經向吊裝帶壓緊在索夾中層板(9)和索夾下層板(10)之間,并位于固定槽內;索夾上層板(8)和索夾中層板(9)之間疊放夾緊緯向吊裝帶;經緯向吊裝帶垂直相交設置;索夾上層板(8)、索夾中層板(9)、索夾下層板(10)相應位置預留螺栓孔(11),螺栓孔位于固定槽的兩側;通過螺栓由上至下依次貫穿索夾上層板(8)、索夾中層板(9)和索夾下層板(10),將索夾上層板(8)、索夾中層板(9)、索夾下層板(10)連接,并夾緊吊裝帶。所述的吊裝帶兩端通過雙層夾板式端錨節點(12)與外周受壓桁架(4)的連接盤(13)相連。吊裝帶采用合成纖維吊裝帶,具有強度高、耐磨損、抗氧化、抗紫外線等優點,同時質地柔軟、不導電、無腐蝕,廣泛應用于交通運輸、建筑施工等領域。受壓桁架(4)由盤扣式鋼管腳手架搭設,包括水平桿(14)、豎桿(15)、斜桿(16)、連接盤(13),組成空間受力桁架,視內力大小可使用定型產品,也可定制;又合成纖維吊裝帶自重較輕,施工方便,可采用無支架提升的施工方法。因此可實現裝配化快速裝拆施工,作為游牧式臨時結構構筑大跨度內部空間,滿足臨時生產生活的需要。受壓桁架(4)的平面投影形狀可以為圓形、橢圓形或多邊形。
本發明的結構施工方案
(1)在平整的場地上通過放樣等方式確定搭建位置,組裝受壓環梁至設計標高,使單層索網結構的支座節點位于馬鞍形空間曲線;
(2)展開吊裝帶,并在受壓環梁內正交鋪裝吊裝帶并擰緊連接節點螺栓,提升承重(或穩定)吊裝帶端部與受壓環梁連接盤通過插銷固定,并初步預緊吊裝帶節點處螺栓;
(3)通過手拉葫蘆或小噸位千斤頂張拉穩定(或承重)吊裝帶施加預應力,最終形成具有一定剛度的預應力自平衡受力體系。