專利名稱：預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑工程的鋼結(jié)構(gòu)，尤其是適用于大跨度輕型鋼結(jié)構(gòu)工程的預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架。
目前，公知的大跨度鋼結(jié)構(gòu)工程是用焊接H型工字鋼焊接成門式鋼架，鋼梁與鋼柱均采用變截面，以減少截面自重荷載，從而達(dá)到節(jié)省用鋼量的目的，屋面系統(tǒng)也盡量采用檁條上鋪壓型鋼板的做法，以減輕重量，這樣一般的輕型鋼結(jié)構(gòu)可做到跨度較大，用鋼量較省，一般情況下，其柱距可做到6-8m，跨度最大亦可達(dá)到72m，用鋼量在70kg/m2以下，具有較好的經(jīng)濟(jì)性，較成熟、快捷的施工技術(shù)，但跨度和柱距再加大，不僅結(jié)構(gòu)形式變得不合理，截面也較大，用鋼量也驟增，無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)對(duì)大跨度、大柱距、低用鋼量的要求，對(duì)于較大跨度，國(guó)內(nèi)外均采用網(wǎng)架或懸索結(jié)構(gòu)，而這種結(jié)構(gòu)明顯存在著設(shè)計(jì)、制作、施工、難度大、工期長(zhǎng)、造價(jià)高的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的就是要解決上述大跨鋼結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，提供一種滿足市場(chǎng)需要的新的結(jié)構(gòu)型式，即提供一種預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架，使之不僅能滿足大跨度，大柱距的要求，而且節(jié)省鋼材，且設(shè)計(jì)、制作、安裝技術(shù)成熟，施工周期短。
6．本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架，由H型鋼梁和鋼立柱組成，鋼梁兩端固設(shè)在兩鋼立柱的上端而呈門狀，其特征在于所述H型鋼梁由數(shù)段預(yù)應(yīng)力H型鋼構(gòu)件構(gòu)成，其每段預(yù)應(yīng)力H型鋼構(gòu)件端部固設(shè)法蘭盤，并相應(yīng)設(shè)有連接各預(yù)應(yīng)力H型鋼構(gòu)件的高強(qiáng)螺栓；于H型鋼梁的側(cè)面水平方向設(shè)有貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋，于鋼立柱上部偏向外側(cè)垂直方向設(shè)有預(yù)應(yīng)力筋，通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力筋的端部為螺絲端桿；于H型鋼梁和鋼立柱的翼緣、腹板上與上述螺絲端桿相應(yīng)部位設(shè)置有固定預(yù)應(yīng)力筋和通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋的錨件、鋼墊板及與螺絲端桿相配的螺母。
由于采用上述技術(shù)方案對(duì)鋼梁施加預(yù)應(yīng)力而構(gòu)成的預(yù)應(yīng)力門式鋼架，本實(shí)用新型具有以下有益效果設(shè)計(jì)制作、建筑施工都較簡(jiǎn)單，施工周期短，并可使構(gòu)件內(nèi)力值和構(gòu)件變形值均減小很多，在施工完成后能抵消大部分外載荷作用，從而達(dá)到大跨度、小截面、進(jìn)而達(dá)到增跨減鋼的目的，這種新的結(jié)構(gòu)形式，跨度可增大到150m，柱距可達(dá)到12m。與本施加預(yù)應(yīng)力的門式鋼架相比，在相同跨度下，其用鋼量可節(jié)省35％以上，在相同用鋼量的情況下，跨度可增加30％以上。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。


圖1是本實(shí)用新型預(yù)應(yīng)力大跨實(shí)腹門式鋼架拼裝及預(yù)應(yīng)力拉筋位置總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1角部結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖3是圖2預(yù)應(yīng)力筋端部螺絲端桿、鋼墊板、錨件和螺母的連接結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖4是用螺絲套筒將相鄰兩段預(yù)應(yīng)力筋連接在一起的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)名稱1 H型鋼梁 1’ H型鋼立柱2 法蘭盤3 通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋3’ 預(yù)應(yīng)力筋 4 高強(qiáng)螺栓5 鋼墊板 6 螺母 7 螺絲端桿8 錨件9 螺絲套筒 10 座體如
圖1所示，給出了預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架的總體結(jié)構(gòu)，包括H型鋼梁1和鋼立柱1’，所述H型鋼梁1是由數(shù)段H型鋼預(yù)應(yīng)力構(gòu)件組成的，其每段構(gòu)件端部固設(shè)法蘭盤2，并相應(yīng)設(shè)有連接各段預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的高強(qiáng)螺栓4，于H型鋼梁1的側(cè)面設(shè)有一根或一根以上的貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋3，圖中給出一根，位于該鋼梁1的一端到另一端呈水平狀貫通全跨，而H型鋼梁1則呈上撓狀，通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋3的構(gòu)成可選用中等強(qiáng)度的冷拉Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)鋼筋制作，也可選用鋼絲繩索制作，其最大直徑為40mm，其強(qiáng)度為900/1100Mpa，如采用鋼筋制作，由于材料的長(zhǎng)度有一定的限制，需要接長(zhǎng)，因而通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋3由數(shù)段預(yù)應(yīng)力筋組成，在相鄰兩段預(yù)應(yīng)力筋帶螺紋的端部用螺絲套筒9連接(如圖4所示)。
如圖2和圖3所示，于H型鋼立柱1’上部偏向外側(cè)部垂直方向設(shè)有預(yù)應(yīng)力筋3’，該預(yù)應(yīng)力筋3’和貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋3的端部為螺絲端桿7，在H型鋼梁1和H型鋼立柱1’的翼板、腹板與螺絲端桿7的相應(yīng)部位設(shè)置有固定預(yù)應(yīng)力筋3’和通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋3的錨件8、鋼墊板5及與螺絲端桿7相配的螺母6。
以上各構(gòu)件便組成了一輕鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力大跨實(shí)腹門式鋼架，其建筑方法包括以下步驟首先，于構(gòu)件加工廠對(duì)已制成的構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，在組成H型鋼梁1的每段預(yù)應(yīng)力構(gòu)件翼緣板、腹板根部，于該構(gòu)件受拉區(qū)，使構(gòu)件受拉前先受壓，即通過(guò)張拉高強(qiáng)鋼筋，該鋼筋端部為螺絲端桿7，用滾壓法加工或焊接一段螺絲桿，利用在翼緣板，腹板相應(yīng)位置所設(shè)置錨件8、鋼墊板5、螺絲端桿7和螺母6對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，也可用專門的千斤頂張拉，所加的預(yù)應(yīng)力大小根據(jù)構(gòu)件所有權(quán)受外載荷的情況通過(guò)計(jì)算分析確定，使預(yù)應(yīng)力恰好抵消掉外載荷在構(gòu)件中產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力。第二，建筑施工時(shí)，在已制作安裝好的鋼立柱1’上端內(nèi)側(cè)部座體10上，通過(guò)與座體10對(duì)應(yīng)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件端部法蘭盤2和高強(qiáng)螺栓4將各段預(yù)應(yīng)力構(gòu)件一段一段地對(duì)稱向跨中拼接延伸，每一段都緊固在已安裝完畢的前一段上，逐步形成一對(duì)從兩端向中間伸出的懸臂梁。第三，待上述懸臂梁進(jìn)一步安裝于跨中合攏后，再用通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋3通過(guò)其端部的螺絲端桿7、鋼墊板5和螺母6緊固張拉后，利用螺母6對(duì)螺絲端桿7的支承作用，將貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋錨固在鋼墊板5上，從而形成連續(xù)鋼梁1。第四，利用鋼立柱1’上所設(shè)垂直方向的預(yù)應(yīng)力筋3’及其螺絲端桿7、鋼墊板5、螺母6及錨件8對(duì)門架肩部受拉部位施加預(yù)應(yīng)力，該鋼立柱1’與其所支承的鋼梁1便構(gòu)成一預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架。上述施加預(yù)應(yīng)力時(shí)的張拉力不大于600KN。
參見(jiàn)
圖1，本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架的柱距可達(dá)12m，跨度最大可達(dá)150m左右，可用做大型室內(nèi)體育館、展覽館及飛機(jī)庫(kù)等。
權(quán)利要求1．一種預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架，由H型鋼梁和鋼立柱組成，鋼梁兩端固設(shè)在兩鋼立柱的上端而呈門狀，其特征在于所述H型鋼梁由數(shù)段預(yù)應(yīng)力H型鋼構(gòu)件構(gòu)成，其每段預(yù)應(yīng)力H型鋼構(gòu)件端部固設(shè)法蘭盤，并相應(yīng)設(shè)有連接各預(yù)應(yīng)力H型鋼構(gòu)件的高強(qiáng)螺栓；于H型鋼梁的側(cè)面水平方向設(shè)有貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋，于鋼立柱上部偏向外側(cè)垂直方向設(shè)有預(yù)應(yīng)力筋，通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力筋的端部為螺絲端桿；于H型鋼梁和鋼立柱的翼緣、腹板上與上述螺絲端桿相應(yīng)部位設(shè)置有固定預(yù)應(yīng)力筋和通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋的錨件、鋼墊板及與螺絲端桿相配的螺母。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架，其特征在于所述貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋可由數(shù)段組成，于相鄰兩段帶螺紋的端部設(shè)有將其連接的螺絲套筒。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架，其特征在于所述通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力筋采用中等強(qiáng)度的冷拉Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)鋼筋或高強(qiáng)鋼絲繩索中的一種，其最大直徑為40mm，其強(qiáng)度為900/1100Mpa。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架，其特征在于所述貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋，從鋼梁的一端到另一端呈水平狀，而鋼梁則呈上撓狀。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架，其特征在于所述貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋和鋼立柱上垂直方向的預(yù)應(yīng)力筋分別至少設(shè)置一根。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架,門式鋼架由H型鋼梁和鋼立柱組成,構(gòu)成鋼梁的每段構(gòu)件端部固設(shè)法蘭盤,并設(shè)有將其連接的高強(qiáng)螺栓、貫通全跨的通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋和鋼立柱上垂直方向的預(yù)應(yīng)力筋及相應(yīng)的錨件、鋼墊板、螺母。通過(guò)對(duì)每段構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力、拼接、鋼梁合攏后張拉以及門架肩部施加預(yù)應(yīng)力,而構(gòu)成預(yù)應(yīng)力大跨度實(shí)腹門式鋼架,可用做大型室內(nèi)體育館,展覽館及飛機(jī)庫(kù)等。
文檔編號(hào)E04B1/24GK2434357SQ0024319
公開(kāi)日2001年6月13日 申請(qǐng)日期2000年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月20日
發(fā)明者胡戰(zhàn)波 申請(qǐng)人:胡戰(zhàn)波