一种用于钢屋架上施加预应力的结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于钢屋架上施加预应力的结构，其中，包括上弦杆、下弦杆、腹杆、以及设置在下弦杆与腹杆连接处的U型板；所述U型板的底部设有两根环状管，所述环状管与U型板一体设置；环状管之间设有连接管；所述下弦杆从U型板两端插入环状管中，与连接管通过螺纹连接；通过转动连接管使左右两根下弦杆同时靠近或同时分开。本实用新型专利技术在下弦杆的节点上设置U型板，通过U型板上的连接管对下弦杆施加适当的反向应力，使下弦杆在保证原有承载力的前提下，有效利用材料，缩小截面的尺寸，不但减轻了自身重量，还降低了生产成本。很好地改善了现有钢屋架下弦杆的受力情况，在确保房屋安全性的情况下有效缩小下弦杆的截面尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钢屋架领域，尤其涉及一种在钢屋架的下弦杆节点上施加预应力的结构。
技术介绍
钢屋架大多采用桁架结构体系，而桁架结构主要由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，各杆件主要承受轴向的拉力或压力，水平方向的拉力和压力会自身平衡，所以整个结构并不会对支座产生水平的推力，稳定性好。但是由于上弦杆和下弦杆所受的轴向力较大，会导致上下弦杆设计的截面较大，材料成本高，制造困难，而且较大的尺寸会增加自身的重量，增加了其他杆件的负担。因此，现有的钢屋架结构需要进一步改进和完善。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于钢屋架上施加预应力的结构，旨在改善现有钢屋架上下弦杆的受力情况，在确保房屋安全性的情况下缩小下弦杆的截面尺寸。本技术所设计的技术方案如下：一种用于钢屋架上施加预应力的结构，其中，包括上弦杆、下弦杆、设置在上弦杆和下弦杆之间的腹杆、以及设置在下弦杆与腹杆连
接处的U型板；所述下弦杆之间通过U型板连接，U型板与下弦杆螺纹连接；所述腹杆的一端与上弦杆固定连接，另一端固定在U型板上；所述U型板的底部设有两根环状管，所述环状管与U型板一体设置；环状管之间设有一活动的，带内螺纹的连接管；所述下弦杆的端部上设有外螺纹，下弦杆从U型板两端插入环状管中，与连接管通过螺纹连接；通过转动连接管使左右两根下弦杆同时靠近或同时分开。所述的用于钢屋架上施加预应力的结构，其中，所述U型板的两侧设有螺栓孔，腹杆通过螺栓与U型板固定连接。所述的用于钢屋架上施加预应力的结构，其中，所述腹杆与上弦杆通过焊接固定。所述的用于钢屋架上施加预应力的结构，其中，所述U型板由钢板制成。所述的用于钢屋架上施加预应力的结构，其中，所述U型板相对的两侧上设有固定腹杆的凹槽；所述凹槽设置在U型板的内壁上，从上端竖直向下延伸，所述腹杆卡设在凹槽内。综上所述，本技术在下弦杆的节点上设置U型板，通过U型板上的连接管对下弦杆施加适当的反向应力，使下弦杆在保证原有承载力的前提下，有效利用材料，缩小截面尺寸，不但减轻自身重量，还降低了生产成本。很好地改善了现有钢屋架下弦杆的受力情况，在确保房屋安全性的情况下有效缩小下弦杆的截面尺寸。附图说明图1是本技术所提供的钢屋架的结构示意图。图2是本技术所提供的下弦杆节点处的立体结构图。图3是本技术所提供的下弦杆节点处的主视图。图4是本技术所提供的U型板的立体图。图5是本技术所提供的U型板的剖视图。图6是本技术所提供的U型板的左视图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术作进一步说明。如图1、图2和图3所示，本技术公开了一种用于钢屋架上施加预应力的结构，其中，包括上弦杆100、下弦杆200、设置在上弦杆100和下弦杆200之间的腹杆300、设置在下弦杆200与腹杆300连接处的U型板400；所述下弦杆200之间通过U型板400连接，U型板400与下弦杆200螺纹连接。所述腹杆300的一端与上弦杆100固定连接，另一端固定在U型板400上；优选的，所述腹杆300与上弦杆100通过焊接固定。具体的，如图4、图5和图6所示，所述U型板400的底部设有两根环状管410，所述环状管410与U型板400一体设置。环状管410之间设有一带内螺纹的连接管420。所述下弦杆200的端部上设有外螺纹，下弦杆200从U型板400两端插入环状管410中，与连接管420通过螺纹连接。通过转动连接管420使左右两根下弦杆200同时靠近或同时分开；当同时靠近并相互顶紧时，下
弦杆200为预先施加了压应力，与承受的轴向拉力抵消；当同时分开时，下弦杆200为预先设好间距，为承受轴向拉力预留适当距离。本技术的工作原理是，在多段式下弦杆200的钢屋架上，下弦杆200受轴向的压力或拉力；安装时，根据该段杆上的受力情况预先施加相反的应力，使下弦杆200安装后与所受轴向力相互抵消，或减少所受的轴向力；由于轴向力减少，在保证技术和安全性能的前提下，下弦杆200的截面积也可以相应减小。本技术的安装过程如下：首先，根据承载力的要求进行截面设计，分别确定上弦杆100、下弦杆200和腹杆300的截面尺寸；同时要注意施加预应力的下弦杆200，在截面尺寸设计时应该考虑预应力的施加，通过合理地调整截面尺寸，有效减少钢材使用量和自身的重量。在技术和安全性满足要求的前提下，可以对下弦杆200分段施加预应力，以便更为有效充分地使用材料。然后，在安装上弦杆100和腹杆300时，应根据钢屋架整体的受力情况来计算焊缝的长度，核算后进行焊接，以满足连接处的强度要求。接着，安装下弦杆200，下弦杆200与下弦杆200之间的节点处通过U型板400螺纹连接，U型板400和腹杆300通过螺栓连接，一块U型板400可以连接多根腹杆300，本实施例中，U型板400同时连接三根腹杆300，一根竖直设置，两根倾斜设置，并保证连接到同一块U型板400上的所有腹杆300的轴线交汇于一点。最后，连接管420通过拧紧左右两边下弦杆200的方式预先施加压应力，以满足房屋承载力的要求。优选的，如图4所示，为了方便工人安装，减少焊接量，本实施例中的U型板400的两侧上均设有螺栓孔430，腹杆300端部对应的位置上同样设有螺栓孔430，安装时，将腹杆300对准螺栓孔430，插入螺栓锁紧固定即可。更进一步的，由于腹杆300的安装角度有竖直的，也有倾斜的，所以，本实施例中的螺栓孔430根据腹杆300的倾斜角度设为竖直分布和倾斜分布两种。优选的，由于钢屋架是房屋的重要组成部件，是房屋的主骨架，为了确保其安全性和可靠性应得到保障，本实施例中的U型板400由钢板制成。进一步的，为了防止腹杆300在受力情况下左右摆动或偏离原来设定的倾斜角度，在本实施例中的U型板400相对的两侧上设有固定腹杆300的凹槽440。所述凹槽440设置在U型板400的内壁上，从U型板400的上端竖直向下延伸，腹杆300插入对应的凹槽440内，凹槽440对腹杆300有限位、定位作用，最后上螺栓锁紧固定即可。综上所述，本技术在下弦杆200的节点上设置U型板400，通过U型板400上的连接管420对下弦杆200施加适当的反向应力，使下弦杆200在保证原有承载力的前提下，有效利用材料，缩小截面尺寸，不但减轻自身重量，还降低了生产成本。很好地改善了现有钢屋架下弦杆200的受力情况，在确保房屋安全性的情况下有效缩小下弦杆200的截面尺寸。应当理解的是，本技术的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，对本技术中的各组分的常见/惯用的替换等，所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢屋架上施加预应力的结构，其特征在于，包括上弦杆、下弦杆、设置在上弦杆和下弦杆之间的腹杆、以及设置在下弦杆与腹杆连接处的U型板；所述下弦杆之间通过U型板连接，U型板与下弦杆螺纹连接；所述腹杆的一端与上弦杆固定连接，另一端固定在U型板上；所述U型板的底部设有两根环状管，所述环状管与U型板一体设置；环状管之间设有一活动的，带内螺纹的连接管；所述下弦杆的端部上设有外螺纹，下弦杆从U型板两端插入环状管中，与连接管通过螺纹连接；通过转动连接管使左右两根下弦杆同时靠近或同时分开。

【技术特征摘要】
1.一种用于钢屋架上施加预应力的结构，其特征在于，包括上弦杆、下弦杆、设置在上弦杆和下弦杆之间的腹杆、以及设置在下弦杆与腹杆连接处的U型板；所述下弦杆之间通过U型板连接，U型板与下弦杆螺纹连接；所述腹杆的一端与上弦杆固定连接，另一端固定在U型板上；所述U型板的底部设有两根环状管，所述环状管与U型板一体设置；环状管之间设有一活动的，带内螺纹的连接管；所述下弦杆的端部上设有外螺纹，下弦杆从U型板两端插入环状管中，与连接管通过螺纹连接；通过转动连接管使左右两根下弦杆同时靠近或同时分开。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁仕华，牛九格，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44