一种减小曲线预应力张拉损失的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种减小曲线预应力张拉损失的装置，包括曲线索、直线索、径向索，直索夹节点、斜索夹节点、环索夹节点、张拉端节点和固定端节点，其特征在于：曲线索为非封闭曲线，两端与直线索连接，曲线索设置环索夹节点与钢结构连接；直线索布置在水平曲线索端点的切线方向，一端连接曲线索，一端设置张拉端节点与钢结构连接；直线索设置直索夹节点与钢结构连接；直线索与曲线索交点位置设置斜索夹节点与钢结构连接；径向索布置在曲线索法线方向，径向索一端设置耳板与环索夹节点连接，一端设置固定端节点与钢结构连接，环索夹节点与钢结构在径向索方向能够相对滑移，在曲线索切线方向不可相对滑移，张拉端节点布置在直线索的端点。

【技术实现步骤摘要】
一种减小曲线预应力张拉损失的装置及方法
本专利技术涉及一种大跨空间结构的预应力张拉技术，特别是一种减小曲线预应力张拉损失的装置及方法。
技术介绍
预应力钢结构通过在钢结构中施加预应力，改善结构受力状态，提高结构承载能力、刚度及稳定性，从而减少结构用钢量，降低造价，在大跨空间结构中的应用非常广泛。预应力的施工需根据结构体系确定合理经济的张拉方法，为确保结构成型后受力状态与设计状态一致。尤其在曲线预应力索施工中，索体与索夹节点的摩擦损失可达到10％，甚至更大。尽量减小摩擦损失是张拉方法选择考虑的很重要的因素。选择摩擦损失较小的施工张拉方案，往往施工成本高，甚至为了减小摩擦损失，需要设计特定的索夹节点，加工困难精度要求极高，摩擦损失仍然不可忽略，需要根据实际预应力值对主体结构调整设计。如何有效的减小摩擦损失是曲线预应力应用的难题。
技术实现思路
在预应力索张拉过程中，索夹节点与钢结构连接，无相对变形，预应力索在索夹节点的滑道内滑移。索夹节点滑道内通常采用铺设聚四氟乙烯板的方式，减小索张拉过程中索滑移与滑道间的摩擦。对于曲线预应力筋，索夹节点滑道的曲率应与曲线预应力索的曲率完全一致，确保张拉过程中索体与滑道间的摩擦力最小。但实际施工过程中，由于加工误差等原因，滑道与索体曲面不能完全吻合，张拉过程中索体易形成折点，聚四氟乙烯片无法发挥作用，导致实际预应力损失与理论计算值相差很大。本专利技术提出一种减小张拉过程中曲线预应力张拉损失的装置及方法。该装置中曲线索索夹节点与钢结构在曲线索法线方向可相对滑移，在预应力张拉过程中，索夹节点可随索体一同变形，二者不再出现相对滑移，有效避免了张拉过程的摩擦力损失，结构构件的设计内力与实际工程完成状态相符合，达到更精准的设计。本专利技术涉及一种减小曲线预应力张拉损失的装置，包括曲线索、直线索、径向索，直索夹节点、斜索夹节点、环索夹节点、张拉端节点和固定端节点，其特征在于：曲线索为非封闭曲线，两端与直线索连接，曲线索设置环索夹节点与钢结构连接；直线索布置在水平曲线索端点的切线方向，一端连接曲线索，一端设置张拉端节点与钢结构连接；直线索设置直索夹节点与钢结构连接；直线索与曲线索交点位置设置斜索夹节点与钢结构连接；径向索布置在曲线索法线方向，径向索一端设置耳板与环索夹节点连接，一端设置固定端节点与钢结构连接，环索夹节点与钢结构在径向索方向能够相对滑移，在曲线索切线方向不可相对滑移，张拉端节点布置在直线索的端点。本专利技术还涉及一种减小曲线预应力张拉损失的方法，其特征在于：在预应力张拉过程中，径向索在固定端节点与钢结构连接，在张拉端对直线索进行张拉，直线索在直索夹节点内滑移，将张拉预应力传至曲线索，再通过环索夹节点传至径向索，通过径向索固定端节点传至钢结构上；张拉完成后，直线索在张拉端节点与钢结构通过销轴连接，索夹节点通过螺栓将盖板卡紧固定直线索、曲线索，索体与索夹节点无相对滑移；预应力索在固定端节点、张拉端节点、直索夹节点、斜索夹节点均与钢结构变形协调；在预应力张拉过程、预应力张拉完成、结构正常使用过程中，环径索夹节点与索体变形协同，与钢结构可沿径向索方向相对滑移，在曲线索切线方向不可滑移。优选地，水平曲线索曲线形状可为圆弧、不同曲率圆弧拼接拟合曲线、椭圆弧。优选地，张拉端节点与钢结构采用销轴连接。优选地，直索夹节点、斜索夹节点与钢结构采用焊接连接。优选地，环索夹节点与钢结构在径向索方向采用长圆孔螺栓连接，在曲线索切线方向采用螺栓连接。优选地，径向索在张拉过程为曲线索定型。优选地，径向索末端索体设置螺纹，可通过拧紧或释放螺纹调节索力。优选地，径向索末端设置张拉端节点与钢结构连接，预应力施加可同时张拉直线索和径向索。优选地，主体结构钢结构空间网格体系，可采用网架结构、立体桁架、平面正交桁架。优选地，所述直线索、曲线索，径向索均为Galfan合金镀层钢索。优选地，所述直索夹节点、斜索夹节点、环索夹节点均为铸钢节点，材质为G20Mn5。有益效果：本专利技术使得预应力张拉过程中，曲线索索夹节点可随索体一同变形，不再出现相对滑移，巧妙的避免了张拉过程中曲线预应力索与索夹节点间的摩擦损失，降低了预应力张拉施工难度，提高了设计状态与实际施工完成状态结构受力的一致性。设置径向索将预应力索与钢结构连接点外移，连接点布置更均匀分散，提高了预应力对增加结构承载力和竖向刚度的的效率。环索夹节点与钢结构的可相对滑移，径向索末端索体设置螺纹，保证了线索存在找形误差的情况下，仍可与钢结构连接，不影响结构受力安全性。径向索末端设置张拉端节点，预应力施加可同时张拉直线索和径向索，减小张拉过程中预拉力传递行程，减小预应力损失，有效提高张拉效率。附图说明本专利技术可以通过附图给出的非限定性具体实施方式进一步说明：图1为本专利技术的减小曲线预应力张拉损失装置的整体三维图；图2为本专利技术的水平曲线预应力装置直索夹节点轴侧图；图3为本专利技术的水平曲线预应力装置斜索夹节点轴侧图；图4为本专利技术的水平曲线预应力装置环索夹节点轴侧图；图5为本专利技术的水平曲线预应力装置张拉端节点轴侧图；图6为本专利技术的水平曲线预应力装置张拉端节点的销轴构造图。附图标记如下：1直线索；2曲线索；3径向索；4直索夹节点；5斜索夹节点；6环索夹节点；7张拉端节点；8固定端节点；9索夹盖板；10索夹螺栓；11长圆孔；12耳板；13销轴；14钢结构。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术技术方案进一步说明。具体实施方式1本专利技术涉及一种减小曲线预应力张拉损失的装置，包括曲线索、直线索、径向索，直索夹节点、斜索夹节点、环索夹节点、张拉端节点和固定端节点，其特征在于：曲线索为非封闭曲线，两端与直线索连接，曲线索设置环索夹节点与钢结构连接；直线索布置在水平曲线索端点的切线方向，一端连接曲线索，一端设置张拉端节点与钢结构连接；直线索设置直索夹节点与钢结构连接；直线索与曲线索交点位置设置斜索夹节点与钢结构连接；径向索布置在曲线索法线方向，径向索一端设置耳板与环索夹节点连接，一端设置固定端节点与钢结构连接，环索夹节点与钢结构在径向索方向能够相对滑移，在曲线索切线方向不可相对滑移，张拉端节点布置在直线索的端点。优选地，水平曲线索曲线形状可为圆弧、不同曲率圆弧拼接拟合曲线、椭圆弧。优选地，张拉端节点与钢结构采用销轴连接。优选地，直索夹节点、斜索夹节点与钢结构采用焊接连接。优选地，环索夹节点与钢结构在径向索方向采用长圆孔螺栓连接，在曲线索切线方向采用螺栓连接。优选地，径向索在张拉过程为曲线索定型。优选地，径向索末端索体设置螺纹，可通过拧紧或释放螺纹调节索力。具体实施方式2本专利技术涉及一种减小曲线预应力张拉损失的装置，包括曲线索、直线索、径向索，直索夹节点、斜索夹节点、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减小曲线预应力张拉损失的装置，包括曲线索、直线索、径向索，直索夹节点、斜索夹节点、环索夹节点、张拉端节点和固定端节点，其特征在于：曲线索为非封闭曲线，两端与直线索连接，曲线索设置环索夹节点与钢结构连接；直线索布置在水平曲线索端点的切线方向，一端连接曲线索，一端设置张拉端节点与钢结构连接；直线索设置直索夹节点与钢结构连接；直线索与曲线索交点位置设置斜索夹节点与钢结构连接；径向索布置在曲线索法线方向，径向索一端设置耳板与环索夹节点连接，一端设置固定端节点与钢结构连接，环索夹节点与钢结构在径向索方向能够相对滑移，在曲线索切线方向不可相对滑移，张拉端节点布置在直线索的端点。/n

【技术特征摘要】
1.一种减小曲线预应力张拉损失的装置，包括曲线索、直线索、径向索，直索夹节点、斜索夹节点、环索夹节点、张拉端节点和固定端节点，其特征在于：曲线索为非封闭曲线，两端与直线索连接，曲线索设置环索夹节点与钢结构连接；直线索布置在水平曲线索端点的切线方向，一端连接曲线索，一端设置张拉端节点与钢结构连接；直线索设置直索夹节点与钢结构连接；直线索与曲线索交点位置设置斜索夹节点与钢结构连接；径向索布置在曲线索法线方向，径向索一端设置耳板与环索夹节点连接，一端设置固定端节点与钢结构连接，环索夹节点与钢结构在径向索方向能够相对滑移，在曲线索切线方向不可相对滑移，张拉端节点布置在直线索的端点。


2.如权利要求1所述的一种减小曲线预应力张拉损失的装置，其特征在于：水平曲线索曲线形状可为圆弧、不同曲率圆弧拼接拟合曲线、椭圆弧。


3.如权利要求1所述的一种减小曲线预应力张拉损失的装置，其特征在于：张拉端节点与钢结构采用销轴连接。


4.如权利要求1所述的一种减小曲线预应力张拉损失的装置，其特征在于：直索夹节点、斜索夹节点与钢结构采用焊接连接。


5.如权利要求1-4所述的一种减小曲线预应力张拉损失的装置，其特征在于：环索夹节点与钢结构在径向索方向采用长圆孔螺栓连接，在曲线索切线方向采用螺栓连接。


6...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔娟，杨霄，赵天文，朱朵娥，
申请(专利权)人：清华大学建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11