张弦木梁滚动张拉节点及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种张弦木梁滚动张拉节点及其施工方法，包括：上连接件，连接件侧面设有圆孔，用于自攻螺钉穿入与木撑杆连接；左、右耳板，通过焊缝与上连接件连接，耳板处开孔，孔位置由拉索直径和位置相应确定，孔直径由U型螺栓尺寸相应确定；索腔，由两个侧板组成，通过焊缝与上连接件连接；滚轮、滚轴，滚轮通过滚轴固定在索腔内，拉索穿入索腔并与滚轮贴紧，滚轴位置、滚轮尺寸由拉索位置相应确定；U型螺栓，用于拉索张拉后固定索体，将U型螺栓扣住索体后穿过左、右耳板的螺栓孔并拧紧；本发明专利技术构造简单，安装方便，利用滚轮的滚动摩擦代替节点与索体间的滑动摩擦，减小了张拉过程中摩擦力导致的预应力损失，解决了拉索张拉后充分固定的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
张弦木梁滚动张拉节点及其施工方法


[0001]本专利技术属于建筑结构工程
，尤其涉及一种张弦木梁滚动张拉节点及其施工方法。

技术介绍

[0002]张弦梁结构是一种通过撑杆将上弦压弯构件及下弦拉索连成的自平衡体系。将张弦结构的概念应用于大跨度胶合木结构，可充分发挥高强拉索的抗拉性能和上弦木梁的抗压性能，改善整体结构受力性能，压弯构件和抗拉构件取长补短，协同工作，达到自平衡，充分发挥了每种结构材料的作用。
[0003]在张弦结构中，拉索张拉时需要保证拉索应变可以在同一根拉索不同节点间自由传递，以使得结构获得均匀的预应力，当预应力达到预期水平时，又需要将拉索与节点进行固定，防止它们之间的相对位移产生预应力的损失，应采用既能减小摩擦力保证拉索顺利滑动，又能锁住拉索满足使用阶段要求的构造措施。
[0004]现有拉索节点主要包括螺杆连接节点、索夹节点、耳板销接节点和可滑动节点四种基本类型，也可采用以上节点基本类型节点的组合，工程中，施工阶段允许拉索在节点处滑动而使用阶段不允许滑动的节点多采用可滑动节点与索夹节点组合的形式构成，但是仍然存在摩擦力较大导致预拉力损失的问题，且与张弦钢梁不同，张弦木梁撑杆所用材料为木材时，连接节点除需满足以上需求，还需实现节点和木构件之间的便捷连接。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提出一种张弦木梁滚动张拉节点及其施工方法，以期解决上述现有技术中存在的技术问题。
[0006]本申请提供的技术方案是：
[0007]一种张弦木梁滚动张拉节点，包括：上连接件与U型螺栓，所述上连接件，连接件侧面设有圆孔，用于自攻螺钉穿入与木撑杆连接；上连接件两侧固定连接有左耳板、右耳板，两组耳板处设置有开孔，开孔位置由拉索直径和位置相应确定，孔直径由U型螺栓尺寸相应确定，并通过焊缝与上连接件连接；上连接件下端设置有索腔，由两个侧板组成，通过焊缝与上连接件连接；索腔内部开设有滚轴、滚轮，滚轮通过滚轴固定在索腔内，拉索穿入索腔并与滚轮贴紧，滚轴位置、滚轮尺寸由拉索位置和撑杆轴力相应确定；U型螺栓用于拉索张拉后固定索体，将U型螺栓扣住索体后穿过左耳板、右耳板的螺栓孔并拧紧。
[0008]进一步地，所述上连接件内部空腔尺寸b应略大于木撑杆截面尺寸，所述木撑杆截面尺寸设置为1～2mm，以便于将木撑杆插入下连接件的空腔并通过自攻螺钉连接。
[0009]进一步地，所述可以通过更改夹角α的值和左耳板、右耳板孔的位置和直径来实现对不同位置、不同直径拉索的张拉和固定。
[0010]进一步地，所述滚轮设计为变截面滚轮，以保证拉索自动调整至滚轮中间位置，避免产生偏心受力，且应保证滚轮可以自由转动。
[0011]进一步地，所述U型螺栓的内侧净距要比拉索直径大1～3mm，以避免拧紧前卡住拉索。
[0012]进一步地，所述该节点应按照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定进行最大索力竖向分量V作用下滚轴抗剪承载力的验算：
[0013][0014]其中，d
a
为滚轴直径，计量单位为mm，f
v
为滚轴的抗剪强度，计量单位为N/mm2。
[0015]进一步地，所述该节点应按照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定进行最大索力竖向分量V作用下左耳板、右耳板抗剪承载力的验算：
[0016][0017]其中，t为耳板厚度，单位设置为mm，a1为螺栓孔边距，单位设置为mm，f
v
为耳板的抗剪强度，单位设置为N/mm2。
[0018]进一步地，所述该节点应按照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定进行最大索力竖直分量V作用下左耳板、右耳板与上连接件的焊缝强度：
[0019][0020][0021][0022]其中，σ
f
为垂直于焊缝长度方向的应力，单位为N/mm2，τ
f
为沿焊缝长度方向的剪应力，单位为N/mm2，h
e
为角焊缝的计算厚度，单位为mm，为0.7h
f
，h
f
为焊脚尺寸，l
w
为焊缝计算长度，取l1‑
2h
f
，f
fw
为焊缝强度设计值，单位为N/mm2，β
f
为正面角焊缝强度设计值增大系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，β
f
＝1.22。
[0023]另一方面，本申请还保护根据前述之一所述的张弦木梁滚动张拉节点的施工方法，包括以下步骤：
[0024]S1：将滚轴插入滚轮，滚轴两端插入构成索腔的两个侧板上的开孔，并固定滚轴；
[0025]S2：将索腔与上连接件焊接连接；
[0026]S3：将左耳板、右耳板划线定位，并将其与上连接件焊接连接；
[0027]S4：将木撑杆插入上连接件，通过手电钻打入自攻螺钉连接；
[0028]S5：将拉索穿过索腔，拉索紧贴滚轮，可以随滚轮转动而滑动，安装U型螺栓，但无需拧紧，以便于拉索张拉；
[0029]S6：张拉拉索至指定预拉力，调整木撑杆角度使其保证竖直，拧紧U型螺栓以固定拉索。
[0030]进一步地，所述节点设计要考虑的控制参数包括：其特征在于：所述节点设计要考虑的控制参数包括：左、右耳板角度α、耳板螺栓孔直径d
c
、边距a1、b1、间距a2、b2，耳板厚度t、耳板与上连接件焊缝长度l1、滚轴直径d
a
、上连接件空腔尺寸b、自攻螺钉直径、U型螺栓内侧净距。
[0031]基于上述技术方案可知，本专利技术的张弦木梁滚动张拉节点及其施工方法相对于现有技术至少具有以下优势之一：
[0032]1、本专利技术构造简单，加工安装方便，传力明确可靠，节点形式美观；
[0033]2、本专利技术通过在张弦梁下节点设置滚轮，用滚动摩擦力代替滑动摩擦力，有效避免拉索张拉过程中由于摩擦导致预应力损失过大，保证了拉索各段应变分布均匀，同时提出了将滚轮设置成变截面滚轮以保证节点力线对中的方法；
[0034]3、本专利技术提出张拉前安装但不拧紧U型螺栓，张拉后拧紧U型螺栓以实现拉索的固定，避免了节点和拉索间相对位移产生的预应力损失；
[0035]4、本专利技术可以将左耳板、右耳板按照相应参数倾斜一定角度，并通过调整左耳板、右耳板孔的位置和直径来实现对不同位置、不同直径拉索的张拉和固定。
[0036]4、本专利技术考虑到撑杆仅承担轴向压力，提出通过自攻螺钉实现节点与木撑杆的连接，方便快捷，设计合理。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本申请张弦木梁滚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种张弦木梁滚动张拉节点，其特征在于：包括上连接件(1)与U型螺栓(7)，所述上连接件(1)，连接件侧面设有圆孔，用于自攻螺钉穿入与木撑杆连接；上连接件(1)两侧固定连接有左耳板(2)、右耳板(3)，两组耳板处设置有开孔，开孔位置由拉索直径和位置相应确定，孔直径由U型螺栓尺寸相应确定，并通过焊缝与上连接件(1)连接；上连接件(1)下端设置有索腔(4)，由两个侧板组成，通过焊缝与上连接件(1)连接；索腔(4)内部开设有滚轴(5)、滚轮(6)，滚轮(6)通过滚轴(5)固定在索腔(4)内，拉索穿入索腔(4)并与滚轮(6)贴紧，滚轴位置、滚轮尺寸由拉索位置和撑杆轴力相应确定；U型螺栓(7)用于拉索张拉后固定索体，将U型螺栓(5)扣住索体后穿过左耳板(2)、右耳板(3)的螺栓孔并拧紧。2.根据权利要求1所述的张弦木梁滚动张拉节点，其特征在于：所述上连接件(1)内部空腔尺寸b应略大于木撑杆截面尺寸，所述木撑杆截面尺寸设置为1～2mm，以便于将木撑杆插入下连接件(1)的空腔并通过自攻螺钉连接。3.根据权利要求1所述的张弦木梁滚动张拉节点，其特征在于：所述可以通过更改夹角α的值和左耳板(2)、右耳板(3)孔的位置和直径来实现对不同位置、不同直径拉索的张拉和固定。4.根据权利要求1所述的张弦木梁滚动张拉节点，其特征在于：所述滚轮(6)设计为变截面滚轮。5.根据权利要求1所述的张弦木梁滚动张拉节点，其特征在于：所述U型螺栓(7)的内侧净距要比拉索直径大1～3mm。6.根据权利要求1所述的张弦木梁滚动张拉节点，其特征在于：所述该节点应按照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定进行最大索力竖向分量V作用下滚轴(5)抗剪承载力的验算：其中，d
a
为滚轴直径，计量单位为mm，f
v
为滚轴的抗剪强度，计量单位为N/mm2。7.根据权利要求1所述的张弦木梁滚动张拉节点，其特征在于：所述该节点应按照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定进行最大索力竖向分量V作用下左耳板(2)、右耳板(3)抗剪承载力的验算：其中，t为耳板厚度，单位设置为mm，a1为螺栓孔边距，单位设置为m...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵仕兴，刘红波，杨姝姮，赵敬贤，何飞，唐元旭，周巧玲，
申请(专利权)人：四川省建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：