[发明专利]不规则自应力张拉单元结构形式

说明书

技术领域

本发明涉及不规则自应力张拉整体单元结构形式。

背景技术

不规则自应力张拉整体结构是当今国际空间结构领域最前沿的研究课题之一。它是一种由不连续的压杆和连续的拉索组成的稳定的自平衡体系，其造型美观、用钢量少、适应性强、造价低。我们经过反复研究，设计出一种单元结构形式，该结构形式如下图所示，由3根压杆、9根拉索和6个节点组成，通过对拉索施加应力以改善杆件受力状态以节约钢材。此单元结构可以连续拼装形成平面结构及整体空间结构，在铁路客站站屋、会展场馆、大型体育场馆等大跨度空间结构领域应用前景广阔。

发明内容

本发明的目的是提供一种不规则自应力张拉单元结构形式，通过对拉索施加应力以改善杆件受力状态以节约钢材，此单元结构可以连续拼装形成平面结构及整体空间结构，在铁路客站站屋、会展场馆、大型体育场馆等大跨度空间结构领域应用前景广阔。

本发明的技术方案如下：

不规则自应力张拉单元结构形式，是由多个自应力张拉单元构成，所述自应力张拉单元包括有三根倾斜交叉的压杆，压杆的两端固定安装有球节点，所述三根倾斜交叉的压杆上、下层的球节点之间分别相互连接有横向的三根拉索，各个压杆的上、下端的球节点之间连接有三根竖向的拉索；位于自应力张拉单元上层或下层的三个球节点分别与相邻自应力张拉单元的三根倾斜交叉的压杆的端部固定连接。

本发明不规则自应力张拉整体单元结构形式由若干单体模型连续拼装而成，每个单体模型主要由压杆、拉索和节点组成，典型的单体模型由3根压杆、9根拉索和6个节点组成。压杆在模型中承担压力，压杆材料选用常规的钢管，如Q235或Q345；拉索为模型中的受拉构件，采用1*19圆股钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度为1570MPa；节点选用空间网架结构的球节点形式，球为钢制实心球，材质为45#钢。索与球的连接为一种自应力预紧索杆结构。单体模型与单体模型之间的拼装采用与单体模型自身的拼装相同的施工工艺。

本发明的结构更加合理，在保证了整体强度不变的情况下，重量减轻，节约了制作成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

参见附图，不规则自应力张拉单元结构形式，是由多个自应力张拉单元构成，自应力张拉单元5包括有三根倾斜交叉的压杆1，压杆1的两端固定安装有球节点2，三根倾斜交叉的压杆1上、下层的球节点之间分别相互连接有横向的三根拉索3，各个压杆1的上、下端的球节点之间连接有三根竖向的拉索4；位于自应力张拉单元5上层或下层的三个球节点2分别与相邻自应力张拉单元7的三根倾斜交叉的压杆6的端部固定连接。