[实用新型]张拉索夹角自成形的铸钢节点装置

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑工程预应力索结构的工程技术领域，尤其涉及一种以蝴蝶形铸钢件为主要构件的节点装置，特别适用于索穹顶、索网屋盖等张拉索结构。 

背景技术

在许多张拉索结构中，存在两根以上钢索汇交于一点的情况。通常的节点处理方法是采用复铰节点，即所有钢索的可调索头都围绕着汇交点转动，这种节点装置存在的问题是：施工过程中，施加预应力、调节钢索松紧程度时，钢索与钢索间的夹角会较敏感地变化，从而会出现“力到形不到”或“形到力不到”的现象，较难控制“力到形到”的安装效果。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种蝴蝶形铸钢件为主要构件的张拉索结构节点装置，使钢索与钢索间的夹角自动成形，易于实现索结构安装过程中“力到形到”的良好施工效果。 

为了达到上述目的，本实用新型包括蝴蝶形铸钢件、环形钢梁、钢索、可调索头、钢销轴以及固定铰支座组成的夹角自动成形体系。 

其中，蝴蝶形铸钢件具有一个较大的圆孔，用于安装环形钢梁，并且使得该铸钢件能围绕环形钢梁的轴线转动，使得中间的柔性索结构与边缘的刚性环梁自动形成张拉索结构。另外该铸钢件上还有多个销轴孔，用于安装支座与多根钢索的索头，使得索轴线不围绕圆孔的圆心转动，但在张拉成形后却能自动汇交于该圆孔的圆心。 

进一步地，蝴蝶形铸钢件连接钢索和环形钢梁，张拉成形后，产生的径向荷载由环形钢梁承担，而垂直于环形钢梁平面的荷载则亦由蝴蝶形铸钢件的销轴孔传给固定铰支座。 

进一步地，钢索与蝴蝶形铸钢件相连的索头为可调节长度的可调索头，依据拧紧可调索头时液压系统的读数，可以测算钢索的内力。 

优选地，固定铰支座不承受钢索张拉所产生的内力，支座仅承受蝴蝶形铸钢件与钢索、环形钢梁连接而成的组合件的荷载。 

优选地，锁紧螺母位于蝴蝶形铸钢件圆孔内侧，当张拉索调节到位后，它能用于锁紧环形钢梁与蝴蝶形铸钢件。 

本实用新型由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果： 

本实用新型装置通过采用蝴蝶形铸钢件连接，钢索与钢索间的夹角能自动成形，易于实现索结构安装过程“力到形到”的效果。传力线路明确，安装层次清楚，操作方便，能有效地缩短施工工期、控制安装施工质量。 

附图说明

通过以下对本实用新型的实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为： 

图1为本实用新型实施例的结构示意图。 

图2为预埋铁件1的剖面图。 

图3为固定铰支座2的轴测图。 

图4为钢销轴3的组装图。 

图5为蝴蝶形铸钢件4的平面图。 

图6为环形钢梁5的平面图。 

图7为锁紧螺母6的组装图。 

图8为钢销轴7的组装图。 

图9为可调索头8和钢索9的组装图。 

图10为钢销轴10的组装图。 

图11为可调索头11和钢索12的组装图。 

图中：1.预埋铁件；2.固定铰支座；3.钢销轴；4.蝴蝶形铸钢件；5.环形钢梁；6.锁紧螺母；7.钢销轴；8.可调索头；9.钢索；10.钢销轴；11.可调索头；12.钢索。 

具体实施方式

如图1-图11所示，本实用新型包括蝴蝶形铸钢件4、环形钢梁5、锁紧螺母6、钢索9和12、可调索头8和11、钢销轴3、7和10，以及固定铰支座2组成的夹角自成形体系，其中蝴蝶形铸钢件4是多根钢索汇交于环形钢梁轴线的铸钢节点，蝴蝶形铸钢件4还设有三个销轴孔A、B、C，用于固定支座2与钢索9和钢索12。 

安装时，首先通过测量，掌握混凝土结构中预埋铁件1的埋置情况，进行放线，然后焊接固定铰支座2，将蝴蝶形铸钢件4通过钢销轴3临时固定，将锁紧螺母6安装到蝴蝶形铸钢件4的圆孔O内侧，然后分段安装环形钢梁5至锁紧螺母6的套筒内侧，使环形钢梁5形成稳定的整体。将可调索头8和11分别与钢索9和12连接，然后吊装、初定位，用钢销轴7和10分别连接可调索头8和11到蝴蝶形铸钢件4的销孔A、B内，至此，索结构已初具形状。旋转可调索头8和11，张拉钢索9和12，则使钢索自动成形，夹角固定不变，其中固定铰支座2主要承受张拉索结构所传递的竖向荷载，钢索9和12的张力主要由环形钢梁5承担。当液压供压系统显示张拉力达到设计内力时，停止施压，则此时实现“力到形到”的安装效果。最后将锁紧螺母6与蝴蝶形铸钢件4和环形钢梁5锁紧，则安装成功。 

虽然本实用新型已依据较佳实施例在上文中加以说明，但这并不表示本实用新型的范围只局限于上述的结构，只要被本实用新型的权利要求所覆盖的结构均在保护范围之内。本技术领域的技术人员在阅读上述的说明后可很容易地发展出的等效替代结构，在不脱离本实用新型之精神与范围下所作之均等变化与修饰，皆应涵盖于本实用新型专利范围之内。