專利名稱：馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)中的新型防屈曲支撐結(jié)構(gòu)，更具體地說，涉及一種
建筑結(jié)構(gòu)中的一種由中心支撐構(gòu)件、耳板、斜向預(yù)應(yīng)力拉索和環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索組成的馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)普遍應(yīng)用于高層建筑及大跨度建筑結(jié)構(gòu)中，而支撐可使框架結(jié)構(gòu)具備更高的抗側(cè)移剛度，是框架結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)中的主要構(gòu)件。傳統(tǒng)的帶支撐框架有中心支撐框架和偏心支撐框架，可是，中震和強(qiáng)震時(shí)傳統(tǒng)的中心支撐框架中的支撐會(huì)受壓屈曲和受拉屈服，而受壓屈曲不利于耗能減震。目前已有的解決受壓屈曲的方法是外支撐中心的芯材外置一個(gè)鋼套管，然后通過一些建筑填充，這樣防屈曲支撐存在以下一個(gè)方面不足 (1)外置鋼管使結(jié)構(gòu)總體的用鋼量增加；使結(jié)構(gòu)外觀看起來比較笨重，影響鋼結(jié)構(gòu)整體的外觀造型； (2)外置鋼管，中間填充建筑材料的施工工序復(fù)雜，施工便捷性差；傳統(tǒng) (3)在強(qiáng)震作用過程中，如果產(chǎn)生不當(dāng)?shù)淖冃?，外置鋼管有可能?duì)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行加
強(qiáng)，無法耗能，使地震荷載直接破壞主體框架結(jié)構(gòu)。因此這種外置鋼管的防屈曲支撐具有一
定的安全隱患。 (4)外置鋼管的防屈曲支撐阻尼比在設(shè)計(jì)施工中較難控制，不當(dāng)?shù)淖枘岜葘?duì)結(jié)構(gòu)造成一定的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)，它
通過預(yù)制的帶耳板的中心支撐構(gòu)件、斜向預(yù)應(yīng)力拉索和環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索在現(xiàn)場(chǎng)拼裝組成，
施工工序明確，工藝簡(jiǎn)單，避免現(xiàn)場(chǎng)焊接，降低了施工周期，節(jié)約了施工成本；通過預(yù)應(yīng)力技
術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)輕盈美觀的建筑藝術(shù)效果；同時(shí)，該結(jié)構(gòu)受力清晰，耗能機(jī)理明確，
通過拉索預(yù)應(yīng)力的大小調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的阻尼比，使得該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)充分，避免了一些安全隱
患，能夠滿足防屈曲支撐設(shè)置的各種要求。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 —種馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)，包括中心支撐構(gòu)件、耳板、斜向預(yù)應(yīng)力拉索、環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索，其特征是所述的耳板固定連接在中心支撐構(gòu)件兩端，所述的耳板共有十六塊，每端八塊，均勻地焊接在中心支撐構(gòu)件的端部，相鄰兩塊耳板夾角為45° ;斜向預(yù)應(yīng)力拉索與中心支撐構(gòu)件兩端不共面的耳板相連。 所述的斜向預(yù)應(yīng)力拉索與中心支撐構(gòu)件兩端相連的兩塊耳板所在平面夾角為135° 。 所述的斜向預(yù)應(yīng)力拉索預(yù)制有錨固節(jié)點(diǎn)，通過螺栓與耳板連接。[0012] 所述的斜向預(yù)應(yīng)力拉索和環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索設(shè)有預(yù)制花藍(lán)螺栓，通過花籃螺栓對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力。 —種馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征是在工廠焊接預(yù)制中心支撐構(gòu)件和耳板，然后將斜向預(yù)應(yīng)力拉索與耳板通過螺栓連接，對(duì)斜向預(yù)應(yīng)力拉索通過自身的
花藍(lán)螺栓施加第一步預(yù)應(yīng)力，最后將環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索繞纏在斜向預(yù)應(yīng)力拉索組成的空間雙曲拋物面中間位置，通過環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索自身的花藍(lán)螺栓對(duì)環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索施加預(yù)應(yīng)力，同時(shí)也對(duì)斜向預(yù)應(yīng)力拉索施加第二步預(yù)應(yīng)力。 本實(shí)用新型的有益效果是解決現(xiàn)有防屈曲支撐結(jié)構(gòu)用鋼量大和美觀度差的問題，消除了防屈曲支撐結(jié)構(gòu)在使用過程中的安全隱患。結(jié)構(gòu)單元可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，簡(jiǎn)化了施工工序，縮短了施工周期，降低了施工成本。適用于各種框架結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)，尤其是裸露在室外的大跨度斜向支撐結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)建筑美觀和結(jié)構(gòu)合理的完美統(tǒng)一。

圖1為本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型預(yù)制的帶耳板的中間支撐構(gòu)件三維結(jié)構(gòu)示意圖；[0017] 圖3為本實(shí)用新型預(yù)制的耳板與中間支撐構(gòu)件連接詳圖；[0018] 圖4為本實(shí)用新型預(yù)制的斜向預(yù)應(yīng)力拉索；[0019] 圖5為本實(shí)用新型預(yù)制的環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索； 圖6-7為本實(shí)用新型的中間支撐構(gòu)件與斜向預(yù)應(yīng)力拉索連接示意圖；[0021] 圖8為本實(shí)用新型的中間支撐構(gòu)件與斜向預(yù)應(yīng)力拉索連接詳圖；[0022] 圖9為本實(shí)用新型的環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索安裝示意圖；[0023] 圖10為本實(shí)用新型的安裝成型后的示意圖； 圖中，l :中心支撐構(gòu)件，2 :耳板，3 :斜向預(yù)應(yīng)力拉索，4 :環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索，5 :焊縫，6 :錨固節(jié)點(diǎn)，7 :螺栓，8 :花藍(lán)螺栓。
具體實(shí)施方式如圖1所示，馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)包括中心支撐構(gòu)件1，耳板2，斜向預(yù)應(yīng)力拉索3，環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索4。如圖2和圖3所示中心支撐構(gòu)件1和耳板2可在工廠焊接預(yù)制；如圖4和圖5所示，斜向預(yù)應(yīng)力拉索3在工廠預(yù)制成帶有錨固節(jié)點(diǎn)6和花藍(lán)螺栓8，環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索4在工廠預(yù)制成帶有花藍(lán)螺栓8。運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，如圖6和圖7所示，先將斜向預(yù)應(yīng)力拉索3和中心支撐構(gòu)件1上的面夾角為135°的兩端的兩塊耳板2用螺栓7連接，連接節(jié)點(diǎn)處如圖8所示。通過斜向預(yù)應(yīng)力拉索自身的花籃螺栓對(duì)其施加第一步預(yù)應(yīng)力，如圖4所示。最后將環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索繞纏在斜向預(yù)應(yīng)力拉索組成的空間雙曲拋物面中間部位，如圖9所示，再通過環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索自身的花籃螺栓對(duì)環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索施加預(yù)應(yīng)力，如圖5所示，同時(shí)對(duì)斜向預(yù)應(yīng)力拉索施加第二步預(yù)應(yīng)力。最后形成馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)，如圖io所示。
權(quán)利要求一種馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)，包括中心支撐構(gòu)件、耳板、斜向預(yù)應(yīng)力拉索、環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索，其特征是所述的耳板固定連接在中心支撐構(gòu)件兩端，所述的耳板共有十六塊，每端八塊，均勻地焊接在中心支撐構(gòu)件的端部，相鄰兩塊耳板夾角為45°；斜向預(yù)應(yīng)力拉索與中心支撐構(gòu)件兩端不共面的耳板相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)，其特征是所述的斜向預(yù)應(yīng)力拉索與中心支撐構(gòu)件兩端相連的兩塊耳板所在平面夾角為135° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)，其特征是所述的斜向預(yù)應(yīng)力拉索預(yù)制有錨固節(jié)點(diǎn)，通過螺栓與耳板連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)，其特征是所述的斜向預(yù)應(yīng)力拉索和環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索設(shè)有預(yù)制花籃螺栓，通過花籃螺栓對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)。其包括中心支撐構(gòu)件、耳板、斜向預(yù)應(yīng)力拉索、環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索。支撐構(gòu)件的上下端部焊接耳板，斜向預(yù)應(yīng)力拉索通過錨固節(jié)點(diǎn)連接到支撐桿件上下不共面的耳板，形成空間雙曲拋物面，在其中部構(gòu)造設(shè)置環(huán)向預(yù)應(yīng)力拉索，從而形成馬鞍型索網(wǎng)約束支撐結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的有益效果是，充分利用拉索的高強(qiáng)受拉性能，形成空間約束，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)吸收和耗散能量的能力；具有良好的建筑藝術(shù)效果；施工過程中避免現(xiàn)場(chǎng)焊接，縮短施工周期和施工成本；可適用于各種框架結(jié)構(gòu)的支撐構(gòu)件，尤其是裸露在室外的大跨度斜向支撐結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)建筑美觀和結(jié)構(gòu)合理的完美統(tǒng)一。
文檔編號(hào)E04B1/98GK201531068SQ20092022155
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者孫國(guó)軍, 王小盾, 陳志華 申請(qǐng)人:天津大學(xué)