專利名稱：滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大跨度預(yù)應(yīng)力空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種滾動摩擦節(jié)點弦 支穹頂結(jié)構(gòu)及施工方法。
技術(shù)背景弦支穹頂結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力施工方法有(l)張拉環(huán)向索法；(2)張拉經(jīng)向索(桿) 法；(3)頂升立桿法。由于經(jīng)向索(桿)和立桿數(shù)量多且?guī)缀挝恢孟鄬Κ毩ⅲ?故后兩種方法施工非常繁瑣。而環(huán)向索是全部或部分連續(xù)貫通，所以方法1最 簡捷高效，是目前多數(shù)弦支穹頂結(jié)構(gòu)工程預(yù)應(yīng)力施工的首選方法。然而，這種 施工張拉方法也存在十分突出的缺點，張拉過程中環(huán)向索與立桿連接節(jié)點之間 會產(chǎn)生相對滑動。當主動張拉力到達環(huán)向索的預(yù)應(yīng)力施工控制值時，該道索預(yù) 應(yīng)力施工完成，此時經(jīng)向索(桿)的拉力和立桿的壓力也同步被動產(chǎn)生。然而， 按照環(huán)向索與立桿連接節(jié)點構(gòu)造的常規(guī)做法，無論在施工階段還是使用階段， 連續(xù)環(huán)向索與各節(jié)點之間始終保持著滑動摩擦關(guān)系，隨著環(huán)向索預(yù)應(yīng)力的不斷 增大，夾角在60° 178°之間的相鄰索段所產(chǎn)生的合力將增大，從而使環(huán)向索與 節(jié)點之間的摩擦力也隨之增大，造成的直接后果是環(huán)向索經(jīng)過每個節(jié)點均會產(chǎn) 生較大的預(yù)應(yīng)力損失。同時，環(huán)向索表面因此而損傷。盡管有些工程在環(huán)向索 與節(jié)點側(cè)壁之間用墊聚四氟乙烯薄板等材料的方法試圖減小二者之間的滑動摩 擦力，但工程實踐表明這種方法收效不大。這是因為環(huán)向索與立桿連接節(jié)點之 間的幾何關(guān)系以及相互間的滑動摩擦性質(zhì)，決定了環(huán)向索與立桿連接節(jié)點之間 的摩擦力必然與環(huán)向索的預(yù)應(yīng)力成正比且量值較大，引起的預(yù)應(yīng)力損失必然造 成每個節(jié)點相鄰環(huán)向索段的拉力不均等，并最終導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力施工完成后弦支穹 頂結(jié)構(gòu)的環(huán)向索、經(jīng)向索(桿)、立桿、網(wǎng)殼桿件的實際內(nèi)力大小及其分布與設(shè) 計不符，這將對整個弦支穹頂結(jié)構(gòu)的力學性能產(chǎn)生不利影響。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)及施工方法，通過改 變弦支穹頂結(jié)構(gòu)立桿下端節(jié)點的構(gòu)造，使環(huán)向索與立桿下端節(jié)點側(cè)壁之間的滑 動摩擦關(guān)系變成滾動摩擦關(guān)系，減小預(yù)應(yīng)力損失，從而使結(jié)構(gòu)的環(huán)向索、各經(jīng) 向索(桿)、各立桿等的內(nèi)力大小及其分布與設(shè)計相符合。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一、 一種滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)，有二種技術(shù)方案1) 本發(fā)明由單層網(wǎng)殼和通過節(jié)點組成的索桿結(jié)構(gòu)連接組合而成；所述的節(jié)點 為滾動摩擦節(jié)點，包括立桿，1 2根經(jīng)向桿，水平放置的U形鋼板和中空凹形 圓環(huán)；U形鋼板的上面開有螺孔，U形鋼板的下面為不通孔，U形鋼板的上表面焊接立桿底座，立桿底座上焊接立桿，U形鋼板的弧形表面焊接l 2個耳板，每耳板與各自的經(jīng)向桿轉(zhuǎn)動連接，中空凹形圓環(huán)安裝在u形鋼板內(nèi)，圓柱軸從 u形鋼板上面經(jīng)中空凹形圓環(huán)直插到u形鋼板下面的不通孔，圓柱軸中部與中空凹形圓環(huán)為過盈配合，圓柱軸兩端與水平放置的U形鋼板的兩端孔為滾動配 合，U形鋼板的螺孔中旋入短螺桿對圓柱軸軸向定位，環(huán)向索穿入U形鋼板并 與中空凹形圓環(huán)外表面形成滑動配合。所述的圓柱軸兩端與水平放置的U形鋼板的兩端孔的滾動配合，為整圈帶磁 性圓柱形輥軸桿結(jié)構(gòu)的滾動配合，或者是軸承結(jié)構(gòu)的滾動配合。2) 本發(fā)明由單層網(wǎng)殼和通過節(jié)點組成的索桿結(jié)構(gòu)連接組合而成；所述的節(jié)點為滾動摩擦節(jié)點，包括立桿，1 2根經(jīng)向桿，T形圓臺；在T形圓臺下面的凸 臺上裝有軸承，軸承外環(huán)裝有凹形圓環(huán)，L形安全防護鋼板，T形圓臺上平面分 別焊接與經(jīng)向桿轉(zhuǎn)動連接的1 2個耳板和與一個立桿轉(zhuǎn)動連接的耳板，環(huán)向索 穿入L形安全防護鋼板與凹形圓環(huán)內(nèi)，環(huán)向索與凹形圓環(huán)形成滑動配合。二、 滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)的施工方法 1)滾動摩擦節(jié)點裝配步驟a) 第一種技術(shù)方案水平放置的U形鋼板的上表面焊接立桿底座和耳板，在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝完畢后，立桿上端與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上的節(jié)點耳板轉(zhuǎn)動連接，下端與立桿底座相焊接，經(jīng)向桿與耳板轉(zhuǎn)動連接；環(huán)向索放入U形鋼板中，若干個帶 磁性圓柱形輥軸桿放入并吸附在水平放置的U形鋼板上部和下部的圓孔側(cè)壁 上；中空凹形圓環(huán)放入U形鋼板中；圓柱軸從U形鋼板上部的圓孔經(jīng)中空凹形 圓環(huán)插入到下部圓孔底部，圓柱軸插入中空凹形圓環(huán)孔中形成過盈配合，短螺 桿旋入螺孔將圓柱軸軸向定位；鋼板放入U形鋼板側(cè)面并焊接，依此類推，完 成其它節(jié)點與環(huán)向索的安裝。b) 第二種技術(shù)方案T形圓臺下面的凸臺上安裝軸承，并與軸承內(nèi)環(huán)形成過 盈配合，在軸承上安裝中空凹形圓環(huán)，中空凹形圓環(huán)與軸承外環(huán)形成過盈配合， 圓臺上平面分別焊接與經(jīng)向桿轉(zhuǎn)動連接的耳板和與一個立桿轉(zhuǎn)動連接的耳板， 在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝完畢后，立桿上端與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上的節(jié)點耳板轉(zhuǎn)動連接，下端與 耳板轉(zhuǎn)動連接，經(jīng)向桿與耳板轉(zhuǎn)動連接；環(huán)向索放入中空凹形圓環(huán)，螺絲旋入底部螺孔和側(cè)面螺孔把L形安全防護鋼板與T形圓臺連接固定，依此類推，完 成其它節(jié)點與環(huán)向索的安裝。2)預(yù)應(yīng)力施工方法的步驟如下 當一圈環(huán)向索與所有相關(guān)節(jié)點都安裝完成后，按照5 10個索段長度為一個線單元，把一圈連續(xù)環(huán)向索分成若干個線單元并設(shè)置同等數(shù)量的張拉點；首 先把這幾個張拉點同時分級超張拉到105% 120%預(yù)應(yīng)力施工控制值，再放松 回到100%預(yù)應(yīng)力施工控制值，如此循環(huán)2 3次后即可把環(huán)向索與立桿連接的 滾動摩擦節(jié)點之間微小的滾動摩擦力再進一步減小，從而使一圈環(huán)向索各索段 的內(nèi)力基本保持相等，同理，依次張拉完成其他各圈環(huán)向索后，整個弦支穹頂 結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工即告完成。本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有的有益效果是1、 施工精度高。環(huán)向索與立桿連接節(jié)點之間摩擦力的減小使預(yù)應(yīng)力損失減 小，從而保證了環(huán)向索、經(jīng)向索(桿)、立桿等的預(yù)應(yīng)力施工精度。2、 施工工效高。采用環(huán)向索張拉的方法施工速度快、工效高，少量幾次超 張拉就可以基本消除環(huán)向索與節(jié)點之間的摩擦力，方法簡單、成效明顯。3、 施工成本低。采用的預(yù)應(yīng)力施工方法所用的設(shè)備簡單而施工精度卻很高， 可避免反復(fù)調(diào)整索力的時間、人力物力等資源，施工成本大幅度降低。4、 結(jié)構(gòu)使用安全。由于環(huán)向索與節(jié)點之間只存在很小的滾動摩擦，結(jié)構(gòu)變 形、受力的自我調(diào)節(jié)功能增強，使結(jié)構(gòu)環(huán)向索各索段的拉力在任何荷載工況下 能始終保持相等或接近相等，結(jié)構(gòu)效率的提高增強了結(jié)構(gòu)的安全性。


圖l是肋環(huán)型弦支穹頂結(jié)構(gòu)構(gòu)成的三維透視圖，圓虛線圈出的交叉點即為一 圈環(huán)向索與其中一根立桿連接的一個節(jié)點。圖2是葵花型弦支穹頂結(jié)構(gòu)構(gòu)成的三維透視圖，圓虛線圈出的交叉點即為一 圈環(huán)向索與其中一根立桿連接的一個節(jié)點。圖3是滾動摩擦I型節(jié)點構(gòu)造圖，圖3a、圖3b分別為肋環(huán)型、葵花型的平面 圖，圖3c為肋環(huán)型、葵花型節(jié)點的l-l剖面圖。圖4為滾動摩擦I型節(jié)點制作流程示意圖。圖5為采用滾動摩擦I型節(jié)點的結(jié)構(gòu)施工流程示意圖。圖6是滾動摩擦II型節(jié)點構(gòu)造圖，圖6a葵花型的平面圖，圖6b為中空凹形圓 環(huán)與軸承的連接構(gòu)造平面圖，圖6c為節(jié)點正立面圖，圖6d為節(jié)點正剖面圖，圖 6e為節(jié)點側(cè)立面圖，圖6f為節(jié)點側(cè)剖面圖。圖7是滾動摩擦II型節(jié)點制作流程示意圖。圖8是滾動摩擦II型節(jié)點的結(jié)構(gòu)施工流程示意圖。圖中1、環(huán)向索，2、經(jīng)向桿，3、立桿，4、 U形鋼板，5、圓孔，6、螺 孔，7、立桿底座，8、耳板，9、帶磁性圓柱形輥軸桿，10、中空凹形圓環(huán)，10'、 中空凹形圓環(huán)，11、圓柱軸，12、短螺桿，13、鋼板，14、軸承，15、 T形圓臺， 16、底部螺孔，17、側(cè)面螺孔，18、耳板，19、 L形安全防護鋼板。
具體實施方式
本發(fā)明的滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)體系，在環(huán)向索與立桿的連接節(jié)點制作 時，采取安裝軸承或采用類似軸承的構(gòu)造措施，使環(huán)向索與立桿連接節(jié)點之間 的滑動摩擦關(guān)系轉(zhuǎn)變成為滾動摩擦關(guān)系，從而最大程度地減小環(huán)向索與節(jié)點之 間的摩擦力，使結(jié)構(gòu)在施工期間和使用期間環(huán)向索各索段的拉力相等或接近相等。具體體現(xiàn)為(1) 結(jié)構(gòu)施工階段。這種新型節(jié)點將使環(huán)向索在結(jié)構(gòu)施工期間的預(yù)應(yīng)力損 失明顯減小，使結(jié)構(gòu)在施工完成后各環(huán)向索段、各經(jīng)向索(桿)、各立桿的實際 內(nèi)力與設(shè)計內(nèi)力值相等或最大程度地接近相等，從而達到結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工高精 度控制的目的。(2) 結(jié)構(gòu)使用階段。這種新型節(jié)點將使環(huán)向索各索段的內(nèi)力分配更加均勻， 即使結(jié)構(gòu)處在受半跨荷載、動荷載等不利工況下，結(jié)構(gòu)能夠瞬時作出變形反應(yīng) 以保持環(huán)向索各索段的拉力均勻，通暢的力流將使環(huán)向索能始終保持均勻的受 拉狀態(tài)，并使經(jīng)向索(桿)也能始終保持受拉狀態(tài)，避免拉索(桿)退出工作 的情況發(fā)生。從而提高了結(jié)構(gòu)的工作效率和結(jié)構(gòu)的安全性。本發(fā)明適用于圖1所示的肋環(huán)型、圖2所示的葵花型等弦支穹頂結(jié)構(gòu)，弦 支穹頂結(jié)構(gòu)由單層網(wǎng)殼和通過節(jié)點組成的索桿結(jié)構(gòu)連接組合而成。以圖2所示 的葵花型弦支穹頂結(jié)構(gòu)為例，所述的全部構(gòu)件均為鋼材。實施例1 :如圖3b、 3c所示，所述的節(jié)點為滾動摩擦I型節(jié)點，包括立桿3， 2根經(jīng) 向桿2，水平放置的U形鋼板4和中空凹形圓環(huán)10; U形鋼板4的上面開有螺 孔6， U形鋼板4的下面為不通孔，U形鋼板4的上表面焊接立桿底座7，立桿 底座7上焊接立桿3， U形鋼板4的弧形表面焊接2個耳板8，每耳板8與各自 的經(jīng)向桿2轉(zhuǎn)動連接，中空凹形圓環(huán)10安裝在U形鋼板4內(nèi)，圓柱軸11從U 形鋼板4上面經(jīng)中空凹形圓環(huán)10直插到U形鋼板4下面的不通孔，圓柱軸11 中部與中空凹形圓環(huán)10為過盈配合，圓柱軸11兩端與水平放置的U形鋼板4的兩端孔為滾動配合，U形鋼板4的螺孔6中旋入短螺桿12對圓柱軸11軸向 定位，環(huán)向索1穿入U形鋼板4并與中空凹形圓環(huán)IO外表面形成滑動配合。所述的圓柱軸11兩端與水平放置的U形鋼板4的兩端孔的滾動配合，為整 圈帶磁性圓柱形輥軸桿9結(jié)構(gòu)的滾動配合，或者是軸承結(jié)構(gòu)的滾動配合。滾動摩擦I型節(jié)點的制作過程如圖4a、 4b、 4c、 4d所示。用鑄造或切削工 藝加工成一個U形鋼板4;在U形鋼板4中間鉆圓孔5;在U形鋼板4圓孔5 上部加工成螺孔6;焊接連接立桿的底座7;焊接連接經(jīng)向桿的耳板8。滾動摩擦I型節(jié)點安裝與施工方法如圖5a、 5b、 5c、 5d、 5e、 5f所示。在 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝完畢后，立桿3上端與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上的節(jié)點耳板轉(zhuǎn)動連接，下端與 立桿底座7相焊接，經(jīng)向桿2與耳板8轉(zhuǎn)動連接；環(huán)向索1放入U形鋼板4中， 若干個帶磁性圓柱形輥軸桿9放入并吸附在水平放置的U形鋼板4上部和下部 的圓孔5側(cè)壁上；中空凹形圓環(huán)10放入U形鋼板4中；圓柱軸11從U形鋼板 4上部的圓孔5經(jīng)中空凹形圓環(huán)10插入到下部圓孔5底部，圓柱軸11插入中空 凹形圓環(huán)10孔中形成過盈配合，短螺桿12旋入螺孔6將圓柱軸11軸向定位； 鋼板13放入U形鋼板4側(cè)面并焊接，依此類推，完成其它節(jié)點與環(huán)向索的安裝。 當一圈環(huán)向索與所有相關(guān)節(jié)點都安裝完成后，按照5 10個索段長度為一個線 單元，把一圈連續(xù)環(huán)向索分成若干個線單元并設(shè)置同等數(shù)量的張拉點；首先把 這幾個張拉點同時分級超張拉到105。％ 120%預(yù)應(yīng)力施工控制值，再放松回到 100%預(yù)應(yīng)力施工控制值，如此循環(huán)2 3次后即可把環(huán)向索與立桿連接的滾動 摩擦節(jié)點之間微小的滾動摩擦力再進一步減小，從而使一圈環(huán)向索各索段的內(nèi) 力基本保持相等，同理，依次張拉完成其他各圈環(huán)向索后，整個弦支穹頂結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力施工即告完成。制造中空凹形圓環(huán)10時，其孔內(nèi)徑比圓柱軸11外徑略小。采用溫差裝配法， 即利用金屬熱脹冷縮特性，裝配前把圓柱軸11進行冷凍處理使之收縮，裝配 時將圓柱軸11插入中空凹形圓環(huán)10內(nèi)，當恢復(fù)到相同溫度后圓柱軸11膨脹而 與中空凹形圓環(huán)IO緊密握裹結(jié)合成一個整體。因為二者為熱膨脹系數(shù)相同的同 質(zhì)金屬材料，所以無論外界溫度如何變化，二者在相同溫度下的握裹力保持恒 定不變。中空凹形圓環(huán)10與環(huán)向索1之間是滑動摩擦關(guān)系，而中空凹形圓環(huán)10 與圓柱軸11是一個整體，施工張拉環(huán)向索1時通過中空凹形圓環(huán)10與圓柱軸 11的結(jié)合體帶動了磁性圓柱形輥軸桿9旋轉(zhuǎn)滾動。磁性圓柱形輥軸桿9與U形 鋼板4內(nèi)壁之間為滾動摩擦關(guān)系，這樣就把環(huán)向索1與滾動摩擦I型節(jié)點之間 由原來的滑動摩擦關(guān)系轉(zhuǎn)變成了滾動摩擦關(guān)系，從而大幅度減小環(huán)向索1經(jīng)過節(jié)點而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。圖1、圖3a所示肋環(huán)型弦支穹頂結(jié)構(gòu)的滾動摩擦節(jié)點裝配步驟和預(yù)應(yīng)力施工方法的步驟與葵花型弦支穹頂結(jié)構(gòu)相同。實施例2:如圖6所示，所述的節(jié)點為滾動摩擦II型節(jié)點，包括立桿3， 2根經(jīng)向桿2， T形圓臺15;在T形圓臺15下面的凸臺上裝有軸承14，軸承14外環(huán)裝有凹形 圓環(huán)10'， L形安全防護鋼板19， T形圓臺15上平面分別焊接與經(jīng)向桿2轉(zhuǎn)動 連接的2個耳板8和與一個立桿3轉(zhuǎn)動連接的耳板18，環(huán)向索1穿入L形安全 防護鋼板19與凹形圓環(huán)10'內(nèi)，環(huán)向索1與凹形圓環(huán)10'形成滑動配合。滾動摩擦II型節(jié)點的制作過程如圖7a、 7b、 7c、 7d、 7e所示。用鑄造或切 削工藝加工成一個T形圓臺15;在T形圓臺15突出部分鉆底部螺孔16;在T 形圓臺15側(cè)面鉆側(cè)面螺孔17;焊接連接立桿的耳板18;焊接連接經(jīng)向桿的耳 板8;采用溫差裝配法把軸承14加熱后套入T形圓臺15的底部；采用溫差裝配 法把中空凹形圓環(huán)10'加熱后套入軸承14。滾動摩擦n型節(jié)點安裝與施工方法如圖8a、 8b、 8c所示。在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝 完畢后，立桿3上端與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上的節(jié)點耳板轉(zhuǎn)動連接，下端與耳板18轉(zhuǎn)動連 接，經(jīng)向桿2與耳板8轉(zhuǎn)動連接；環(huán)向索l放入中空凹形圓環(huán)10'，螺絲旋入底 部螺孔16和側(cè)面螺孔17把L形安全防護鋼板19與T形圓臺15連接固定，依 此類推，完成其它節(jié)點與環(huán)向索的安裝。當一圈環(huán)向索與所有相關(guān)節(jié)點都安裝 完成后，按照5 10個索段長度為一個線單元，把一圈連續(xù)環(huán)向索分成若干個 線單元并設(shè)置同等數(shù)量的張拉點；首先把這幾個張拉點同時分級超張拉到105 % 120%預(yù)應(yīng)力施工控制值，再放松回到100%預(yù)應(yīng)力施工控制值，如此循環(huán) 2 3次后即可把環(huán)向索與立桿連接的滾動摩擦節(jié)點之間微小的滾動摩擦力再進 一步減小，從而使一圈環(huán)向索各索段的內(nèi)力基本保持相等，同理，依次張拉完 成其他各圈環(huán)向索后，整個弦支穹頂結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工即告完成。制造T形圓臺15時，其下部凸臺圓柱直徑比軸承14內(nèi)環(huán)的內(nèi)徑略大。采用 溫差裝配法，S卩利用金屬熱脹冷縮特性，裝配前把軸承14進行加熱處理使之 膨脹，裝配時將軸承14套入T形圓臺15下部凸臺圓柱，當恢復(fù)到相同溫度后 二者緊密握裹結(jié)合而成一個整體。制造中空凹形圓環(huán)10'時，其內(nèi)徑比軸承14 外環(huán)的外徑略小。裝配前把中空凹形圓環(huán)10'進行加熱處理使之膨脹，裝配時將 中空凹形圓環(huán)10'套入軸承14外環(huán)，當恢復(fù)到相同溫度后二者緊密握裹結(jié)合而 成一個整體。由于為熱膨脹系數(shù)相同的同質(zhì)金屬材料，所以無論外界溫度如何變化，在相同溫度條件下，中空凹形圓環(huán)10'與軸承14外環(huán)、軸承14內(nèi)環(huán)與T 形圓臺15下部凸臺圓柱的握裹力保持恒定不變。中空凹形圓環(huán)10'與環(huán)向索1 之間是滑動摩擦關(guān)系，施工張拉環(huán)向索1時通過中空凹形圓環(huán)10'帶動了軸承 14旋轉(zhuǎn)滾動，從而把環(huán)向索1與滾動摩擦II型節(jié)點之間由原來的滑動摩擦關(guān)系 轉(zhuǎn)變成了滾動摩擦關(guān)系，進而大幅度減小環(huán)向索1經(jīng)過節(jié)點而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損 失。圖1所示肋環(huán)型弦支穹頂結(jié)構(gòu)的滾動摩擦節(jié)點裝配步驟和預(yù)應(yīng)力施工方法的 步驟與葵花型弦支穹頂結(jié)構(gòu)相同。
權(quán)利要求
1、一種滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)，由單層網(wǎng)殼和通過節(jié)點組成的索桿結(jié)構(gòu)連接組合而成；其特征在于所述的節(jié)點為滾動摩擦節(jié)點，包括立桿(3)，1～2根經(jīng)向桿(2)，水平放置的U形鋼板(4)和中空凹形圓環(huán)(10)；U形鋼板(4)的上面開有螺孔(6)，U形鋼板(4)的下面為不通孔，U形鋼板(4)的上表面焊接立桿底座(7)，立桿底座(7)上焊接立桿(3)，U形鋼板(4)的弧形表面焊接1～2個耳板(8)，每耳板(8)與各自的經(jīng)向桿(2)轉(zhuǎn)動連接，中空凹形圓環(huán)(10)安裝在U形鋼板(4)內(nèi)，圓柱軸(11)從U形鋼板(4)上面經(jīng)中空凹形圓環(huán)(10)直插到U形鋼板(4)下面的不通孔，圓柱軸(11)中部與中空凹形圓環(huán)(10)為過盈配合，圓柱軸(11)兩端與水平放置的U形鋼板(4)的兩端孔為滾動配合，U形鋼板(4)的螺孔(6)中旋入短螺桿(12)對圓柱軸(11)軸向定位，環(huán)向索(1)穿入U形鋼板(4)并與中空凹形圓環(huán)(10)外表面形成滑動配合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)，其特征在于-所述的圓柱軸(ll)兩端與水平放置的U形鋼板(4)的兩端孔的滾動配合，為整圈 帶磁性圓柱形輥軸桿(9)結(jié)構(gòu)的滾動配合，或者是軸承結(jié)構(gòu)的滾動配合。
3、 一種滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)，由單層網(wǎng)殼和通過節(jié)點組成的索桿結(jié) 構(gòu)連接組合而成；其特征在于所述的節(jié)點為滾動摩擦節(jié)點，包括立桿(3)， l 2根經(jīng)向桿(2)， T形圓臺(15);在T形圓臺(15)下面的凸臺上裝有軸承(14)，軸承 (14)外環(huán)裝有凹形圓環(huán)(10')， L形安全防護鋼板(19)， T形圓臺(15)上平面分別焊 接與經(jīng)向桿(2)轉(zhuǎn)動連接的1 2個耳板(8)和與一個立桿(3)轉(zhuǎn)動連接的耳板(18)， 環(huán)向索(l)穿入L形安全防護鋼板(19)與凹形圓環(huán)(10')內(nèi)，環(huán)向索(l)與凹形圓環(huán) C10')形成滑動配合。
4、 一種滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于包括以下步驟 1)滾動摩擦節(jié)點裝配步驟水平放置的U形鋼板(4)的上表面焊接立桿底座(7)和耳板(8)，在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安 裝完畢后，立桿(3)上端與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上的節(jié)點耳板轉(zhuǎn)動連接，下端與立桿底座(7) 相焊接，經(jīng)向桿(2)與耳板(8)轉(zhuǎn)動連接；環(huán)向索(1)放入U形鋼板(4)中，若干個帶 磁性圓柱形輥軸桿(9)放入并吸附在水平放置的U形鋼板(4)上部和下部的圓孔(5) 側(cè)壁上；中空凹形圓環(huán)(10)放入U形鋼板(4)中；圓柱軸(ll)從U形鋼板(4)上部 的圓孔(5)經(jīng)中空凹形圓環(huán)(10)插入到下部圓孔(5)底部，圓柱軸(ll)插入中空凹 形圓環(huán)(10)孔中形成過盈配合，短螺桿(12)旋入螺孔(6)將圓柱軸(11)軸向定位；鋼板(13)放入U形鋼板(4)側(cè)面并焊接，依此類推，完成其它節(jié)點與環(huán)向索的安 裝；2)預(yù)應(yīng)力施工方法的步驟當一圈環(huán)向索與所有相關(guān)節(jié)點都安裝完成后，按照5 10個索段長度為一 個線單元，把一圈連續(xù)環(huán)向索分成若干個線單元并設(shè)置同等數(shù)量的張拉點；首 先把這幾個張拉點同時分級超張拉到105% 120%預(yù)應(yīng)力施工控制值，再放松 回到100%預(yù)應(yīng)力施工控制值，如此循環(huán)2 3次后即可把環(huán)向索與立桿連接的 滾動摩擦節(jié)點之間微小的滾動摩擦力再進一步減小，從而使一圈環(huán)向索各索段 的內(nèi)力基本保持相等，同理，依次張拉完成其他各圈環(huán)向索后，整個弦支穹頂 結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工即告完成。
5、 一種滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于包括以下步驟1) 滾動摩擦節(jié)點裝配步驟T形圓臺(15)下面的凸臺上安裝軸承(14)，并與軸承(14)內(nèi)環(huán)形成過盈配合， 在軸承(14)上安裝中空凹形圓環(huán)(10')，中空凹形圓環(huán)(10')與軸承(14)外環(huán)形成過 盈配合，圓臺(15)上平面分別焊接與經(jīng)向桿(2)轉(zhuǎn)動連接的耳板(8)和與一個立桿 轉(zhuǎn)動連接的耳板(18)，在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝完畢后，立桿(3)上端與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上的節(jié)點 耳板轉(zhuǎn)動連接，下端與耳板(18)轉(zhuǎn)動連接，經(jīng)向桿(2)與耳板(8)轉(zhuǎn)動連接；環(huán)向 索(1)放入中空凹形圓環(huán)(10')，螺絲旋入底部螺孔(16)和側(cè)面螺孔(17)把L形安全 防護鋼板(19)與T形圓臺(15)連接固定，依此類推，完成其它節(jié)點與環(huán)向索的安 裝；2) 預(yù)應(yīng)力施工方法的步驟當一圈環(huán)向索與所有相關(guān)節(jié)點都安裝完成后，按照5 10個索段長度為一 個線單元，把一圈連續(xù)環(huán)向索分成若干個線單元并設(shè)置同等數(shù)量的張拉點；首 先把這幾個張拉點同時分級超張拉到105% 120%預(yù)應(yīng)力施工控制值，再放松 回到100%預(yù)應(yīng)力施工控制值，如此循環(huán)2 3次后即可把環(huán)向索與立桿連接的 滾動摩擦節(jié)點之間微小的滾動摩擦力再進一步減小，從而使一圈環(huán)向索各索段 的內(nèi)力基本保持相等，同理，依次張拉完成其他各圈環(huán)向索后，整個弦支穹頂 結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工即告完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滾動摩擦節(jié)點弦支穹頂結(jié)構(gòu)與施工方法。由單層網(wǎng)殼和通過節(jié)點組成的索桿結(jié)構(gòu)連接組合而成；所述的節(jié)點為滾動摩擦節(jié)點。按照5～10個索段長度為一個線單元，把一圈連續(xù)環(huán)向索分成若干個線單元并設(shè)置同等數(shù)量的張拉點。先把張拉點同時分級超張拉到105％～120％預(yù)應(yīng)力施工控制值，再放松回到100％預(yù)應(yīng)力施工控制值，如此循環(huán)2～3次后即可把環(huán)向索在每個節(jié)點相鄰索段的內(nèi)力差再進一步減小，從而使一圈環(huán)向索各索段的內(nèi)力基本保持相等。依次張拉完成其他各圈環(huán)向索后，完成整個弦支穹頂結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的施工。本發(fā)明施工精度高，施工工效高，施工成本低，結(jié)構(gòu)使用安全。
文檔編號E04B7/08GK101225685SQ20081005965
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月3日
發(fā)明者新 卓, 吳建挺, 周觀根, 張國發(fā), 樓道安, 董石麟, 宇 齊 申請人:浙江大學;浙江展誠建設(shè)集團股份有限公司;浙江東南網(wǎng)架股份有限公司