斜拉索轉(zhuǎn)換層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種建筑轉(zhuǎn)換層大跨度設(shè)計(jì)技術(shù)，卻基本不大量增加建筑框架柱和梁的混凝土和鋼筋用量，并具有很好的抗震性能的新型梁，我們稱之為斜拉索轉(zhuǎn)換層，屬于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨時(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的建筑設(shè)計(jì)因?yàn)楣δ艿男枰?，而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。目前建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)一般采用技術(shù)有:預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)，厚板結(jié)構(gòu)，箱型梁結(jié)構(gòu)，拱結(jié)構(gòu)，鋼桁架結(jié)構(gòu)。這些現(xiàn)存轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)技術(shù)存在要么因?yàn)樵靸r(jià)高，要么施工不方便等缺點(diǎn)，新型的斜拉索轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)技術(shù)很好的解決了這些問題，具有重量輕，鋼筋使用量少，方便張拉等優(yōu)點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0003]為了克服現(xiàn)有轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)技術(shù)的種種缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出了一種新的轉(zhuǎn)換層大跨度設(shè)計(jì)的技術(shù)，我們稱之為斜拉索轉(zhuǎn)換層。該轉(zhuǎn)換層不僅能很輕松的實(shí)現(xiàn)建筑轉(zhuǎn)換層的大跨度設(shè)計(jì)，同時(shí)也具有結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)點(diǎn)，卻不大量增加混凝土和鋼筋的用量。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種斜拉索轉(zhuǎn)換層，所述轉(zhuǎn)換層包括錨具，拉索，張拉調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)向器，墊板等。所述轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑施工過程中，預(yù)埋上轉(zhuǎn)向器，等到所述的轉(zhuǎn)換層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，通過所述的拉索端部的錨具張拉實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋拉索內(nèi)力的張拉，所述的拉索穿過轉(zhuǎn)向器的弧形套筒，通過轉(zhuǎn)向器吊起整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的梁板，根據(jù)跨度的不同，斜拉索轉(zhuǎn)換層包括兩跨連續(xù)梁斜拉索轉(zhuǎn)換層和三跨連續(xù)梁斜拉索轉(zhuǎn)換層兩種設(shè)計(jì)，根據(jù)拉索布置的不同，斜拉索轉(zhuǎn)換層包括單軸向拉索體系和雙軸向拉索體系兩種布置，所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)技術(shù)是一種新型的建筑大跨度設(shè)計(jì)技術(shù)，比常規(guī)預(yù)應(yīng)力梁大跨度設(shè)計(jì)技術(shù)更安全，施工更方便。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:可以輕便靈活地就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換層的大跨度設(shè)計(jì)，并具有實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)拉索對(duì)轉(zhuǎn)換層的梁施加了有利的預(yù)壓力，可以避免梁出現(xiàn)受拉裂縫。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型作出如下擴(kuò)充:
[0007]本實(shí)用新型提出的一種斜拉索轉(zhuǎn)換層，所述斜拉索轉(zhuǎn)換層應(yīng)用于建筑大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它是一種將樓層當(dāng)做是一個(gè)掏空的梁板，通過拉索的張拉，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換層的大跨度設(shè)計(jì)，由于拉索分布在轉(zhuǎn)換層軸線的豎向平面上，依據(jù)斜拉索轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以不影響轉(zhuǎn)換層的開門洞需要。
[0008]所述斜拉索轉(zhuǎn)換層利用樓層板來實(shí)現(xiàn)大跨度設(shè)計(jì)，將整個(gè)樓層看做是一個(gè)掏空的梁，梁為非預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，根據(jù)跨度的不同，包括兩跨和三跨兩種設(shè)計(jì)，當(dāng)采用兩跨設(shè)計(jì)時(shí)，兩跨跨度相等，由于樓層高度相等，故而拉索能實(shí)現(xiàn)自身的內(nèi)力抵消平衡；當(dāng)采用三跨設(shè)計(jì)時(shí)，兩個(gè)邊跨跨度相等，中間跨可以根據(jù)實(shí)際需要自由設(shè)定，這樣拉索也能實(shí)現(xiàn)自身的內(nèi)力抵消平衡，由于預(yù)應(yīng)力拉索在使用過程中，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，拉索里面會(huì)有預(yù)應(yīng)力松弛現(xiàn)象，為了消除預(yù)應(yīng)力松弛現(xiàn)象，可以預(yù)先在拉索中間設(shè)置張拉調(diào)節(jié)器，張拉調(diào)節(jié)器的主要作用并不是用于對(duì)接預(yù)應(yīng)力拉索，而是通過張拉調(diào)節(jié)器螺紋套筒的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)兩邊預(yù)應(yīng)力拉索的對(duì)接張拉，進(jìn)而解決預(yù)應(yīng)力拉索在使用過程中預(yù)應(yīng)力松弛的問題，拉索為體外預(yù)應(yīng)力筋，穿過轉(zhuǎn)換層中間柱的底端孔洞，通過轉(zhuǎn)向器吊起整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的梁板，也即通過轉(zhuǎn)向器托起整個(gè)框架柱的集中荷載。
[0009]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向器采用高強(qiáng)度和低摩擦的材料制成，可以為高強(qiáng)鋼或者為其他高強(qiáng)材料，轉(zhuǎn)向器上有弧形套筒，根據(jù)拉索的張拉形狀，相應(yīng)的制定對(duì)應(yīng)的弧形形狀，以減小拉索在套筒中的摩擦力，施工時(shí)，拉索預(yù)先穿過所述轉(zhuǎn)向器的弧形套筒，通過轉(zhuǎn)向器的托板托起中間框架柱的柱底。
[0010]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向器下部有一個(gè)托板，托板托起中間框架柱的柱底，這樣設(shè)計(jì)的好處是整個(gè)框架梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只需要一般的力學(xué)模型，框架柱依然主要承受軸壓力的作用。
[0011]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述的錨具為后張法的錨具，錨具的墊板預(yù)埋在混凝土梁端，通過端部的后張法錨具實(shí)現(xiàn)拉索內(nèi)力的張拉調(diào)節(jié)，拉索的張拉采用端部張拉，這樣設(shè)計(jì)的好處是新型斜拉索轉(zhuǎn)換層施工不需要特別的施工張拉機(jī)器，現(xiàn)在目前市場(chǎng)上存在的張拉設(shè)備就可以直接使用，所以斜拉索轉(zhuǎn)換層有比常規(guī)轉(zhuǎn)換層施工更方便的特點(diǎn)。
[0012]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，張拉調(diào)節(jié)器可以調(diào)節(jié)兩邊拉索力的大小，實(shí)現(xiàn)消除拉索預(yù)應(yīng)力松弛的作用。
[0013]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述斜拉索轉(zhuǎn)換層根據(jù)需要可以布置為單軸向拉索體系和雙軸向拉索體系，所謂單軸向拉索體系是指只在一個(gè)軸線方向布置斜拉索的轉(zhuǎn)換層，所述拉索相互組合布置在所述轉(zhuǎn)換層軸線的豎向平面上，預(yù)埋轉(zhuǎn)向器的框架柱底端有開洞口設(shè)計(jì)。
[0014]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，斜拉索轉(zhuǎn)換層內(nèi)的的柱子實(shí)行預(yù)先開洞澆筑處理，在施工的過程中，預(yù)先埋設(shè)轉(zhuǎn)向器。
[0015]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換層上層的框架梁端局部采用加腋設(shè)計(jì)，提高梁端局部的強(qiáng)度，避免端部錨固破壞，錨具對(duì)墊板施加壓力，而墊板將力分為水平和豎直兩個(gè)方向的分力，分別施加給框架梁和框架柱，根據(jù)分力的大小，框架梁和框架柱相應(yīng)的增大截面積，以承受對(duì)應(yīng)的壓力。
[0016]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，在三跨連續(xù)梁斜拉索轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中，在轉(zhuǎn)向器處，由于拉索對(duì)轉(zhuǎn)向器的合力斜向上，為了使框架柱僅受到豎向軸力作用，拉索水平段處的梁采取加厚梁設(shè)計(jì)，使之承受水平力作用，我們稱之為加厚梁，加厚梁澆筑時(shí)預(yù)設(shè)有穿插拉索的孔道。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]圖1是兩跨斜拉索轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2是三跨斜拉索轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3是帶有張拉調(diào)節(jié)器的兩跨斜拉索轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4是轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖5是張拉調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖6是張拉調(diào)節(jié)器的螺紋方向圖；
[0024]圖7是套筒的橫截面圖；
[0025]圖中各標(biāo)號(hào)部件分別為:
[0026]1.墊板，2.錨具，3.框架柱，4.錨具，5.墊板，6.拉索，7.轉(zhuǎn)向器，10.錨具，11.墊板，12.框架結(jié)構(gòu)，13.錨具，14.墊板，15.拉索，16.轉(zhuǎn)向器，17.轉(zhuǎn)向器，18.加厚梁，21.拉索，22.螺帽，23.螺紋，24.套筒，25.螺紋，26.螺紋，27.螺帽，31.弧形套筒，32.托板，40.張拉調(diào)節(jié)器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]相同標(biāo)號(hào)的部件為同一部件，雖名稱可能小有出入，但不影響本實(shí)用新型和技術(shù)方案的理解。
[0028]圖1為單軸向兩跨連續(xù)梁的斜拉索轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)，由于跨度相等，斜拉索的水平分力可以相互抵消，中間框架柱集中荷載通過轉(zhuǎn)向器(7)托起柱底，而轉(zhuǎn)向器通過拉索(6)來吊起，拉索兩端錨固在上層梁中，拉索(6)通過兩端的錨具(2)、(4)來實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉，在澆筑上層梁時(shí)，梁端預(yù)先埋設(shè)有墊板(1)、(5)，為了保證框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度，梁端局部采用加腋設(shè)計(jì)，如圖1和圖2所示。
[0029]為了滿足更大的跨度，研宄出來了三跨連續(xù)梁的斜拉索轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)技術(shù)，如圖2所示，其中兩邊跨跨度相等，其結(jié)構(gòu)力學(xué)原理與圖1相似。
[0030]由于在斜拉索轉(zhuǎn)換層使用過程中，預(yù)應(yīng)力拉索內(nèi)部存在應(yīng)力松弛現(xiàn)象，為了消除應(yīng)力松弛，可以在圖1的結(jié)構(gòu)上，在拉索(6)設(shè)置張拉調(diào)節(jié)器(40)，通過套筒(24)的旋轉(zhuǎn)，對(duì)接張拉兩邊的拉索，通過緊握螺帽(22) (27)防止拉索旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)套筒(24)，套筒內(nèi)的螺紋(25)慢慢的與螺紋(23) (26)旋轉(zhuǎn)咬合張拉，圖6就是張拉調(diào)節(jié)器的螺紋設(shè)置，可以看出，螺紋(25)具有正反兩個(gè)方向的螺紋，套筒橫截面為正六邊形，如圖7所示。
[0031]張拉調(diào)節(jié)器在張拉時(shí)，一邊通過施工設(shè)備將螺帽(22) (27)握緊并對(duì)接張拉靠近，一邊通過旋轉(zhuǎn)套筒(24)咬緊兩邊的拉索。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種斜拉索轉(zhuǎn)換層，所述轉(zhuǎn)換層包括錨具，拉索，張拉調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)向器，墊板，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑施工過程中，預(yù)埋上轉(zhuǎn)向器，等到所述的轉(zhuǎn)換層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，通過所述的拉索端部的錨具張拉實(shí)現(xiàn)拉索內(nèi)力的張拉，所述的拉索穿過轉(zhuǎn)向器的弧形套筒，通過轉(zhuǎn)向器吊起整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的梁板，根據(jù)跨度的不同，斜拉索轉(zhuǎn)換層包括兩跨連續(xù)梁斜拉索轉(zhuǎn)換層和三跨連續(xù)梁斜拉索轉(zhuǎn)換層兩種設(shè)計(jì)，根據(jù)拉索布置的不同，斜拉索轉(zhuǎn)換層包括單軸向拉索體系和雙軸向拉索體系兩種布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層，其特征在于:所述斜拉索轉(zhuǎn)換層應(yīng)用于建筑大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)跨度的不同，包括兩跨和三跨兩種設(shè)計(jì)，當(dāng)兩跨設(shè)計(jì)時(shí)，兩跨跨度相等；當(dāng)三跨設(shè)計(jì)時(shí)，兩個(gè)邊跨跨度相等，拉索為體外預(yù)應(yīng)力筋，穿過轉(zhuǎn)換層中間柱的底端孔洞，通過轉(zhuǎn)向器托起整個(gè)框架柱的集中荷載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層，其特征在于:所述斜拉索轉(zhuǎn)換層利用樓層板來實(shí)現(xiàn)大跨度設(shè)計(jì)，將整個(gè)樓層看做是一個(gè)掏空的梁，梁為非預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，錨具的墊板預(yù)埋在梁端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層，其特征在于:所述斜拉索轉(zhuǎn)換層的拉索包括單軸向拉索體系和雙軸向拉索體系兩種布置，拉索相互組合布置在所述轉(zhuǎn)換層軸線的豎向平面上，預(yù)埋轉(zhuǎn)向器的框架柱底端有開洞口設(shè)計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層，其特征在于:所述拉索預(yù)先穿過所述轉(zhuǎn)向器的弧形套筒，轉(zhuǎn)向器采用高強(qiáng)度和低摩擦的材料制成，轉(zhuǎn)向器下部有托板，托板托起中間框架柱的柱底。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)換層上層框架梁端局部采用加腋設(shè)計(jì)，提高梁端局部的強(qiáng)度，避免端部錨固破壞，錨具對(duì)墊板施加壓力，而墊板將力分為水平和豎直兩個(gè)方向的分力，分別施加給框架梁和框架柱，根據(jù)分力的大小，框架梁和框架柱相應(yīng)的增大截面積，以承受對(duì)應(yīng)的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層，其特征在于:所述錨具的墊板預(yù)埋在混凝土梁端，通過端部的后張法錨具實(shí)現(xiàn)拉索內(nèi)力的張拉調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層，其特征在于:通過所述的張拉調(diào)節(jié)器螺紋套筒的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)兩邊預(yù)應(yīng)力拉索的對(duì)接張拉，進(jìn)而解決預(yù)應(yīng)力拉索在使用過程中預(yù)應(yīng)力松弛的問題。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索轉(zhuǎn)換層，其特征在于:在三跨連續(xù)梁斜拉索轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中，在拉索水平段處的梁采取加厚梁設(shè)計(jì)，使之承受水平力作用，加厚梁澆筑時(shí)預(yù)設(shè)有穿插拉索的孔道。
【專利摘要】一種斜拉索轉(zhuǎn)換層。它的構(gòu)件在建筑結(jié)構(gòu)中相互組合，達(dá)到類似于轉(zhuǎn)換層的作用，它可以用作建筑的轉(zhuǎn)換層，在它的框架柱(3)下端需要開洞處理，預(yù)埋轉(zhuǎn)向器(7)，然后由拉索(6)穿過轉(zhuǎn)向器(7)將梁板吊起來，拉索端部與后張法的錨具(2)和錨具(4)相結(jié)合，通過錨具(2)和錨具(4)的張拉實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋拉索內(nèi)力的張拉，整個(gè)建筑大跨度設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)單，也能比較簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)超大跨的建筑設(shè)計(jì)。
【IPC分類】E04B1-98, E04B1-342
【公開號(hào)】CN204282531
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420339478
【發(fā)明人】劉坤
【申請(qǐng)人】劉坤
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年6月24日