專利名稱：預應力鋼結構組合式索撐節點連接裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種預應力鋼結構組合式索撐節點連接裝置，特別適用 于弦支穹頂結構和張弦梁或張弦梁桁架結構撐桿和索體連接的節點形式。
背景技術：
作為預應力鋼結構的主要結構形式，張弦結構的特點是鋼索的拉力通過 撐桿傳遞到主結構上，以降低結構內力的峰值，改善結構的受力性能。由于 現代的張弦結構采用張拉預應力鋼索的設計拉力遠大于撐桿設計壓力，所以 要求鋼索在張拉過程中在轉折節點具有很好的滑動性能。在實際施工過程中 索體受到轉折節點的側向壓力，張拉施工過程中這種側壓力轉化為對索體的 摩擦力，但是在實際的施工過程中不可能完全消除這種摩擦力，所以只能通 過改進節點設計盡可能的減少摩擦力。鋼索和撐桿是通過索撐節點連接起來， 因此索撐節點設計應滿足在張拉施工過程中盡可能減少索撐節點內壁與索 體的摩擦力，使施加的預拉力能很好的在索體中均勻地傳遞；張拉施工過程中和完成后能方便而迅速有效地固定索體，使其不能滑動，從而減少預應力 的損失。
目前已有的索撐節點，大都是單體式結構，截面為半圓形卡片板內置在 索撐節點的索道腔體內，位于預應力鋼索和節點內壁之間，卡片與預應力鋼 索的接觸面上有刻痕。張拉施工節結束后，通過旋緊索撐節點側壁上的兩個 螺栓將卡片擠壓在預應力鋼索表面上，從而將索體固定，防止索體預應力損失。此種索撐節點的缺點是1)摩擦力方面由于索撐節點索道腔體表面未 經過特殊處理，預應力鋼索索體和節點內壁接觸面相對摩擦系數很大，導致 張拉施工過程中索體受到的摩擦力過大；在張拉過程中，預應力鋼索的側向 力將索體和卡片板擠壓在一起，卡片阻礙了預應力鋼索的滑移，使得卡片過 早地發揮作用，加大了張拉施工摩擦力。2)控制預應力損失方面張拉施工
結束后通過卡片將索體固定，卡片的固定是通過索撐節點側壁上的兩個螺栓 對卡片板的摩擦力。由于施工結束后存在于索體內的預應力很大，在結構使 用的過程中，隨著時間的推移，索體內預應力容易克服螺栓對卡片板的摩擦 力，使得卡片和索體一起滑移，導致結構使用過程中的預應力損失。綜上所 述，此類索撐節點設計不能很好的滿足減少張拉施工摩擦力和控制預應力損 失這兩點要求。 實用新型內容為解決上述問題，本實用新型目的在于提供一種預應力鋼結構組合式索 撐節點連接裝置，在有效的減少索體與節點內壁摩擦力的同時能更好消減張 拉施工過程中或施工結束后預應力鋼索的預應力損失。為了達到上述目的，本實用新型采用了如下技術方案。本連接裝置主要包括有撐桿1和索撐節點，索撐節點包括有撐桿下節點2和撐桿下節點底板4， 撐桿下節點底板4通過第一螺栓6和撐桿下節點2相連接，撐桿下節點2和 撐桿下節點底板4共同圍成一個截面為圓形的空腔，該空腔表面設有內襯聚 四氟乙烯層8，預應力鋼索9通過該空腔，空腔直徑大于預應力鋼索9的直徑， 使索體能自由滑動，該空腔弧度與預應力鋼索9弧度相同。本裝置還包括有 兩個卡環3和兩個卡環底板5，卡環3外形和撐桿下節點2相似，緊貼于撐桿 下節點2的兩個圓形端面，卡環底板5通過第二螺栓7與卡環3相連接，卡 環3和卡環底板5共同構成一個截面為圓形的空腔，預應力鋼索9通過該空 腔，空腔的直徑小于預應力鋼索9的直徑。所述的由卡環3和卡環底板5共同圍成的截面為圓形的空腔內沿圓周方 向設置有刻痕。本實用新型能夠減少索撐節點和預應力鋼索之間的摩擦力，同時還能有效 地消減預應力的損失。1)在減少摩擦力方面撐桿主節點由撐桿下節點2， 撐桿下節點底板4和內襯聚四氟乙烯層8組成。內襯聚四氟乙烯層8可以將 原來的預應力鋼索9外表面與節點內壁之間的塑料一鐵的摩擦接觸面改為塑
料一塑料的摩擦接觸面，這樣就減小了接觸面相對摩擦系數，從而減小鑄鋼 節點內壁與索體之間的摩擦力，同時保護了索體表面。整個節點空腔的弧度與預應力鋼索9的弧度一致，使預應力鋼索9在通過索撐節點時不發生轉折， 索體平滑地通過整個索撐節點，消減了索體由于轉折而產生的摩擦力。2)在 消減預應力損失方面節點兩側各有一個帶有內刻痕的卡環3，卡環3和卡環 底板5中間用第二螺栓7連接，將卡環3和卡環底板5放置在撐桿下節點2 的兩個圓形端面，在張拉施工過程中或是施工結束后，通過旋緊第二螺栓7 方便地夾緊預應力鋼索9，從而可以隨時根據施工需要將索體固定，這樣就可 以減少在張拉施工過程中或施工結束后由于索體回縮而產生的預拉力損失。本實用新型的優點是本索撐節點是個組合式節點，構造簡單，可在現場 拼裝完成，方便施工；此節點摩擦力較小，索體在張拉施工過程中可以自由 滑動，索體夾具易于操作，能大大地提高拉施工效率。
圖1本實用新型的預應力鋼結構組合節點組成部分示意圖 圖2本實用新型的撐桿下節點剖面圖 圖3本實用新型卡環剖面圖圖中1、撐桿，2、撐桿下節點，3、卡環，4、撐桿下節點底板，5、卡 環底板，6、第一螺栓，7、第二螺栓，8、內襯聚四氟乙烯層，9、預應力鋼 索。
具體實施方式
以下結合附圖具體說明本實用新型的實施例。如圖1 圖3所示，本實施例包括有撐桿l、撐桿下節點2、撐桿下節點 底板4、第一螺栓6。撐桿1焊接在撐桿下節點2上，撐桿下節點底板4通過 四個第一螺栓6和撐桿下節點2相連。其中，撐桿下節點2內部有一個多半 個圓形的空腔，和撐桿下節點底板4內部的空腔共同組成一個截面為圓形空 腔，該空腔的表面設有10mm厚的內襯聚四氟乙烯層8，預應力鋼索9穿過該
空腔，空腔直徑大于預應力鋼索9的直徑，使索體能自由滑動，該空腔的弧 度與預應力鋼索9的弧度相同。本實施例還包括有卡環3和卡環底板5。卡環3外形和撐桿下節點2相似， 緊貼在撐桿下節點2兩側，通過兩個第二螺栓7與卡環底板5相連接，卡環3 和卡環底板5共同圍成一個截面為圓形的空腔，空腔內沿圓周方向設置有刻 痕。預應力鋼索9穿過該空腔，空腔的直徑小于預應力鋼索9的直徑。撐桿下節點2和撐桿下節點底板4、卡環3和卡環底板5的大小和比例根 據預應力索體的直徑大小不同而不同。張拉施工前，先將撐桿1和撐桿下節點2與撐桿上部結構連接安裝就位， 將預應力鋼索9通過撐桿下節點2下部缺口放入節點空腔內，旋緊撐桿下節 點底板4上的四個第一螺栓6。將節點兩側的卡環3安裝就位，在張拉施工過 程中或施工結束后隨時通過旋緊卡環底板5下部的兩個第二螺栓7將索體固 定，防止由于索體的滑移和回縮而產生的預應力損失。此索撐節點設計可充分減少張拉施工過程中由于預應力鋼索索體與節點 內壁摩擦力引起的張拉預應力的損失；可隨時擰緊卡環夾住索體，從而可自由 操控張拉施工進程，提高施工效率；結構構造簡單，可操作性能好。
權利要求1、預應力鋼結構組合式索撐節點連接裝置，包括有撐桿(1)和索撐節點，撐桿(1)與索撐節點相連接，其特征在于所述的索撐節點包括有撐桿下節點(2)和撐桿下節點底板(4)，撐桿下節點底板(4)通過第一螺栓(6)和撐桿下節點(2)相連接，撐桿下節點(2)和撐桿下節點底板(4)共同圍成一個截面為圓形的空腔，空腔表面設有內襯聚四氟乙烯層(8)，預應力鋼索(9)穿過該空腔，空腔直徑大于預應力鋼索(9)的直徑，該空腔的弧度與預應力鋼索(9)的弧度一致；還包括有兩個卡環(3)和兩個卡環底板(5)，兩個卡環(3)分別貼在撐桿下節點(2)的兩個圓形端面，卡環底板(5)通過第二螺栓(7)與卡環(3)相連接，卡環(3)和卡環底板(5)共同圍成一個截面為圓形的空腔，預應力鋼索(9)穿過該空腔，空腔的直徑小于環向索直徑。
2、 根據權利1所述的預應力鋼結構組合式索撐節點連接裝置，其特征在于所 述的由卡環(3)和卡環底板(5)共同圍成截面為圓形的空腔內沿圓周方向 設置有刻痕。
專利摘要本實用新型公開了一種預應力鋼結構組合式索撐節點連接裝置，特別適用于弦支穹頂結構和張弦梁或張弦梁桁架結構撐桿和索體連接的節點形式。本裝置包括有撐桿(1)、撐桿下節點(2)、卡環(3)、撐桿下節點底板(4)、卡環底板(5)、第一螺栓(6)、第二螺栓(7)、內襯兩層聚四氟乙烯(8)和預應力鋼索(9)。撐桿(1)與撐桿下節點(2)焊接在一起，預應力鋼索(9)穿過節點腹腔中間孔道與上部撐桿實現連接，共同工作。在節點(2)兩側各有一個卡環(3)，用來隨時固定索體，使其不再滑動。本實用新型可以顯著減少張拉施工過程中索撐節點與索體的摩擦力，并且能有效的控制施工過程中和結束后預應力損失。
文檔編號E04B1/38GK201031444SQ20072014922
公開日2008年3月5日 申請日期2007年5月21日 優先權日2007年5月21日
發明者劉學春, 張慶亮, 張愛林, 李鵬飛, 王敬仁, 鞠曉臣 申請人:北京工業大學