一种减小应力消耗的屋面水平支撑布置结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种减小应力消耗的屋面水平支撑布置结构，包括位于两侧的屋面钢梁，檩条横跨在两侧的屋面钢梁之间，在两侧屋面钢梁之间布置有X型拉索，X型拉索包括相互交叉的上索及下索，其中，上索位于下索的上方，其特征在于：还包括吊具，每根下索至少配备一个吊具，吊具的一端固定在檩条上，另一端将其对应的下索吊起。本实用新型专利技术的优点是：在基本不增加投资的情况下，通过改进屋面圆钢水平支撑的构造，在拉索跨内增设吊具（吊具制作简单，成本很低），大大减小圆钢拉索张紧时的应力消耗，达到确保结构安全、增大拉索应用跨度，节约投资的效果。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种减小轻钢结构屋面圆钢水平拉索张紧时应力消耗的结构。
技术介绍
门式刚架轻钢结构这种结构型式以其自重轻、跨度大、材料省、设计易标准化、施工方便、节约工期与投资等特点，广受青睐，广泛应用于中小型工业厂房、物流仓库、大卖场等建筑中。这种钢结构的梁柱采用实腹H型钢截面，柱脚常采用铰接。整个房屋的整体稳定由屋面水平支撑和柱间支撑来保证。而其屋面水平支撑又常常采用X型圆钢水平拉索，这种拉索，只能受拉，不能受压。经张紧后，在水平荷载作用下，其中一根失效，另一根起拉杆作用，对于确保屋面钢梁出平面稳定起着关键作用。圆钢水平拉索因自重而下垂，若要张紧至水平状态，理论上拉索应力等于无穷大。实际工程中常将拉索张紧至相对挠度达1/700，便可有效发挥作用。显然，为了克服圆钢拉索的自重下垂，在张紧过程中将消耗部分钢筋应力，使其在外荷载作用下的实际抗拉承载力下降。圆钢拉索的跨度越大，抗拉承载力下降的幅度就越大。遗憾的是，作为当前门式刚架轻钢结构主要设计依据的中国工程建设标准化协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002没有提及圆钢水平拉索自重下垂对其抗拉承载力的影响。这将造成两种后果I、若设计不考虑这种影响，尤其是在圆钢水平拉索跨度较大时，将留下安全隐患。一旦飓风来临，圆钢水平拉索因其实际抗拉承载力远小于不考虑自重下垂影响的理论计算承载力，可能使拉杆超载失效，进而造成屋面钢梁侧向失稳，屋面整体坍塌的严重后果完全可能发生。2、若设计顾及这种影响，势必需限制圆钢水平拉索的跨度，使这种施工比较方便，材料又省的屋面水平支撑型式在大跨度时应用受阻。这两种后果都是业主、设计和施工方所不愿接受的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种减小轻钢结构屋面圆钢水平拉索张紧时应力消耗的有效结构。为了达到上述目的，本技术的技术方案是提供了一种减小应力消耗的屋面水平支撑布置结构，包括位于两侧的屋面钢梁，檩条横跨在两侧的屋面钢梁之间，在两侧屋面钢梁之间布置有X型拉索，X型拉索包括相互交叉的上索及下索，其中，上索位于下索的上方，其特征在于还包括吊具，每根下索至少配备一个吊具，吊具的一端固定在檩条上，另一端将其对应的下索吊起。优选地，所述吊具布置在与其对应的下索的中点处。优选地，所述吊具分别布置在与其对应的下索的1/4长度及3/4长度处，或分别布置在与其对应的下索的1/3长度及2/3长度处，或分别布置在与其对应的下索的2/5长度及3/5长度处。优选地，所述吊具包括钢板，钢板固定在所述檩条上，吊钩的一端固定在钢板上，另一端将所述下索吊起。优选地，在所述钢板上开有一对安装孔。优选地，所述安装孔的中心至所述檩条底面的距离为80mm。优选地，所述吊钩与所述钢板所在平面之间形成一夹角，该夹角的正切即为屋面坡度。优选地，所述下索所在平面与所述檩条底面的距离为150mm。本技术的优点是在基本不增加投资的情况下，通过改进屋面圆钢水平支撑的构造，在拉索跨内增设吊具(吊具制作简单，成本很低)，大大减小圆钢拉索张紧时的应力消耗，达到确保结构安全、增大拉索应用跨度，节约投资的效果。附图说明图I为屋面水平支撑布置图；图2A为节间跨度是4. 5m时吊点布置示意图；图2B为图2A的a-a向示意图；图3A为节间跨度是6m时吊点布置示意图；图3B为图3A的b-b向示意图；图3C为图3A的c-c向示意图；图4A为节间跨度是7. 5m时吊点布置示意图；图4B为图4A的d-d向示意图；图5为双吊点时上索的挠曲线示意图；图6为单吊点时上索的挠曲线示意图；图7为吊具的安装示意图；图8为吊具的正视图；图9为吊具的侧视图。具体实施方式为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。结合图I (在该图中GJ为刚架梁，GXG为刚性系杆，SC为屋面水平支撑)，由国家标准图集《门式刚架轻型房屋钢结构》02SG518知门式刚架轻钢结构跨度B为12 — 36m ;柱距b有6m,7. 5m和9m三种；节间跨度a有4. 5m,6m和7. 5m三种；屋面檩条间距为I. 5m。经研究，采用直径为25mm的圆钢作为屋面水平支撑，张紧时相对挠度控制值取1/700，当水平支撑跨度为8m、10m、12m、15m和18m时，张紧时应力消耗占水平支撑总抗拉承载力的百分比分别为30. 8%, 38. 6%, 46. 3%, 57. 7%和69. 2%。这是相当可观的应力损失。若不考虑，将给工程带来安全隐患。如图2A、图3A及图4A所示，分别为节间跨度为4. 5m,6m和7. 5m时屋面水平支撑布置结构，包括位于两侧的屋面钢梁1，檩条2横跨在两侧的屋面钢梁I之间，在两侧屋面钢梁I之间布置有X型拉索，X型拉索包括相互交叉的上索3及下索4。如图2A及图2B所示，节间跨度为4. 5m时，为每根下索4配备两个吊具5，两个吊具5分别布置在与其对应的下索4的1/3长度及2/3长度处，吊具5的一端固定在檩条2上，另一端将其对应的下索4吊起。如图3A至图3C所示，节间跨度为6m时，为相邻的两根下索4分别配备一个吊具5及两个吊具5，其中，一个吊具5布置在与其对应的下索4的中点处，两个吊具5则布置在下索4的1/4长度及3/4长度处。如图4A及图4B所示，节间跨度为7. 5m时，为每根下索4配备两个吊具5，两个吊具5分别布置在与其对应的下索4的2/5长度及3/5长度处。在上述图纸中，/表示下索4的长度，T为拉索张力，fmax为跨内最大挠度。吊点初始位置X坐标见图，Y坐标为零。当下索4采用单点吊时，上索3作用于下索4的吊点处，其自重P直接作用于吊具 5，上索3挠曲线如图5所示。当下索4采用双点吊时，上索3作用于下索跨间，其自重通过 下索传给吊具5，上索3挠曲线如图6所示。在拉索跨中交点处，上下索理应等挠度(拉索直径不计)。如图7至图9所示，吊具5由钢板6和吊钩7组成，吊钩7双面贴角焊于钢板6上。吊具5可在工厂事先加工好，钢板6上预留2个安装孔8。尽管屋面檩条2的尺寸随柱距不同稍有变化，但为了统一吊具5型式，让其适用于各种跨度的拉索，简化加工类别，特将安装孔8中心至钢板6边即屋面檩条2底面的距离均定为80mm，将下索4所在平面与屋面檩条2底面的距离均定为150mm，则不影响吊具5通过螺栓将拉索自重可靠传给屋面檩条2。吊钩7略有弯折，其与钢板6所在平面亦即檩条2背面之夹角的正切即为屋面坡度。在施工现场可先在地面将吊具5固定在檩条2的设计位置处，并加以标识。然后轻钢结构按正常吊装顺序起吊。当所有檩条2均已就位，且与屋面钢梁I上的檩托板固定之后，即可将水平拉索斜向固定于每个柱距两端屋面钢梁I的腹板上。此时，施工人员可在地面上举起Y形撑杆(简易工具，自制)将下垂的下索4抬举至吊钩7之内便可。为了减小拉索张紧时在吊钩7处的摩擦力，建议将吊钩两侧各300-500mm范围内的拉索表面涂润滑剂，其品种由施工单位自定，但不得对拉索有腐蚀作用。执行上述操作，通过在拉索适当位置增设1-2个吊点，可大大减小水平拉索张紧时的应力消耗。现以国家标准图集《门式刚架轻型房屋钢结构》(02SG518)内，跨度为30m和36m(跨度最大)的两种门式刚架轻钢结构为例，分别计算分析比较圆钢水平拉索设或不设吊点，拉索张紧时的应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小应力消耗的屋面水平支撑布置结构，包括位于两侧的屋面钢梁（1），檩条（2）横跨在两侧的屋面钢梁（1）之间，在两侧屋面钢梁（1）之间布置有X型拉索，X型拉索包括相互交叉的上索（3）及下索（4），其中，上索（3）位于下索（4）的上方，其特征在于：还包括吊具（5），每根下索（4）至少配备一个吊具（5），吊具（5）的一端固定在檩条（2）上，另一端将其对应的下索（4）吊起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴冠民，
申请(专利权)人：中国海诚工程科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：