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膜结构汽车棚采用预应力技术的分析
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2021-12-22

  据悉,膜结构汽车棚中预应力钢结构同比非预应力钢结构可以降低自重10%~40%,且结构力学性能改善、刚度提高。有资料表明,轻钢门式刚架采用预应力技术后,在相等用钢量条件下比非预应力刚架跨度可增大30%左右;在相等跨度条件下用钢量可降低20%~25%。有研究近期对预应力实腹式轻钢门式刚架的研究表明:在36~96m跨度内六种单次预应力刚架与非预应力刚架相比省钢率为19.66%~25.27%。而两次预应力刚架(L=72m)省钢率又提高到35%左右。可见预应力技术在膜结构建筑轻钢结构领域中的较大挖潜能力。

  轻钢结构一般用于荷载较轻、内力不大的情况,相应引入预应力的力度也较小,方法也应比较简便,有别于传统预应力的工艺与构造,以利于推广和普及。具体地说,就是以轻型小型的锚具和张拉构造,以手工人力的简单形方式进行张拉,设计预应力轻钢结构及各次要构件。目前工程中可行的简易预应力方法有∶1)张索法;2)弹性变形法;3)支座位移法。后者适用于超静定结构,方法简单,节省材料,在轻钢结构的连续梁、单跨和多跨门式刚架中皆可采用。利用支座处嵌人不同厚度的垫板就可引入卸载预应力。张索法中对膜结构汽车棚的钢索施加预应力又分为横向张索法和轴向张索法两种。横向张索法又有∶

  1、推出法:

  在横梁中采用推出法可以产生预应力,如若用正反扣螺栓设在跨中,或用螺栓拉直一对折杆旋转螺栓后推出拉索对梁产生卸载应力。也可以两撑杆斜置于拉索之上,合并并锁定两撑杆于垂直状态后将拉索推出,在梁内遂产生卸载弯矩。撑杆上端与梁铰接,下端与凹形滑板饺接,滑板骑于钢索之上可以沿索滑动。

  2、拉近法:

  如果膜结构汽车棚的横梁只适宜廓内布索,则可采用横向拉近法在梁内产生预应力,以一对栓钩拉住钢索,拧紧螺母栓钩拉下钢索,除在索内产生拉力外还在栓钩处产生上压力。

  轴向张索法则分为:

  (1)拧紧法:可以在下翼缘上侧直线布索,利用索端螺母引人预应力,如梁力度较大可以采用常规的千斤顶张拉,用环塞锚头锚固。只是工艺构造较复杂,加大了施工劳动量。

  (2)电热法:适用于工厂批量生产商品化构件,在电热法及拧紧法中采用强度钢棒越为有益。

  弹性变形法是利用结构中部分强度构件弹性变形的恢复力对其它构件产生卸载应力,于制造过程中完成预应力结构的生产,适于工厂化流水生产。

  总之,利用横向张索法可以简易地对膜结构汽车棚结构引入预应力;对横梁可引入卸载弯矩;对立柱可引入中间支座,改变立柱边界条件,提高临界荷载力,对门式刚架则可对横梁增加中间弹性支点,采用多次预应力工艺,提高横梁刚度及承载力,所以横向张索法是一种工艺简单、效率高、易于普及、前景广阔的预应力技术。

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