本發(fā)明屬于建筑施工,尤其涉及一種裝配式張弦梁模塊。
背景技術(shù):
1、在建筑工程技術(shù)領(lǐng)域,張弦梁結(jié)構(gòu)作為一種高效、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式,廣泛應(yīng)用于大型公共建筑、橋梁、體育場(chǎng)館等場(chǎng)所。
2、現(xiàn)有的張弦梁結(jié)構(gòu)連接技術(shù)主要包括高強(qiáng)螺栓連接和焊接連接兩種方式。高強(qiáng)螺栓連接通過(guò)精確的鉆孔和定位,利用螺栓的預(yù)緊力將鋼構(gòu)件緊密連接在一起,雖然在一定程度上保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度,但安裝過(guò)程繁瑣且耗時(shí),需要高精度的操作和設(shè)備支持,同時(shí)長(zhǎng)期承受荷載和振動(dòng)可能導(dǎo)致螺栓松動(dòng)或斷裂,增加了維護(hù)成本和難度。
3、此外,在高應(yīng)力或復(fù)雜荷載條件下,高強(qiáng)螺栓連接可能無(wú)法滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求,限制了其在某些場(chǎng)合的應(yīng)用。而焊接連接通過(guò)熔化兩個(gè)或多個(gè)鋼構(gòu)件的連接部位,使它們?nèi)诤显谝黄?,形成牢固的連接。然而,焊接過(guò)程中產(chǎn)生的熱量容易導(dǎo)致鋼構(gòu)件變形,影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。同時(shí),焊縫的質(zhì)量受焊接工藝、操作人員技能、材料質(zhì)量等多種因素影響,難以保證每個(gè)焊縫都達(dá)到理想的連接效果。此外,在某些特殊環(huán)境下,如高溫、腐蝕等,焊接連接的可靠性和穩(wěn)定性可能受到嚴(yán)重影響,無(wú)法滿足長(zhǎng)期使用的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的不足之處,本發(fā)明提供了一種裝配式張弦梁模塊,通過(guò)連接裝置將各張弦梁進(jìn)行連接,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的張弦梁之間連接復(fù)雜且不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題。
2、本發(fā)明提供一種裝配式張弦梁模塊,包括:
3、張弦梁,所述張弦梁包括:
4、主板;
5、底板,所述底板設(shè)置于所述主板寬度方向的一側(cè),所述底板與所述主板垂直;
6、中板,所述中板設(shè)置于所述主板,所述中板與所述底板平行且間隔設(shè)置;
7、頂板,所述頂板設(shè)置于所述主板寬度方向遠(yuǎn)離底板的一側(cè),所述頂板與所述中板平行且間隔設(shè)置,所述頂板位于所述中板遠(yuǎn)離所述底板的一側(cè);
8、連接裝置,所述連接裝置用于設(shè)置于所述張弦梁的端部,所述連接裝置包括:
9、第一夾板,所述第一夾板用于貼合于所述主板的一側(cè);
10、第二夾板,所述第二夾板用于貼合于所述主板遠(yuǎn)離所述第一夾板的一側(cè);
11、第一定位板,所述第一定位板連接于所述第一夾板和所述第二夾板,所述第一定位板用于抵接所述頂板朝向所述中板的一側(cè);
12、第二定位板,所述第二定位板連接于所述第一夾板和所述第二夾板,所述第二定位板用于抵接所述中板朝向所述頂板的一側(cè);
13、第三定位板,所述第三定位板連接于所述第一夾板和所述第二夾板,所述第三定位板用于抵接所述中板朝向所述底板的一側(cè);
14、第四定位板,所述第四定位板連接于所述第一夾板和所述第二夾板,所述第四定位板用于抵接所述底板朝向所述中板的一側(cè)。
15、在技術(shù)方案中,通過(guò)張弦梁中主板、底板、中板和頂板相互配合的設(shè)置,構(gòu)建起了一個(gè)多層次、受力合理的主體結(jié)構(gòu)。主板作為主要承載部件,能承受較大彎矩與壓力,奠定整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性基礎(chǔ);底板增強(qiáng)垂直于主板平面方向的抗彎能力,提高側(cè)向穩(wěn)定性;中板分擔(dān)荷載,優(yōu)化應(yīng)力分布;頂板增加結(jié)構(gòu)整體性與空間剛度,可抵抗外部環(huán)境作用力并便于后續(xù)建筑功能實(shí)現(xiàn),共同形成穩(wěn)固且能適應(yīng)多種荷載工況的張弦梁結(jié)構(gòu)。連接裝置各定位板與夾板配合,能在張弦梁端部建立可靠連接點(diǎn),有效傳遞內(nèi)力(拉力、壓力、剪力等),保證結(jié)構(gòu)體系的整體性和連續(xù)性,防止連接處應(yīng)力集中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞或連接失效,使張弦梁與其他結(jié)構(gòu)部件順利協(xié)同工作。
16、在其中一些實(shí)施例中,所述底板、所述中板和所述頂板上均開設(shè)有第一插槽和第二插槽,所述第一插槽用于所述第一夾板插接,所述第二插槽用于所述第二夾板插接。
17、在技術(shù)方案中,第一插槽和第二插槽為連接裝置的第一夾板和第二夾板提供精準(zhǔn)的插入接口,使連接裝置與這些板件的連接更為穩(wěn)固,限制連接裝置在平面內(nèi)的相對(duì)移動(dòng),確保在承受各類荷載時(shí),連接部位不會(huì)輕易出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)或滑移,保障力在張弦梁與連接裝置之間可靠傳遞,維持結(jié)構(gòu)整體力學(xué)性能穩(wěn)定。有助于實(shí)現(xiàn)張弦梁結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化制造與裝配式施工,提高施工效率,減少因連接不精準(zhǔn)產(chǎn)生的施工誤差,降低施工難度,便于大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用并保證結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量。
18、在其中一些實(shí)施例中,所述主板的端部開設(shè)有第一定位槽、第二定位槽、第三定位槽和第四定位槽,所述第一定位槽、所述第二定位槽、所述第三定位槽和所述第四定位槽分別用于所述第一定位板、所述第二定位板、所述第三定位板和所述第四定位板插接。
19、在技術(shù)方案中,第一定位槽、第二定位槽、第三定位槽和第四定位槽為主板與連接裝置之間實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位創(chuàng)造條件,確保連接裝置安裝到主板端部時(shí)準(zhǔn)確就位,避免出現(xiàn)連接偏差影響結(jié)構(gòu)整體性能,使連接部位的應(yīng)力得以均勻分布,防止因局部應(yīng)力集中引發(fā)連接失效或結(jié)構(gòu)損壞。增強(qiáng)了連接的穩(wěn)定性和整體性,使定位板嵌入定位槽后能有效抵抗連接裝置相對(duì)于主板的轉(zhuǎn)動(dòng)、平移等不良變形趨勢(shì),讓連接裝置與主板緊密結(jié)合,協(xié)同應(yīng)對(duì)復(fù)雜受力情況,提升張弦梁結(jié)構(gòu)在多種工況下的承載能力和可靠性。
20、在其中一些實(shí)施例中,連接裝置還包括第三夾板和第四夾板,所述第三夾板和所述第四夾板平行且間隔設(shè)置,所述第三夾板垂直于所述第一夾板,所述第三夾板和所述第四夾板連接于所述第一夾板、所述第二夾板、所述第一定位板、所述第二定位板、所述第三定位板和所述第四定位板。
21、在技術(shù)方案中,通第三夾板和第四夾板極大地拓展了張弦梁之間連接的靈活性與多樣性,允許不同張弦梁的主板分別插入不同夾板組之間,且使長(zhǎng)度方向相互垂直,能夠構(gòu)建出各種復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)形式,滿足不同建筑造型和功能布局對(duì)結(jié)構(gòu)體系的特殊需求,例如適配不規(guī)則建筑平面或構(gòu)建空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等。增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性和整體性,使力能在不同方向的張弦梁之間有效傳遞和平衡,形成穩(wěn)固的空間受力網(wǎng)絡(luò),提高整個(gè)結(jié)構(gòu)在承受多方向荷載(如地震力、風(fēng)力等)時(shí)的抗側(cè)力、抗扭能力以及整體剛度,減少空間位移和晃動(dòng),保障結(jié)構(gòu)在極端工況下的安全性。
22、在其中一些實(shí)施例中,所述第一夾板、所述第二夾板、所述第三夾板和所述第四夾板的長(zhǎng)度方向相同;
23、所述第一夾板寬度方向的厚度面與所述第二夾板寬度方向?qū)?yīng)的厚度面齊平;
24、所述第三夾板寬度方向的厚度面與所述第四夾板寬度方向?qū)?yīng)的厚度面齊平。
25、在技術(shù)方案中,使各個(gè)夾板在力的傳遞過(guò)程中能夠均勻地分擔(dān)荷載,避免因夾板布局不合理導(dǎo)致的局部應(yīng)力集中現(xiàn)象,確保拉力、壓力、剪力等內(nèi)力能沿著合理的路徑在規(guī)整的夾板體系中進(jìn)行傳遞和分配,提高連接裝置整體的承載能力和耐久性,降低因局部破壞引發(fā)整個(gè)結(jié)構(gòu)失效的風(fēng)險(xiǎn)。在制造和安裝方面,便于加工制造以及現(xiàn)場(chǎng)定位安裝,有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性、生產(chǎn)效率,減少安裝錯(cuò)誤,提高施工質(zhì)量,同時(shí)使連接裝置外觀更規(guī)整,利于融入整體建筑設(shè)計(jì)。
26、在其中一些實(shí)施例中,所述第一定位板、所述第二定位板、所述第三定位板和所述第四定位板均為矩形板;所述第一定位板、所述第二定位板、所述第三定位板和所述第四定位板的厚度面均齊平于所述第一夾板和所述第三夾板寬度方向的對(duì)應(yīng)側(cè)壁。
27、在技術(shù)方案中,保證了連接裝置整體結(jié)構(gòu)的規(guī)整性和對(duì)稱性,有利于力在連接裝置內(nèi)部均勻分布,避免因形狀不規(guī)則或位置偏差產(chǎn)生局部應(yīng)力集中,使連接裝置能更好地適應(yīng)不同方向和大小的荷載作用,確保與張弦梁連接的可靠性和安全性,提升結(jié)構(gòu)整體力學(xué)性能。便于在制造過(guò)程中進(jìn)行加工和質(zhì)量控制,利于裝配時(shí)的定位及連接操作(如焊接等),可減少制造誤差,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量一致性,方便實(shí)現(xiàn)連接裝置的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),滿足大規(guī)模工程應(yīng)用需求。
28、在其中一些實(shí)施例中,所述第一限位板、所述第二限位板、所述第三限位板和所述第四限位板上均開設(shè)有四個(gè)所述限位槽,所述限位槽分別位于所述第一夾板和所述第二夾板之間,以及所述第三夾板和所述第四夾板之間;
29、所述連接裝置還包括限位件,當(dāng)兩個(gè)所述連接裝置拼接時(shí),所述限位件插接于兩個(gè)所述連接裝置上對(duì)應(yīng)的所述限位槽。
30、在技術(shù)方案中,限位槽為限位件提供精確插入位置,確保兩個(gè)連接裝置拼接時(shí)能按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確定位,避免拼接偏差導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形或受力不均,有效限制連接裝置在平面內(nèi)各方向(平移、轉(zhuǎn)動(dòng)等)的相對(duì)位移,增強(qiáng)多個(gè)連接裝置組成的結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)固性,保證整個(gè)張弦梁結(jié)構(gòu)在復(fù)雜荷載工況下的整體性和協(xié)同工作能力。提高了結(jié)構(gòu)的可拆卸性和可維護(hù)性,在需要檢修、改造或拆卸結(jié)構(gòu)時(shí),便于拔出限位件分離連接裝置,操作便捷且不會(huì)對(duì)其他部分造成較大破壞,利于后期維護(hù)管理、結(jié)構(gòu)調(diào)整及二次利用,降低維護(hù)成本和難度,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。
31、在其中一些實(shí)施例中,限位件包括:
32、第一插桿,所述第一插桿用于插接于所述限位槽;
33、第二插桿,所述第二插桿用于插接于所述限位槽,所述第二插桿與所述第一插桿平行;
34、第一連接桿,所述第一連接桿將所述第一插桿端部和所述第二插桿端部連接。
35、在技術(shù)方案中,第一插桿和第二插桿分別插入不同連接裝置的限位槽,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)連接裝置之間可靠連接與力的傳遞,平行的插桿設(shè)計(jì)使它們?cè)诔惺軝M向荷載時(shí)能均勻分擔(dān)剪力,避免受力不均導(dǎo)致局部破壞或連接失效,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易加工,能保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,降低成本。第一連接桿將兩插桿端部連接,增強(qiáng)了限位件的整體剛度和穩(wěn)定性,使插桿能協(xié)同工作抵抗外力作用下的變形(如拉力、壓力下防止彎曲或折斷),進(jìn)一步提高連接裝置拼接的可靠性以及結(jié)構(gòu)整體的安全性,保障限位件發(fā)揮有效連接和限位作用。
36、在其中一些實(shí)施例中,所述限位件還包括第一連接桿,所述第一連接桿用于將所述第一插桿和所述第二插桿遠(yuǎn)離所述第一連接桿的一端連接。
37、在技術(shù)方案中,形成閉合環(huán)形的限位件進(jìn)一步增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性,在承受復(fù)雜多變荷載時(shí),環(huán)形結(jié)構(gòu)可更好地約束連接裝置,均勻分散應(yīng)力,避免局部應(yīng)力集中導(dǎo)致連接失效或結(jié)構(gòu)損壞,相比“u”形結(jié)構(gòu),其在各方向受力性能更均衡,能有效抵抗多方向外力,提高張弦梁結(jié)構(gòu)在多向荷載下的承載能力和抗變形能力。
38、增加了限位件與連接裝置之間的連接可靠性,在結(jié)構(gòu)受振動(dòng)、沖擊或長(zhǎng)期反復(fù)荷載作用時(shí),第二連接桿可防止插桿從限位槽脫出,提供額外保險(xiǎn)機(jī)制,降低連接失效風(fēng)險(xiǎn),保障結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的安全性和耐久性,尤其適用于對(duì)穩(wěn)定性要求高的大型建筑或特殊工程結(jié)構(gòu)。
39、在其中一些實(shí)施例中,連接裝置還包括:
40、容納腔,所述容納腔形成于所述第一夾板和所述第二夾板之間,以及所述第三夾板和所述第四夾板之間;
41、連接板,所述連接板用于插接于兩個(gè)所述一種裝配式張弦梁模塊上對(duì)應(yīng)的容納腔內(nèi),所述連接板分別與兩個(gè)所述一種裝配式張弦梁模塊可拆卸連接。
42、在技術(shù)方案中,容納腔為連接板提供了專門的安裝空間,使連接板能精準(zhǔn)就位,優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)幾何形態(tài),利于力在模塊間均勻傳遞,避免應(yīng)力集中,同時(shí)對(duì)內(nèi)部構(gòu)件起到保護(hù)作用,減少外界因素對(duì)連接部位的不良影響,降低部件腐蝕、磨損風(fēng)險(xiǎn),延長(zhǎng)使用壽命,保障張弦梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
43、采用可拆卸的連接板極大增強(qiáng)了張弦梁結(jié)構(gòu)的靈活性與可維護(hù)性,便于在需要時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部調(diào)整、維修或更換部件,無(wú)需大規(guī)模拆解結(jié)構(gòu),操作便捷高效,有效降低維護(hù)成本與難度,縮短維修時(shí)間,減少對(duì)建筑正常使用的影響,也利于實(shí)現(xiàn)一種裝配式張弦梁模塊的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與裝配式施工,提高施工效率和質(zhì)量管控。
44、基于上述技術(shù)方案,本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)張弦梁中主板、底板、中板和頂板相互配合的設(shè)置,構(gòu)建起了一個(gè)多層次、受力合理的主體結(jié)構(gòu)。主板作為主要承載部件,能承受較大彎矩與壓力,奠定整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性基礎(chǔ);底板增強(qiáng)垂直于主板平面方向的抗彎能力,提高側(cè)向穩(wěn)定性;中板分擔(dān)荷載,優(yōu)化應(yīng)力分布;頂板增加結(jié)構(gòu)整體性與空間剛度,可抵抗外部環(huán)境作用力并便于后續(xù)建筑功能實(shí)現(xiàn),共同形成穩(wěn)固且能適應(yīng)多種荷載工況的張弦梁結(jié)構(gòu)。連接裝置各定位板與夾板配合,能在張弦梁端部建立可靠連接點(diǎn),有效傳遞內(nèi)力(拉力、壓力、剪力等),保證結(jié)構(gòu)體系的整體性和連續(xù)性,防止連接處應(yīng)力集中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞或連接失效,使張弦梁與其他結(jié)構(gòu)部件順利協(xié)同工作。