專利名稱：梁的附件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及梁的附件系統(tǒng)，尤其是用于長跨度梁。
背景技術(shù)：
梁，尤其是長跨度梁在建筑物的結(jié)構(gòu)和工程結(jié)構(gòu)方面具有各種用途，特別是在大跨度結(jié)構(gòu)上。上述結(jié)構(gòu)例如為車庫、大型商場、飛機(jī)棚，運(yùn)動(dòng)中心，大型或高大建筑物，停車場，橋梁和人行橋。
FR2611781披露了一種確保支撐的系統(tǒng)和長跨度梁的附件系統(tǒng)。該附件由金屬支撐桿支撐，每個(gè)桿具有至少一種支撐腿構(gòu)件，其較低端部連接在與相應(yīng)的桿樞軸結(jié)合在一起的連接軸上。該支撐腿構(gòu)件的較高端部具有一種兩翼溝道，其承載一種通過接觸構(gòu)件與一種長跨度梁的末端結(jié)合在一起的角加強(qiáng)構(gòu)件。借助于這種系統(tǒng)，加在梁重力上的垂直作用力轉(zhuǎn)移為作用在相應(yīng)腿構(gòu)件的軸上的支撐力。上述力反過來產(chǎn)生一種水平縱向的壓力作用在相應(yīng)的長跨度梁上，來支撐一種建筑。
梁的重力通過支持力轉(zhuǎn)移作用在腿構(gòu)件的軸上，向連接在梁上的桿施加力，將它們推開分離。這意味支持力在桿上施加了一種力矩。在想要增加梁的跨度時(shí)，一種可能是增加梁上的縱向壓力，在梁上壓力的增加導(dǎo)致力矩的增加，也就是施加在桿上的附加壓力增加了。當(dāng)超過桿的彎折力的極限時(shí)，力矩上的增加能夠依次導(dǎo)致桿的變形，如彎折、翹曲或破裂。桿的變形危及到附件系統(tǒng)的穩(wěn)定性。基于更多的原因，梁的破裂顯然是不理想的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要一種梁的附件系統(tǒng)的存在，使得增加梁的跨度和保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為可能。
本發(fā)明的一種方案是一種梁的附件系統(tǒng)包括兩種桿，一種梁和至少一種梁索，其中通過梁將桿推動(dòng)分開以及通過梁索將桿拉合對桿施加壓力。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種或更多的下述特征梁與梁索連接；梁和梁索被設(shè)置成在一種規(guī)定的滑動(dòng)區(qū)域相對滑動(dòng)；在梁索上設(shè)置套管限定規(guī)定的滑動(dòng)區(qū)域；梁包括至少兩個(gè)側(cè)翼部分(lateral parts)，兩側(cè)翼之間形成一種梁索通道；梁由梁索支撐；梁包括幾個(gè)縱向的截段；每一種桿通過一種連接桿裝置與梁連接，所述連接桿的一端與連接梁的桿樞軸連接，另一端與梁連接；其中的一種桿是邊桿。


其它特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將下面的詳述中進(jìn)行更清楚的闡述，本發(fā)明的實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)僅通過舉例和對附圖的參照給出，參見圖1本發(fā)明的該附件系統(tǒng)的簡圖；圖2表示通過連接桿與兩個(gè)梁連接的一種桿的上部分的俯視橫截面圖；圖3圖2中部件的俯視圖；圖4固定在一個(gè)桿的端部以及一個(gè)梁的末端位置的一個(gè)梁索的部分正視圖；圖5在一種梁的中心位置的橫向截面圖；圖6沿著梁的縱向部分，在其中心位置的局部截面視圖；圖7表示打算設(shè)置在附件系統(tǒng)中的梁的正視圖；具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種梁的附件系統(tǒng)包括兩種桿，一種梁和至少一種梁索，其中通過梁將桿推動(dòng)分開以及通過梁索將桿拉合對桿施加壓力。所述梁索至少部分彌補(bǔ)由梁施加在桿上的壓力。這種系統(tǒng)使得增加梁的跨度和保持該系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為可能。
圖1是本發(fā)明在所述附件系統(tǒng)的簡圖。該圖表示一種邊桿14和多個(gè)桿5a，5b，梁3a，3b，3c和梁索9a，9b，9c。所述桿5a，5b掩埋在地面4中(即，在地基中)，形成一種用作梁的附件系統(tǒng)的金屬架。通常的附圖標(biāo)記3表示梁，數(shù)字9表示梁索，數(shù)字5表示除邊桿以外的框架桿。附加的參照字母a，b，c表示框架的不同段。一個(gè)梁通過支撐系統(tǒng)在兩個(gè)桿之間連接，該支撐系統(tǒng)將在下面詳述。所述梁索是系統(tǒng)中用來承受牽引力的一種裝置，例如它可以固定在桿的端部并以纜繩或繃緊的桿(shaft)的形式制作。所述梁附件系統(tǒng)1根據(jù)本發(fā)明所述包括兩個(gè)桿5a，5b，一個(gè)梁3b和至少一個(gè)梁索9b。所述梁位于壓力之下，所述梁索與桿5a，5b中的至少一個(gè)連接，由此兩個(gè)桿5a，5b被梁3b施力將它們推開分離并被梁索9b施力將它們拉合。梁索施加的力至少部分彌補(bǔ)了梁施加給桿的力矩并由此而使得梁的縱向作用力產(chǎn)生了增加。因此，這種系統(tǒng)產(chǎn)生以下可能，一方面，增加梁的跨度，另一方面，抵消施加在桿上的部分壓力。因此，所述附加系統(tǒng)還可能會保持該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
圖2是表示通過連接桿與兩個(gè)梁連接的一種桿的上部分的主視橫截面圖。該圖顯示一個(gè)桿5a，兩個(gè)梁3a和3b，一個(gè)垂直緊固件17，兩個(gè)連接桿13a，13b，兩個(gè)分配板19a，19b和兩個(gè)梁索9a，9b。上述每對裝置a，b中之一a位于桿5a的左側(cè)，另外的裝置位于右側(cè)。此例中，桿5a埋入地面4，尤其是在地基中。作為一種變形，它也能夠樞軸連接至地基處。桿5a通過連接桿13a，13b與梁3a，3b連接。連接桿13a，13b一方面在桿5a與梁連接端與桿5a樞軸連接，同時(shí)另一方面與梁3a，3b樞軸連接。桿5a水平處的樞軸連接可通過樞軸連接件14a，14b實(shí)現(xiàn)?；蛘咦鳛橐环N變形，通過一種軸連接。與梁的樞軸連接由支撐角18a，18b來實(shí)現(xiàn)。一種角加強(qiáng)裝置與支撐角18a，18b連接以構(gòu)成樞軸連接。例如，角加強(qiáng)裝置以分配板19a，19b的形式顯示。該分配板固定于梁3a，3b，使得一方面支撐該梁，另一方面分散梁3的支撐力成為可能。兩個(gè)梁索9a、9b分別固定于桿5a端部的左右兩邊。
根據(jù)另一變化實(shí)施例，僅一根梁索固定于桿5a的端部。相同的梁索可延展至包括幾根桿的結(jié)構(gòu)。那樣的結(jié)構(gòu)有利于分散并吸收這些壓力。這會使該結(jié)構(gòu)有較好的結(jié)合力。
如下所述，梁索至少部分收縮入梁。兩個(gè)梁在連接桿5a端部的固定由位于梁兩端的兩個(gè)固定扣件進(jìn)一步增強(qiáng)。參照圖3的描述將會更為清楚。
圖3是圖2中器件的俯視圖。每個(gè)梁3a、3b有兩個(gè)側(cè)翼部分，在圖3中分別表示為3aG，3aD，3bG和3bD。兩個(gè)側(cè)翼部分由固定元件20a，20b，如螺栓，裝配和連接。如圖2所示，這些固定元件穿過分配板19a，19b。而這些分配板由于被梁索9a，9b遮掩而在圖3中不能顯示。側(cè)翼部分3aG，3aD，3bG，3bD在端口處由固定元件17G，17D夾緊，以防止梁的側(cè)翼部分彎曲。另外固定元件16鎖定夾緊梁3a，3b的固定元件17。通道15a，15b形成在兩個(gè)側(cè)翼部分之間，使得梁索9a，9b存在于通道中。半梁的斷面如此設(shè)計(jì)以致完成兩個(gè)半梁的組裝后，通道15a，15b形成溝槽使得梁索9a，9b設(shè)置于其中。那樣，梁索9a，9b可以至少部分收縮入梁以可能保護(hù)梁，如在火災(zāi)中。圖3中，兩條梁索9a，9b固定于桿5a的端口。
圖4是固定于桿的端部以及一條梁的尾部的梁索的局部正視圖。圖中顯示了梁索9b，桿5a的端部，梁3b以及梁索9b的張力裝置23b。23b用來調(diào)節(jié)梁索9b的張力，如在安裝梁3b至桿上并連接梁索與梁之后。
圖5為梁的橫斷面，位于梁的中部。此圖顯示梁3由左右兩個(gè)側(cè)翼(或者是半梁)3G，3D組成，3G，3D由固定裝置20連接。該圖亦顯示了桿5以及連接桿13通過樞軸連接件14連接在桿5上，以及在梁的分配板19的位置上連接梁3。固定裝置20穿過分配板19。左側(cè)的3G和右側(cè)的3D形成通道15，使得梁索(未顯示)接合在其中。
要注意的是梁索通道15意味梁中材料很少。另外，它允許梁索結(jié)合在梁中以支持它，通道15減少材料使得梁3減輕。由此，梁3免于因自身重力而彎曲。而且，梁索置于通道15中節(jié)省了梁索的占用空間，并且保護(hù)了梁索，如在火災(zāi)中。如果需要的話，可以置入阻燃薄膜封閉通道15，這樣在火災(zāi)時(shí)進(jìn)一步保護(hù)了梁索。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，以下述方式形成通道15梁索在梁的重力中心點(diǎn)位置支撐梁。梁的中心分配板41置于梁索9上。固定元件40穿過中心板41并通過中心板41連接兩個(gè)側(cè)翼部分3G，3D。
此外，側(cè)翼部分3G，3D構(gòu)成的梁索通道15允許梁與梁索之間相對滑動(dòng)。那樣的特性使得梁3能相對梁索9自由調(diào)整。該附件系統(tǒng)中的后一特性當(dāng)梁3遭受一種非對稱負(fù)載時(shí)，將是特別有利的。例如，空調(diào)或加熱裝置固定支撐于距離梁中心遠(yuǎn)端一點(diǎn)。梁3相對于梁索9的相對滑動(dòng)所提供的額外的自由度減少了壓力帶來的勢能。正是那樣的特性進(jìn)一步穩(wěn)固了該附件系統(tǒng)。
另外需要提起注意的是是否在當(dāng)前的系統(tǒng)中，梁3由梁索9支撐，而后者也可以各種可能的變化連接于梁索。
根據(jù)一種變形，梁索可以借助于環(huán)或相當(dāng)?shù)倪B接裝置來支撐梁，并允許梁3沿梁索滑動(dòng)。
根據(jù)另一變形，梁索可簡單的固定于梁上，如在梁中心位置的上表面。這一變形使得簡化附件系統(tǒng)1和生產(chǎn)成為可能。由此，得到了附件系統(tǒng)1，其中，梁索給桿的壓力至少部分彌補(bǔ)了梁3施加在桿上的力矩，而且產(chǎn)生了作用在梁3縱向上的壓力。這樣的附件系統(tǒng)得益于裝配的巨大簡化，使得增加梁的跨度以及抵消施加在桿上的壓力成為可能。梁索連接梁3的事實(shí)進(jìn)一步使得穩(wěn)定附件系統(tǒng)的梁-桿裝配成為可能。
根據(jù)另一變形，該梁索可以制成兩個(gè)分離的梁-索部分。其中之一連接一個(gè)桿和梁，另一部分連接梁和另一個(gè)桿。一種錨式的梁索-桿-梁結(jié)構(gòu)由此得到，其中兩個(gè)梁-索部分中的每一個(gè)至少部分彌補(bǔ)梁在每一種桿上施加的力矩。
而且，如前所述，由梁3相對梁索9的相對滑動(dòng)提供的自由附加范圍使得減少與負(fù)載壓力聯(lián)系的勢能以及進(jìn)一步穩(wěn)定附件系統(tǒng)成為可能。然而，限制梁相對梁索的滑動(dòng)，可能會避免所述附件系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。最終，套管43固定在梁索9上以限制梁相對梁索的滑動(dòng)。圖6給出了更為詳細(xì)的說明。
圖6是一種沿梁的一種縱向中心部分位置的局部截面圖。該圖表示梁3的中心部分包括兩個(gè)側(cè)翼部分。該橫截面就是在這兩個(gè)側(cè)翼部分之間所作的。所述梁索9置于在側(cè)翼梁部分中形成的梁索通道中，允許梁3隨著梁索9進(jìn)行相對滑動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，由圖6舉例說明，梁3和梁索9設(shè)置為在一種規(guī)定的滑動(dòng)區(qū)域中相對滑動(dòng)，該滑動(dòng)區(qū)域由固定在梁索9上的兩個(gè)套管43、45限定。所述兩個(gè)側(cè)翼部分通過中心分配板41連接，該板41通過其上的多個(gè)鉆孔固定到兩個(gè)側(cè)翼部分。這樣，所述中心分配板能夠在套管之間沿著梁索9滑動(dòng)。規(guī)定的滑動(dòng)區(qū)域和分配板的長度之間的差值限定了滑動(dòng)范圍，如圖6所示。
根據(jù)一種變化的實(shí)施例，分配板19、41自身再分為兩個(gè)板。這兩個(gè)板中的每一種都能夠預(yù)裝配在側(cè)翼部分3G、3D上。由此，梁3的裝配模式現(xiàn)在只需通過固定側(cè)翼部分直接裝配，例如用螺釘即可。另一方面，預(yù)裝配模式就是一種工廠模式(factory phase)，它能夠容易控制。由此，排除了在梁裝配過程中的任何錯(cuò)誤。梁3的現(xiàn)場裝配實(shí)質(zhì)上通過上述方法被簡化了。
所述滑動(dòng)范圍尤其包括在梁的跨度的0.2/10,000th和5/10,000th之間。該范圍的選擇恰好低于所述附件系統(tǒng)的不穩(wěn)定極限值，即，超出梁的滑動(dòng)范圍的極限會危及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如此特性使得梁3進(jìn)一步與連接桿樞軸連接，并可在限定的滑動(dòng)區(qū)域內(nèi)根據(jù)梁索9進(jìn)行調(diào)整。由此，當(dāng)梁3受到不均勻的負(fù)載時(shí)，通過梁3相對于梁索的滑動(dòng)，來提供附加的自由活動(dòng)范圍，這樣可能會減少與負(fù)載壓力有關(guān)的勢能。如上所述，該特性使得穩(wěn)定附件系統(tǒng)成為可能。然而，在限定的滑動(dòng)區(qū)域(由套管限定)之內(nèi)發(fā)生滑動(dòng)，是為了避免梁在附件系統(tǒng)的不穩(wěn)定極限值之外滑動(dòng)。
圖7是一種正視圖，其表示試圖裝配在附件系統(tǒng)中的一種梁。該梁3再分為三個(gè)縱向截段31、32、33。第三段33與第一段31相似，只是在方向上相對于梁3的中心橫向截段對稱。每一個(gè)截段的至少一種末端為階梯狀，如圖所示，這樣易于截段裝配。更好的，中心截段32具有一種階梯狀截面，以至可以與其它兩個(gè)截段31、33裝配。固定板34鞏固梁3在其階梯狀截面位置。這些做成分離的截段31、32、33比一根整體材料的梁的情況靈活的多，它使得將附件系統(tǒng)運(yùn)到某地的后勤工作相當(dāng)簡便。而且，截段的使用使得不必采取特殊的運(yùn)輸方法成為可能，也由此減少了裝配梁的生產(chǎn)費(fèi)用。
如果需要，還可以采用必要多的截段而不至于必須采取特殊的運(yùn)輸方法。根據(jù)本發(fā)明，如此一種附件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得生產(chǎn)長度范圍在5到120m的梁的設(shè)想成為可能。事實(shí)上，根據(jù)本發(fā)明，制造出位于一種附件系統(tǒng)中的長度大于120m的梁，并且通過調(diào)節(jié)使其適合梁和桿的整體尺寸，這在理論上是可行的。根據(jù)本發(fā)明，在應(yīng)用于所述附件系統(tǒng)的特別設(shè)計(jì)的梁的尺寸中，可以采用以下長度18，24，30，35，40，55和70m。
用于梁的材料是膠合板材料。作為一種變形，可以使用一種焊接的再生鋼部分。
特別的，所述梁索由鋼或鋼的衍生物制成，其具有在190,000和230,000MPa之間的彈性系數(shù)。
然而，本發(fā)明不限于上述說明的不同實(shí)施例上，而是可以有許多其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易想到的變形。例如，可以設(shè)想將一種梁分為一些奇數(shù)量的縱向截段。截段的奇數(shù)個(gè)數(shù)使得包括一個(gè)靠在(rest on)在梁索上的中心橫向截段的梁相對于其中心橫向截段對稱成為可能。截段的數(shù)量可以優(yōu)化以至于減少裝配附件系統(tǒng)所需的全部成本。
權(quán)利要求
1.梁的附件系統(tǒng)(1)包括兩種桿(5，5a，5b)；一種梁(3，3a，3b)；和至少一種梁索(9，9a，9b)；桿由梁(3，3a，3b)對其施壓將其推開分離并且由梁索(9，9a，9b)將其拉合。
2.如權(quán)利要求1所述的附件系統(tǒng)(1)，其中梁(3，3a，3b)與梁索(9，9a，9b)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的附件系統(tǒng)(1)，其中梁(3，3a，3b)與梁索(9，9a，9b)被裝配成在一種規(guī)定的區(qū)域內(nèi)相對滑動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的附件系統(tǒng)(1)，其中套管(43，45)安裝在梁索(9，9a，9b)上來限定規(guī)定的滑動(dòng)區(qū)域。
5.如權(quán)利要求2到4中任意一項(xiàng)所述的附件系統(tǒng)(1)，其中梁(3，3a，3b)包括至少兩個(gè)側(cè)翼部分(3G，3D)，在它們之間形成梁索通道(15)。
6.如權(quán)利要求2到5中任意一項(xiàng)所述的附件系統(tǒng)(1)，其中梁(3，3a，3b)由梁索(9，9a，9b)來支撐。
7.如權(quán)利要求2到6中任意一項(xiàng)所述的附件系統(tǒng)(1)，其中梁(3，3a，3b)包括若干縱向截段(31，32，33)。
8.如權(quán)利要求2到7中任意一項(xiàng)所述的附件系統(tǒng)(1)，每一種桿(5，5a，5b)通過連接桿(13a，13b)與梁(3，3a，3b)連接，所述連接桿一端連在與梁連接的桿(5，5a，5b)上，另一端連在梁(3，3a，3b)上。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的附件系統(tǒng)(1)，其中桿(5，5a，5b)中的一種是邊桿(14)。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的附件系統(tǒng)(1)，其中梁(3，3a，3b)包括膠合板材料和/或焊接再生鋼部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種梁的附件系統(tǒng)(1)，包括兩個(gè)柱子(5a，5b)，一個(gè)梁(3b)和至少一個(gè)梁索(9a，9b)。所述柱子由梁(3b)對其施壓為了使其分離，由梁索(9a，9b)對其施壓為了使其相對靠近。
文檔編號E04B1/24GK1833079SQ200480022788
公開日2006年9月13日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者馬克·愛德華·伊里戈延 申請人:馬克·愛德華·伊里戈延