[发明专利]一种自平衡预应力门式刚架结构装置

说明书

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种自平衡预应力门式刚架结构装置。

背景技术

门式刚架钢结构是单层工业厂房、民用及仓储房屋中一种常见的结构形式。近些年来，由于我国经济建设的快速发展及生产需要，门式刚架结构以其用钢量低、重量轻、造价低、适用范围广等优点而得到广泛的应用。

门式刚架结构根据使用功能与荷载情况的不同对跨度有不同的需求。对于门式刚架粮库类结构，其不但承受普通门式刚架所要求的荷载，而且还承受粮食堆积水平荷载，粮食堆积水平荷载对刚架柱的侧压力是设计必须考虑的极其重要的因素，同时粮库类结构还有大跨度的需求，这样就必须采用截面尺寸较大的梁柱，门式刚架所具有的用钢量低、重量轻等优势就无法得到较好体现。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种自平衡预应力门式刚架结构装置，将预应力索连接于跨度方向的两刚架柱之间，实现结构内力体系的自平衡，有效改善结构的受力性能，减小梁柱截面尺寸，提高结构安全性和经济性。

本发明提供一种自平衡预应力门式刚架结构装置，包括多根刚架梁、分立于所述装置两端的两根刚架柱与基面；其中，所述刚架梁组成Λ型梁顶；刚架柱包括垂直设置于基面之上第一刚架柱与第二刚架柱，所述第一刚架柱与所述第二刚架柱承载所述梁顶；所述装置还包括安装于第一刚架柱与第二刚架柱之间、并平行于基面的上预应力索及下预应力索；

所述装置用于散装粮食的仓储，还包括设置于结构内部的采集单元，设置于结构外部的控制单元，设置于结构外部、且处于上预应力索两端及下预应力索两端的张拉单元；其中，采集单元实时采集所述装置内的储粮信息，将该储粮信息发送到控制单元；控制单元将该储粮信息与刚架柱截面面积、结构跨高比结合，计算上预应力索及下预应力索应提供的拉力，进而计算上预应力索及下预应力索的伸缩位移；并根据该伸缩位移信息生成控制指令向张拉单元发送；张拉单元基于所述控制指令从两端同时向上预应力索及下预应力索施力，直到上预应力索及下预应力索的伸缩量等于该伸缩位移。

优选地，上预应力索与下预应力索平行。

优选地，储粮信息包括储粮重力信息及储粮图像信息。

优选地，上预应力索与下预应力索的距离H满足：

其中，SDR为结构跨高比，γ为设计参数。

优选地，所述上预应力索设置于距刚架柱顶端0.5m到1m处。

优选地，所述装置下端布置有预应力索地沟，所述下预应力索设置于该地沟内。

优选地，所述上预应力索与下预应力索的索体均为平行钢丝束。

优选地，所述平行钢丝束包括钢丝束本体、套设在钢丝束本体上的至少一层护套、以及缠绕在钢丝束本体四周的细钢丝或纤维增强聚酯带。

优选地，刚架柱与刚架梁均为实腹式工字型。

优选地，所述采集单元包括：位于所述基面、采集储粮重力信息的压力传感器，及位于所述装置四周及顶部、采集储粮图像信息的图像传感器。

由以上技术方案可知，本发明根据粮库类门式刚架的受力特点，将预应力索连接于跨度方向的两柱之间，实现了结构内力体系的自平衡，有效改善结构的受力性能，减小梁柱截面尺寸，提高结构安全性和经济性。

附图说明

图1是本发明实施例的自平衡预应力门式刚架结构装置示意图；

图2是本发明实施例的预应力索智能张拉系统示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

本发明的发明人考虑到当前储粮类门式刚架结构由于抵抗储粮水平推力，造成用钢量大、建造困难、结构变形大、安全性差等缺点，于是利用预应力索受拉性能好、传力可靠等优点，将预应力索安装在刚架柱之间，得以实现结构的自身平衡，减小了结构受力和变形，大大提高了结构安全性。

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

图1示出了本发明的自平衡预应力门式刚架结构装置示意图，参见图1，门式刚架结构装置包括处于结构上方的刚架梁3、支撑结构顶部的刚架柱与处于结构下方的基面(图中未示出)。