[实用新型]大跨度梁体结构

说明书

本实用新型涉及一种大跨度梁体结构及其设计方法，尤其是涉及一种主要用于建筑及桥梁的可伸缩并能快速安装到位的大跨度梁体结构及其设计方法。

众所周知，大跨度梁体的应用范围是很广泛的，它可用于建筑方面，如室内体育馆的顶梁，大跨度无柱式组装厂房，如大型飞机组装车间或大跨度无柱式化库的顶梁；它也可用于桥梁方面，如用作拱形公路桥或铁路桥的梁体；还可以用于各种隧道工程，如作地下隧道或矿井隧道的预制结构梁架。现有技术中的梁体一般包括钢筋水泥梁及钢结构梁，其中钢结构梁可作成较大跨度，它是由钢架彼此铆接，栓接或焊接构成的。这种大跨度钢梁的不足之处在于安装速度慢，一般需在现场将分段组装好的钢结构架或单体的基本构件用螺栓或铆钉等连接成整体的梁体；此外，这种钢梁组装后是不能伸缩的，如一个大跨度钢梁分几段组装，然后再运到现场总体组装，由于钢梁段不能缩短，因而体积大，给运输及吊装带来不便；再从国防上考虑，在战争中往往需要迅速架设大跨度桥梁，以便争取时间取得胜利，为此使用传统的大跨度钢梁是不能满足要求的。

因此，本实用新型的目的在于提供一种新型的大跨度梁体结构及其设计方法，该梁体结构可以克服传统大跨度钢梁的上述种种缺点，它在组装后可以根据需要进行伸长或缩短，能作到一次施工到位，以使得建筑或桥梁工程的工期大为缩短及降低了成本，并且这种大跨度梁体的运输及吊装简便，其跨度可超过传统的大跨度钢梁，不但可用于永久性的建筑及桥梁，而且还可用于临时性的建筑及桥梁，实现快速的安装。

本实用新型的上述任务是这样来实现的：采用一种大跨度梁体结构，它是由多个杆件通过螺栓相互连接而成的，其特征在于，该梁体结构至少由一个单元组成，构成梁体单元的每个所述杆件是等长度及相同截面的，在每个所述杆件上具有m个螺栓连接点，这些连接点将每个所述杆件的长度分成m－1个线段，各个所述杆件上的对应线段相等，并且位于梁体上方的线段依次地大于下方的线段，及位于梁体上方相邻线段的差依次地大于位于下方相邻线段的差，每个梁体单元是这样连接的，即将该单元中所有杆件分成等量的前杆件组及后杆件组，其中一个杆件组（前或后杆件组）中的每个杆件的上m个连接点中的每个连接点分别与另一杆件组（后或前杆件组）中m个依次排列的不同杆件上的对应连接点相连接。

并且本实用新型还提供了这种大跨度梁体结构的设计方法，该方法分下列的步骤：

Ⅰ）首先根据工程要求确定梁体跨度及梁体高度；

Ⅱ）根据所需实际坡度或拱型梁底高度（尤其对于桥梁）选定曲率；

Ⅲ）根据实际负荷选择杆件材料及截面大小，根据梁体稳定性要求选择连接点数目，再通过应力计算最后确定出杆件的数目，长度及螺拴的材料与直径。

为了对本实用新型的大跨度梁体的各种构型及优点作更深入的了解，下面将借助于附图对本实用新型的优选实施例作详细说明。其附图为：

图1：根据本实用新型的大跨度梁体结构一个优选实施例的局部示意图，用以说明本实用新型的原理；

图2：上述梁体结构中杆件连接点的设置与梁体曲率之间的关系曲线；

图3到5：本实用新型的大跨度梁体结构的另一优选实施例，其中图3表示该梁体结构完全收缩的状态，图4表示该梁体张开的一个中间位置，图5表示梁体安装到位时的状态；

图6：根据本实用新型的梁体设计过程中选择参数的图。