專利名稱：點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架，它特別適用于主體建筑物的外圍護(hù)一點(diǎn)連接式玻璃幕墻的使用。點(diǎn)連接式玻璃幕墻一在點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的每一張玻璃片都是采用幾個支撐點(diǎn)與主結(jié)構(gòu)相連接的玻璃幕墻。
利用玻璃幕墻作建筑物的外圍護(hù)，在當(dāng)今世界上已經(jīng)廣泛使用，但是玻璃幕墻中的點(diǎn)連接式玻璃幕墻在我國首例實施至今只有短短三年時間，所以點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的有關(guān)技術(shù)問題還有待設(shè)計師們?nèi)ヌ剿骱徒鉀Q。本文主要提及的是點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在實施的點(diǎn)連接式玻璃幕墻與目前使用最多的隱框玻璃幕墻相比較具有兩大特點(diǎn)第一、通透性好，大片玻璃是通過幾個支承點(diǎn)與主結(jié)構(gòu)相連接，視線被遮擋面積小，視野開闊；第二、結(jié)構(gòu)造型美觀，從整體結(jié)構(gòu)造形到細(xì)部金屬連接配件都能夠滿足現(xiàn)代建筑物的多樣化發(fā)展需要。因為點(diǎn)連接式玻璃幕墻是建筑物的外圍護(hù)，人們可以透過玻璃清楚地看到支承每張玻璃片的整體結(jié)構(gòu)體系，充分體現(xiàn)出玻璃的晶瑩剔透和金屬構(gòu)件的堅固結(jié)實，使人感受到“力”與“透”和“慮”與“實”的鮮明對比效果。根據(jù)點(diǎn)連接式玻璃幕墻的上述特點(diǎn)，要求點(diǎn)連接式玻璃幕墻壁中的每種結(jié)構(gòu)配套元件都要遵守最大的通透和優(yōu)美的結(jié)構(gòu)造形原則。但是現(xiàn)在實施的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的桁架都是采用大直徑的主鋼管與小直徑的弓形鋼管焊接結(jié)構(gòu)組合的，這樣的桁架結(jié)構(gòu)視線被遮擋面積比較大，外形比較陳舊、呆板。
目前解決上述問題的方法是采用減小抗風(fēng)系數(shù)和抗震等級，來獲得有限的減小桁架中的鋼管直徑，使桁架體積減小，但是這種方法實際上是降低點(diǎn)連接式玻璃幕墻抵抗外來載荷能力換取的。另外一種方法是改變桿件的形狀，使人視覺發(fā)生改變，將向外看的目光，吸引到造型優(yōu)美的桿件上面，但是這種方法實際上是增加視線被遮擋面積，與點(diǎn)連接式玻璃幕墻通透特征相違背。
本實用新型的目的就是要提供一種點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架。因為該復(fù)合桁架是由一條主鋼管為中心支柱和布置在主鋼管四個方向上或者三個方向上或者兩個對稱方向上由數(shù)條短撐桿和2-4道很細(xì)小的實心拉桿或者鋼索(注以下簡稱拉桿)組成的，所以該復(fù)合桁架體積小，并且它的體積小結(jié)構(gòu)造形美觀。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，在主鋼管承受外來荷載的方向上焊接比較細(xì)小的短撐桿，然后在短撐桿項端安裝拉桿，并日對拉桿進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張緊，保證復(fù)合桁架在承受外來載荷發(fā)生彎曲時的位移量小于設(shè)計彎曲位移量。
本實用新型中的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架是采用一條主鋼管為中心支柱，在主鋼管周圍布置數(shù)條很細(xì)小的拉桿和比較短的撐桿組成的拉桿受體系，上述拉桿受力體系布置在主鋼管承受荷載作用的方向平面內(nèi)復(fù)合組成具有體積小、造形美觀，并且能夠充分體現(xiàn)點(diǎn)連接式玻璃幕墻的通透特點(diǎn)的復(fù)合桁架。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及附圖給出。


圖1至圖6是根據(jù)本實用新型提出的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架，在點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的安裝位置圖和復(fù)合桁架組成結(jié)構(gòu)圖。
下面結(jié)合
圖1詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架在建筑物中的具體位置的細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)
圖1是某建筑物的局部立面圖，在該立面中點(diǎn)連接式玻璃幕墻是建筑物的外圍護(hù)，它是由很多玻璃片組成的墻體。
下面結(jié)合圖2詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架在建筑物中的具體位置的細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)圖2是
圖1中的A—A剖面圖，該剖面圖是豎直剖面圖，在該豎直剖面中復(fù)合桁架(1)是點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的受力結(jié)構(gòu)，在復(fù)合桁架(1)的上面安裝有幕墻玻璃(2)。上述復(fù)合桁架(1)是由兩個受力體系組成的，第一個是受壓力體系是由一條主鋼管和焊接在該條主鋼管上的多條撐桿組成的；第二個是受拉力體系是由安裝在主鋼管和撐桿上面的多條拉桿組成的。(至于拉桿與撐桿和拉桿與主鋼管之間的連接固定裝置已經(jīng)超出本項實用新型論證說明范圍，本文不討論)該復(fù)合桁架(1)由以上兩部份受力體系組合起來后與單獨(dú)的一條鋼管立柱承受相同荷載的情況相比較，前者所用的鋼材重量或者體積只是后者的幾分之一。
下面結(jié)合圖3詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架在建筑物中的具體位置的細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)圖3是
圖1中的B--B剖面圖，該剖面圖是水平剖面圖，在該水平剖面內(nèi)，因為復(fù)合桁架在玻璃幕墻中的布置位置不同，所以各個位置上的復(fù)合桁架所承受的水平荷載方向各不相同。下面對各種水平荷載作用進(jìn)行分析說明，水平荷載作用一般分為三種情況，第一種情況是位于建筑物轉(zhuǎn)角處，復(fù)合桁架L1就是安裝在玻璃幕墻轉(zhuǎn)角處的，它承受來自兩面玻璃幕墻的拉力荷載作用和來自垂直于兩面玻璃幕墻平面的風(fēng)荷載作用。因為上述荷載對復(fù)合桁架L1作用是多方面的，所以處于轉(zhuǎn)角處的復(fù)合桁架L1必須是一條能夠承受多個方向荷載作用的立體桁架。第二種情況是處于玻璃幕墻中間位置處的復(fù)合桁架L2，因為它所處的位置是在玻璃幕墻的中間連續(xù)處，該處兩邊玻璃幕墻對復(fù)合桁架L2的拉力荷載的合力為零，它只承受來自垂直于玻璃幕墻平面的風(fēng)荷載作用，所以該處的復(fù)合桁架L2是一條只承受單方向荷載作用的平面桁架。第三種情況是處于玻璃幕部分中斷或者處于伸縮縫位置處的復(fù)合桁架L3，它不但要承受來自垂直于玻璃幕墻平面的風(fēng)荷載作用，而且還要承受一個方向的玻璃幕墻對它的拉力作用，所以該處的復(fù)合桁架L3是一條能夠承受兩個方向荷載作用的桁架。
下面結(jié)合圖4詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架L1的具體細(xì)節(jié)及結(jié)構(gòu)圖4是圖3中所示的復(fù)合桁架L1的結(jié)構(gòu)布置圖，復(fù)合桁架L1是安裝在玻璃幕墻轉(zhuǎn)角處的，除承受玻璃幕墻重力以外，在水平方向上還要承受來自兩面不同方向的玻璃幕墻的拉力荷載作用和來自兩面不同方向的玻璃幕墻平面的風(fēng)荷載作用。因為上述荷載作用是來自多個方向的，所以復(fù)合桁架L1是一條立體復(fù)合桁架。為了保證該復(fù)合桁架L1能夠承受四個方向上的荷載作用，在主鋼管(3)的四個方向上焊接撐桿(4)，并且在撐桿(4)的頂端安裝豎直拉桿(5)和水平拉桿(7)，然后在撐桿(4)的頂端與主鋼管(3)之間安裝斜拉桿(6)，最后根據(jù)受力體系內(nèi)力設(shè)計值，用扭矩扳手收緊各拉桿，給復(fù)合桁架L1施加一定數(shù)值的張緊預(yù)應(yīng)力，用來平衡外來荷載作用。(至于拉桿與撐桿和拉桿與主鋼管之間的連接固定裝置問題已經(jīng)超出本項實用新型論證說明范圍，本文不討論)。上述各種各條拉桿與撐桿(4)均勻布置在主鋼管(3)的四周后組成一種受力平衡的復(fù)合桁架受力網(wǎng)架體系，保證復(fù)合桁架整體在承受外來載荷時產(chǎn)生的彎曲位移量在允許數(shù)值范圍以內(nèi)。1—1圖是復(fù)合桁架L1的橫向剖面圖，在此剖面內(nèi)布置有四條撐桿(4)，這四條撐桿(4)是分別焊接在主鋼管(3)的四個方向的，它們的頂端安裝有豎直拉桿(5)、斜拉桿(6)和水平拉桿(7)。2—2圖是復(fù)合桁架L1的橫向剖面圖，在此剖面內(nèi)布置有撐桿(4)和水平拉桿(7)，因為在這一剖面內(nèi)布置的撐桿(4)和水平拉桿(7)只是為了支承幕墻玻璃片設(shè)置的，它們不是復(fù)合桁架的整體受力組合部分，所以只在三個方向布置有撐桿(4)和水平拉桿(7)。
下面結(jié)合圖5詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架L2的具體細(xì)節(jié)及結(jié)構(gòu)圖5是圖3中所示的復(fù)合桁架L2的結(jié)構(gòu)布置圖，復(fù)合桁架L2是安裝在玻璃幕墻中間位置處的，除承受玻璃幕墻重力以外，在水平方向上只承受來自重直于玻璃幕墻平面的風(fēng)荷載作用，因為外來荷載只有一個方向，所以復(fù)合桁架L2是一條平面復(fù)合桁架。因為該復(fù)合桁架只承受單一方向的外來荷載作用，所以只在主鋼管(3)對稱的兩個方向上焊接撐桿(4)，并且在撐桿(4)的頂端安裝豎直拉桿(5)和在撐桿(4)與主鋼管(3)之間安裝斜拉桿(6)，然后給各條拉桿施加一定預(yù)張緊應(yīng)力，用來平衡外來荷載作用。3—3是復(fù)合桁架L2的橫向剖面圖，在此剖面內(nèi)布置有兩條撐桿(4)，該兩條撐桿(4)是分別焊接在主鋼管(3)對稱方向上的，它們的頂端安裝有豎直拉桿(5)和斜拉桿(6)。4—4圖是復(fù)合桁架L2的橫向剖面圖，在此剖面內(nèi)布置有一條撐桿(4)，因為在這一剖面內(nèi)布置撐桿(4)只是為了支承幕墻玻璃片設(shè)置的，它不是復(fù)合桁架的整體受力組合部分，所以只在一個方向上布置了一只撐桿(4)。
下面結(jié)合圖6詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體的點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架L3的具體細(xì)節(jié)及結(jié)構(gòu)圖6是圖3中所示的復(fù)合桁架L3的結(jié)構(gòu)布置圖，復(fù)合桁架L3是安裝在玻璃幕墻中斷位置或者設(shè)計有伸縮縫位置上的，它除承受玻璃幕墻重力以外，在水平方向上還要承受來自垂直于玻璃幕墻平面的風(fēng)荷載作用和一面玻璃幕墻的拉力作用。因為該復(fù)合桁架L3必須承受來自兩個方向上的荷載作用，所以在主鋼管(3)的三個方向上焊接撐桿(4)，并且在撐桿(4)的頂端安裝豎直拉桿(5)和水平拉桿(7)，然后在撐桿(4)與主鋼管(3)之間安裝斜拉桿(6)，最后給各條拉桿施加一定預(yù)張緊應(yīng)力，用來平衡外來荷載作用。5—5圖是復(fù)合桁架L3的橫向剖面圖，在此剖面內(nèi)布置有三條撐桿(4)，該三條撐桿(4)是分別焊接在主鋼管(3)的三個方向上的，它們的頂端安裝有豎直拉桿(5)、斜拉桿(6)和水平拉桿(7)。6—6圖是復(fù)合杵架L3的橫向剖面圖，在此剖面內(nèi)布置有一條撐桿(4)，因為在此剖面內(nèi)布置撐桿(4)只是為了支承幕墻玻璃片設(shè)置的，它不是復(fù)合桁架的整體受力組合部分，所以只在一個方向上布置了一只撐桿(4)。
權(quán)利要求1.一種使用在點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架(1)它是由主鋼管(3)和在主鋼管(3)承受外來荷載的四個方向上或者三個方向上或者兩個對稱方向上布置數(shù)條很細(xì)小的實心拉桿或者鋼索(注以下簡稱拉桿)和較短的撐桿(4)組成的，其特征在于在主鋼管(3)上焊接有多條撐桿(4)，并且在主鋼管(3)和撐桿(4)上安裝有多條拉桿。
專利摘要一種點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架,它特別適應(yīng)主體建筑物的外圍護(hù)——點(diǎn)連接式玻璃幕墻使用。該點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的復(fù)合桁架是采用一條主鋼管為中心支柱,在主鋼管周圍布置數(shù)條很細(xì)小的實心拉桿或者鋼索(注:以下簡稱拉桿)和較短的撐桿組成的拉桿受力體系,上述拉桿受力體系布置在主鋼管承受荷載作用方向平面內(nèi)復(fù)合組成具有體積小、造形美觀新穎,并且能夠充分體現(xiàn)點(diǎn)連接式玻璃幕墻通透特點(diǎn)的復(fù)合桁架。
文檔編號E04B2/88GK2464823SQ99251528
公開日2001年12月12日 申請日期1999年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月20日
發(fā)明者范應(yīng)華 申請人:范應(yīng)華