一種大跨度索、鋼桁架、玻璃肋組合結(jié)構(gòu)幕墻及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大跨度索、鋼桁架、玻璃肋組合結(jié)構(gòu)幕墻以及該幕墻的施工方法，屬于幕墻技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)大跨度空間的幕墻結(jié)構(gòu)，目前的解決辦法主要有以下幾種:采用純拉索的柔性結(jié)構(gòu)體系、采用純鋼結(jié)構(gòu)體系、采用索與鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)體系。純拉索的柔性結(jié)構(gòu)體系需要依靠較大的軸向力和變形來(lái)抵抗側(cè)向荷載，故需要較嚴(yán)格的邊界條件，不易實(shí)現(xiàn)。純鋼結(jié)構(gòu)體系主要依靠鋼結(jié)構(gòu)受力，因此要么結(jié)構(gòu)較密集，影響通透性，要么結(jié)構(gòu)較粗壯，與建筑效果不協(xié)調(diào)，且豎向承重梁的設(shè)計(jì)往往都比較高大，占用可視空間。而目前在索與鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)體系的實(shí)際施工中，對(duì)于索與鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)體系應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)才能更好地滿(mǎn)足組合結(jié)構(gòu)體系中各構(gòu)件之間的合理受力且互不影響、采取何種施工方式和順序才能更好地保證組合結(jié)構(gòu)體系順利搭建且正常使用等問(wèn)題，都是目前急需解決的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種大跨度索、鋼桁架、玻璃肋組合結(jié)構(gòu)幕墻以及該幕墻的施工方法，該施工方法確保了由受力特性截然不同的豎向拉索、水平魚(yú)腹桁架、玻璃肋三種構(gòu)件組成的組合結(jié)構(gòu)幕墻的受力、傳力特性，安全隱患低。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0005]一種大跨度索、鋼桁架、玻璃肋組合結(jié)構(gòu)幕墻，其特征在于:它包括互相平行的多個(gè)豎向抗風(fēng)柱，相鄰兩個(gè)豎向抗風(fēng)柱之間安裝有上下排列的多榀水平魚(yú)腹桁架，各榀水平魚(yú)腹桁架之間相互平行，各榀水平魚(yú)腹桁架的曲線(xiàn)側(cè)與相鄰兩個(gè)豎向抗風(fēng)柱之間相應(yīng)位置處安裝的一豎向魚(yú)腹桁架背索相接，在水平魚(yú)腹桁架的直線(xiàn)側(cè)安裝有互相平行的多個(gè)豎向拉索，豎向拉索與水平魚(yú)腹桁架的直線(xiàn)側(cè)之間通過(guò)轉(zhuǎn)接件相連，轉(zhuǎn)接件上安裝有玻璃爪件，相應(yīng)若干玻璃爪件之間安裝一玻璃面板，在上下相鄰的兩榀水平魚(yú)腹桁架的直線(xiàn)側(cè)之間，與相鄰兩個(gè)玻璃面板之間形成的豎向縫隙相對(duì)應(yīng)安裝有豎向玻璃肋，豎向玻璃肋一側(cè)的中部與和其相對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)玻璃面板之間形成的豎向縫隙上安裝的玻璃支撐爪件相接。
[0006]一種所述的組合結(jié)構(gòu)幕墻的施工方法，其特征在于它包括步驟:
[0007]I)安裝所述豎向抗風(fēng)柱，在相鄰兩個(gè)所述豎向抗風(fēng)柱之間安裝所述水平魚(yú)腹桁架；
[0008]2)在相鄰兩個(gè)所述豎向抗風(fēng)柱之間相應(yīng)位置處安裝并張拉所述豎向魚(yú)腹桁架背索，所述水平魚(yú)腹桁架與所述豎向魚(yú)腹桁架背索之間實(shí)現(xiàn)固定連接，使所述水平魚(yú)腹桁架在三點(diǎn)支撐下達(dá)到平衡；
[0009]3)安裝所述豎向拉索；
[0010]4)張拉所述豎向拉索，完成索力調(diào)節(jié)；
[0011]5)抬高所述水平魚(yú)腹桁架的直線(xiàn)側(cè)，并通過(guò)所述轉(zhuǎn)接件實(shí)現(xiàn)所述水平魚(yú)腹桁架的直線(xiàn)側(cè)與所述豎向拉索之間的固定連接；
[0012]6)在所述轉(zhuǎn)接件上安裝所述玻璃爪件；
[0013]7)在相應(yīng)所述玻璃爪件之間安裝所述玻璃面板；
[0014]8)安裝所述豎向玻璃肋。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]本發(fā)明組合結(jié)構(gòu)幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，大跨度的豎向拉索、大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu)的水平魚(yú)腹桁架、玻璃肋之間受力明確、傳力清晰，抗拉能力強(qiáng)的豎向拉索來(lái)承受自重，跨度較大、抗風(fēng)能力強(qiáng)的鋼桁架結(jié)構(gòu)水平魚(yú)腹桁架來(lái)抵抗側(cè)向風(fēng)荷載，透明的玻璃肋來(lái)支撐固定玻璃面板，整個(gè)組合結(jié)構(gòu)幕墻充分發(fā)揮了各種結(jié)構(gòu)和材料的特性，在實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)較輕盈效果的基礎(chǔ)上，不僅確保了通透性，還保證了建筑的合理受力效果。
[0017]本發(fā)明施工方法解決了柔性豎向拉索、韌性鋼桁架結(jié)構(gòu)水平魚(yú)腹桁架、脆性玻璃肋三種受力特性截然不同的構(gòu)件之間合理組合成共同受力的整體幕墻的問(wèn)題，施工順序的合理安排確保了幕墻整體在施工完成后受力明確、傳力清晰，極大降低了安全隱患。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明組合結(jié)構(gòu)幕墻的整體立體示意圖(未示出玻璃面板、轉(zhuǎn)接件等)。
[0019]圖2是圖1的A-A向剖視示意圖(示出玻璃面板、轉(zhuǎn)接件等)。
[0020]圖3是從圖1右視看去，魚(yú)腹桁架節(jié)點(diǎn)的剖面放大示意圖。
[0021]圖4是圖3的B-B向剖面示意圖。
[0022]圖5是從圖1右視看去，C部分的剖面放大示意圖。
[0023]圖6是圖5的D-D向剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1至圖6所示，本發(fā)明大跨度索、鋼桁架、玻璃肋組合結(jié)構(gòu)幕墻包括互相平行的多個(gè)豎向抗風(fēng)柱10，相鄰兩個(gè)豎向抗風(fēng)柱10之間安裝有上下排列的多榀水平魚(yú)腹桁架20，各榀水平魚(yú)腹桁架20之間相互平行，各榀水平魚(yú)腹桁架20的曲線(xiàn)側(cè)與相鄰兩個(gè)豎向抗風(fēng)柱10之間相應(yīng)位置處安裝的一豎向魚(yú)腹桁架背索30相接，豎向魚(yú)腹桁架背索30可借由轉(zhuǎn)接件(圖中未示出，優(yōu)選不銹鋼轉(zhuǎn)接件)與水平魚(yú)腹桁架20相接，在水平魚(yú)腹桁架20的直線(xiàn)側(cè)安裝有互相平行的多個(gè)豎向拉索40，豎向拉索40與水平魚(yú)腹桁架20的直線(xiàn)側(cè)之間通過(guò)轉(zhuǎn)接件50 (優(yōu)選不銹鋼轉(zhuǎn)接件)相連，轉(zhuǎn)接件50上安裝有玻璃爪件60，相應(yīng)若干玻璃爪件60之間安裝一玻璃面板70，一般為形成矩形形狀的四個(gè)玻璃爪件60之間安裝有一塊玻璃面板70，在上下相鄰的兩榀水平魚(yú)腹桁架20的直線(xiàn)側(cè)之間，與相鄰兩個(gè)玻璃面板70之間形成的豎向縫隙相對(duì)應(yīng)安裝有豎向玻璃肋80，豎向玻璃肋80 —側(cè)的中部與和其相對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)玻璃面板70之間形成的豎向縫隙上安裝的玻璃支撐爪件61相接，以實(shí)現(xiàn)玻璃肋80對(duì)玻璃面板70的固定支撐。
[0025]如圖，水平魚(yú)腹桁架20包括外弦桿21、腹桿23和弧形的內(nèi)弦桿22，外弦桿21的兩端與內(nèi)弦桿22的兩端相接且內(nèi)弦桿22與外弦桿21位于同一水平面內(nèi)，外弦桿21與內(nèi)弦桿22之間連接有多個(gè)腹桿23。如圖，整個(gè)水平魚(yú)腹桁架20的形狀如魚(yú)腹，在本發(fā)明中，外弦桿21形成朝向室外的直線(xiàn)側(cè)，內(nèi)弦桿22形成朝向室內(nèi)的曲線(xiàn)側(cè)，由此如圖所示，水平魚(yú)腹桁架20的內(nèi)弦桿22 ( 一般選為內(nèi)弦桿22的中點(diǎn))與豎向魚(yú)腹桁架背索30相接，外弦桿21對(duì)應(yīng)安裝有豎向拉索40，而內(nèi)弦桿22與外弦桿21的相交點(diǎn)與豎向抗風(fēng)柱10相接。
[0026]在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，各榀水平魚(yú)腹桁架20可相同或不同。各豎向拉索40可對(duì)應(yīng)水平魚(yú)腹桁架20的腹桿23與外弦桿21之間的相接點(diǎn)設(shè)置，當(dāng)然也可不對(duì)應(yīng)水平魚(yú)腹桁架20的腹桿23與外弦桿21之間的相接點(diǎn)而任意設(shè)置。
[0027]在本發(fā)明中，腹桿23與外弦桿21的相接點(diǎn)稱(chēng)為魚(yú)腹桁架節(jié)點(diǎn)，如圖3和圖4所示，圖中示出的是豎向拉索40與魚(yú)腹桁架節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置的情形，而轉(zhuǎn)接件50與外弦桿21相接的位置即為轉(zhuǎn)接件50與魚(yú)腹桁架節(jié)點(diǎn)相接。
[0028]在實(shí)際安裝中，豎向魚(yú)腹桁架背索30的上、下端部可分別經(jīng)由不銹鋼索頭(圖中未示出)、連接鋼件(圖中未示出)與相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)相連，同樣地，豎向拉索40的上、下端部可分別經(jīng)由不銹鋼索頭(圖中未示出)、連接鋼件(圖中未示出)與相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)相連，最上面的玻璃肋的上端部、最下面的玻璃肋80的下端部可經(jīng)由不銹鋼夾板夾持后借由連接鋼件與相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)相連。
[0029]在實(shí)際安裝時(shí)，在上下相鄰的兩個(gè)水平魚(yú)腹桁架20的外弦桿21之間安裝豎向玻璃肋80時(shí)，如圖3和圖4，玻璃肋80 —側(cè)的上、下端部分別由夾板91 (優(yōu)選不銹鋼夾板)夾持，夾板91借由雙螺帽螺栓93固定于玻璃肋80上，夾板91經(jīng)由連接鋼件92與相應(yīng)外弦桿21連接。如圖5和圖6，玻璃肋80 —側(cè)的中部由夾板81 (優(yōu)選不銹鋼夾板)夾持，夾板81借由雙螺帽螺栓82固定于玻璃肋80上，夾板81直接與玻璃支撐爪件61固定連接。
[0030]如圖1，豎向抗風(fēng)柱10 —般包括立柱和腹桿。
[0031]在實(shí)際實(shí)施中，當(dāng)豎向跨度很大、豎向抗風(fēng)柱10需要由多個(gè)單元抗風(fēng)柱拼接而成時(shí)，各豎向抗風(fēng)柱10之間需要由水平抗風(fēng)桁架(圖中未示出)來(lái)連接固定，以提高豎向抗風(fēng)柱10的抗風(fēng)性能。在實(shí)際中，各豎向抗風(fēng)柱10之間橫向安裝有多個(gè)水平抗風(fēng)桁架，多個(gè)水平抗風(fēng)桁架之間互相平行，每個(gè)水平抗風(fēng)桁架為一貫通的單根結(jié)構(gòu)，不是拼接結(jié)構(gòu)。單元抗風(fēng)柱的結(jié)構(gòu)與豎向抗風(fēng)柱10相同。
[0032]在本發(fā)明中，豎向抗風(fēng)柱10、水平魚(yú)腹桁架20、豎向魚(yú)腹桁架背索30、豎向拉索40、轉(zhuǎn)接件50、玻璃爪件60、玻璃支撐爪件61、玻璃肋80、水平抗風(fēng)桁架等為本領(lǐng)域的熟知部件，故其具體構(gòu)成不在這里詳述。玻璃爪件60、玻璃支撐爪件61可選為不銹鋼球鉸夾具等。
[0033]對(duì)于上述本發(fā)明組合結(jié)構(gòu)幕墻，本發(fā)明還提出了一種施工方法，包括如下步驟:
[0034]I)安裝豎向抗風(fēng)柱10，在相鄰兩個(gè)豎向抗風(fēng)柱10之間安裝水平魚(yú)腹桁架20 ;
[0035]2)在相鄰兩個(gè)豎向抗風(fēng)柱10之間相應(yīng)位置處安裝