[發明專利]方柱穿膜連接裝置及其施工方法

有效

• 申請號: 201210168466.3
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102677777A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 李學亮;丁偉祥;宋俊杰;喻四純;李超;陳業林
• 申請（專利權）人: 中建三局第三建設工程有限責任公司
• 主分類號: E04B1/38
• 分類號: E04B1/38;E04G21/00
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖;唐曉麗

技術領域

本發明涉及一種建筑膜結構的施工裝置和施工，特別是一種大跨度張拉膜結構的膜材穿過變截面直方柱或斜方柱的裝置和施工方法。

背景技術

在索膜結構領域中，張拉膜結構是膜材通過支撐柱和鋼架支承，調節張拉索成型。由于膜材曲線受力分析復雜，結構柱穿膜導致膜面應力重新分配，使得節點處理也非常復雜。國內結構柱穿張拉膜先例很少。少量需要結構柱穿膜時，現有的處理方式是按照以下程序施工的：

步驟一：現場施工準備，鋼結構或其他支撐體系施工完成；

步驟二：張拉膜布加工完成，穿膜節點裝置的鋁板準備完成；

步驟三：鋁板與膜布固定完成；

步驟四：張拉膜布依次提升就位，并連接成整體；

步驟五：二次張拉施加預應力至設計值，張拉完成。

由于該工藝是先固定穿膜節點裝置于膜布上，膜布提升就位后，可直接進行大面積膜材的張拉，該工藝的缺點是一旦方柱為斜向放置或者變截面柱，穿膜節點裝置如先于膜布就位之前安裝將無法提升膜布，大跨度膜材無法根據現場實施情況調節成型弧度，無法使膜材達到二次張拉預應力的規定值。

發明內容

本發明的目的是提供一種方柱穿膜連接裝置，解決大跨度張拉膜結構的膜材穿過變截面直方形柱或斜方柱固定連接的技術問題，解決膜材長度調節的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種方柱穿膜連接裝置，與方柱和穿過方柱的膜材連接，所述方柱在穿膜處外圍環向焊接有繃膜鋼板，所述繃膜鋼板上間隔開有螺栓孔，所述膜材在接近方柱的邊緣為雙層卷邊，雙層卷邊內穿有預埋繩，所述預埋繩靠近方柱一側，所述雙層卷邊置于所述繃膜鋼板的上面，雙層卷邊與繃膜鋼板之間墊有橡膠墊，雙層卷邊之上排列有一圈帶有螺栓孔的壓膜鋼板，所述繃膜鋼板的螺栓孔與壓膜鋼板的螺栓孔相對應且穿有螺栓，將膜材和橡膠墊夾緊固定在其間。

所述繃膜鋼板的厚度不小于8mm，寬度不小于100mm。

所述繃膜鋼板正下方方柱外側焊接有肋板。

所述膜材的邊緣兩側均墊有橡膠墊。

所述方柱是斜柱或直柱。

一種方柱穿膜的施工方法，應用以上所述的方柱穿膜連接裝置，其施工步驟如下：

步驟一：現場施工準備，膜結構的支撐體系施工完成；

步驟二：通過有限元分析模擬張拉完成后膜材的位置與弧度，方柱與膜材相交位置與形狀；

步驟三：按照電腦模擬結果加工膜材，并備好穿膜位置節點的各種材料；

步驟四：將第一塊膜單元的膜材提升就位，順序安裝相鄰膜單元的膜材；

步驟五：膜單元的膜材全部安裝完成后，安裝方柱穿膜連接裝置：膜材的邊緣兩側墊好橡膠墊，使預埋繩卡在橡膠墊的一端，橡膠墊兩側夾在繃膜鋼板和壓膜鋼板之間，螺栓分別穿過繃膜鋼板的螺栓孔和壓膜鋼板的螺栓孔，將膜材和橡膠墊夾緊固定；

步驟六：張拉預埋繩使所有膜單元連成一個整體，控制張拉量使膜面繃緊，保持膜面弧度順滑，并最終確定膜材穿過螺栓后的長度，分兩次進行張拉達到設計要求；

步驟七：無法進行有限元分析模擬的穿膜位置，通過調整穿有螺栓后的膜材長度來進行局部調節，消除因應力集中造成的膜面褶皺；

步驟八：將繃膜鋼板焊接在方柱外側的預定位置，使其與方柱固定。

與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果：

本發明解決了大跨度張拉膜結構的膜材穿過變截面方柱或斜向方柱節點的技術問題，并且可以做到先施工大面積膜材，再根據方柱的尺寸在現場進行繃膜鋼板的焊接。然后根據現場需要對膜面的弧度、褶皺等進行膜材長度的調節，使膜材達到二次張拉的預應力規定值。

本發明可廣泛應用于大跨度張拉膜結構穿過變截面直方柱或斜方柱的施工。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是圖1中A-A剖面的結構示意圖。

圖3是圖2中B節點的結構示意圖。

附圖標記：1－方柱、2－膜材、3－繃膜鋼板、4－壓膜鋼板、5－螺栓、6－預埋繩、7－橡膠墊、8－肋板。

具體實施方式