[實(shí)用新型]一種桁架支承的四面立體索網(wǎng)幕墻?巨型框架結(jié)構(gòu)體系

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720140258.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-16
• 公開（公告）號(hào): CN206916933U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅赤宇;向前;王金鋒;郭豐碩;葉浩;徐剛;張帆;張戰(zhàn)廷;丘桂秀;蔡贊華;沈繼美;陳潤(rùn)輝;吳一非
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): E04B1/19
• 分類號(hào): E04B1/19;E04B2/88
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司44104
• 代理人: 劉小敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種幕墻支撐結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種桁架支承的四面立體索網(wǎng)幕墻-巨型框架結(jié)構(gòu)體系。

背景技術(shù)

平面索網(wǎng)玻璃幕墻是玻璃幕墻的一種形式，其采用平面預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)作為幕墻玻璃的支承結(jié)構(gòu)。索網(wǎng)的邊緣固定在剛性很大的垂直桁架柱和水平鋼桁架梁上，桁架柱和桁架梁通過對(duì)水平和豎向的拉索施加預(yù)應(yīng)力,使索網(wǎng)的結(jié)構(gòu)體系形成所需要的形態(tài)，保證其有足夠的剛度承擔(dān)平面外的風(fēng)荷載和地震作用。這種類型的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)允許在最大理論荷載下產(chǎn)生較大的柔性變形，從而可減小邊緣固定結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺度，達(dá)到幕墻結(jié)構(gòu)通透、美觀的效果。在索網(wǎng)安裝完成后，將玻璃的四個(gè)角點(diǎn)通過爪件和拉索連接，并在玻璃和玻璃之間采用硅酮密封膠進(jìn)行連接，以形成平面索網(wǎng)玻璃幕墻。

申請(qǐng)?zhí)枮?00710143695.9的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種平面索網(wǎng)的支撐結(jié)構(gòu)，其為四邊形的桁架結(jié)構(gòu)。橫向拉索的兩端可連接在左右方的固定結(jié)構(gòu)上，豎向拉索的兩端可以固定在上下方的固定邊框上。然而，這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于：

(1)屬于局部結(jié)構(gòu)構(gòu)件，須支撐于周邊的建筑結(jié)構(gòu)上才成立，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定；

(2)當(dāng)建筑物的四面上都要建造玻璃幕墻的時(shí)候，需要分別在四面上重復(fù)建造支撐結(jié)構(gòu)，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)工，且結(jié)構(gòu)的整體性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種桁架支承的四面立體索網(wǎng)幕墻-巨型框架結(jié)構(gòu)體系，其自成獨(dú)立穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，無需支撐在建筑結(jié)構(gòu)上，結(jié)構(gòu)的整體性好。

為達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種桁架支承的四面立體索網(wǎng)幕墻-巨型框架結(jié)構(gòu)體系，其特征在于：包括巨型框架結(jié)構(gòu)和張拉在所述巨型框架結(jié)構(gòu)上的平面預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)，所述的巨型框架結(jié)構(gòu)包括垂直固定在水平面上的四根立體格構(gòu)柱和水平搭接在所述的四根立體格構(gòu)柱上的四根立體鋼桁架，所述的四根立體格構(gòu)柱與所述的四根立體鋼桁架焊接為一體。

在本實(shí)用新型中，四根垂直設(shè)置的立體格構(gòu)柱支撐四根水平設(shè)置的立體鋼桁架。立體格構(gòu)柱和立體鋼桁架不僅是重要的抗側(cè)力構(gòu)件，同時(shí)也是平面預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)的支撐：所述的平面預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)的橫向拉索分別固定在相鄰的立體格構(gòu)柱上的拉索固定件和拉索張拉件上，縱向拉索分別固定在位于立體鋼桁架和所述立體鋼桁架下方水平面上的拉索固定件和拉索張拉件上。

由于立體格構(gòu)柱和立體鋼桁架共同構(gòu)成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)，上述的結(jié)構(gòu)本身無須依附于周邊的建筑結(jié)構(gòu)上，而能夠自成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，承擔(dān)結(jié)構(gòu)自重，風(fēng)荷載以及地震作用。此外，本發(fā)明尤其適合在建筑的四面上都要建造玻璃幕墻的情況，避免了傳統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)需要在建筑的四面上重復(fù)建造、費(fèi)時(shí)費(fèi)工的缺點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述的立體鋼桁架的下弦桿和格構(gòu)柱交接處的連接節(jié)點(diǎn)為鑄鋼節(jié)點(diǎn)；所述的鑄鋼節(jié)點(diǎn)的包括豎向主管和其它方向的鋼管，所述的豎向主管與所述立體格構(gòu)柱的豎向鋼管貫通設(shè)置，所述其它方向的鋼管與所述豎向主管貫通，并與所述立體鋼桁架和格構(gòu)柱的鋼管相接。

由于立體鋼桁架的下弦桿和格構(gòu)柱的交匯處受兩個(gè)方向索拉力的影響，巨大的軸力和彎矩集中在此處，因此導(dǎo)致較多的桿件交匯，且桿件承受的應(yīng)力偏大。為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，節(jié)點(diǎn)區(qū)應(yīng)不先于構(gòu)件破壞。因此，優(yōu)選地采用鑄鋼節(jié)點(diǎn)，以使節(jié)點(diǎn)區(qū)具備足夠的承載力和剛度。

具體而言，所述的平面預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)為單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)；所述巨型框架結(jié)構(gòu)體系的焊接節(jié)點(diǎn)上設(shè)有拉索張拉件和拉索固定件，所述的拉索張拉件和拉索固定件由平行設(shè)于所述豎向主管外表面的三道加勁環(huán)肋和縱向設(shè)于相鄰的加勁環(huán)肋之間的加勁肋共同支撐。

根據(jù)索網(wǎng)幕墻的實(shí)際跨度，可選用單層單向索網(wǎng)結(jié)構(gòu)或單層雙向索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。由于采用單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為保證風(fēng)荷載作用下索網(wǎng)幕墻的安全性，拉索承擔(dān)了較大的預(yù)應(yīng)力以及風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的續(xù)加拉力，拉索張拉件和拉索固定件處于強(qiáng)受拉狀態(tài)。為保證拉索張拉件和拉索固定件與節(jié)點(diǎn)區(qū)的拉應(yīng)力均勻擴(kuò)散，在豎向主管外套設(shè)加勁環(huán)肋，并在加勁環(huán)肋之間設(shè)豎向的加勁肋，共同支撐拉索張拉件和拉索固定件。

優(yōu)選地，所述的巨型框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)區(qū)采用設(shè)置加勁外環(huán)肋的方式連接。

立體格構(gòu)柱和立體鋼桁架的工程節(jié)點(diǎn)主要采用相貫焊接的形式，結(jié)構(gòu)中存在大量的鋼管交匯節(jié)點(diǎn)。為降低施工難度，方便焊接，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)區(qū)采用設(shè)置加勁外環(huán)肋的方式，以保證節(jié)點(diǎn)區(qū)的剛度和極限承載力。

有益效果：

本實(shí)用新型的桁架支承的四面立體索網(wǎng)幕墻-巨型框架結(jié)構(gòu)體系無需支撐于周邊的建筑結(jié)構(gòu)上，能夠承擔(dān)結(jié)構(gòu)自重、風(fēng)荷載以及地震作用，尤其適用于超高層建筑頂部，在建筑頂部形成開闊通透的天景空間。

附圖說明