[發明專利]一種模塊化裝配式空間管桁架骨架膜結構系統

在審

• 申請號: 202011000172.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112012344A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 黃奎生;樊洞齊;王潔斌;沈琪;毛剛;周振飛;王欣語;劉曉翠;何瑩瑩;賀國強;劉文利;于政宏;趙佳鑫
• 申請（專利權）人: 東北大學設計研究院（有限公司）
• 主分類號: E04B1/342
• 分類號: E04B1/342;E04B1/34;E04C3/11;E04C3/02;E04C3/30;E04B7/10;E04B1/76
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種模塊化裝配式空間管桁架骨架膜結構系統，包括主桁架拱子系統、連系次桁架子系統、支撐子系統、山墻鋼結構子系統及PE膜結構子系統；主桁架拱子系統和連系次桁架子系統均采用標準模塊化結構，各標準模塊均為工廠預制件；由主桁架拱子系統、連系次桁架子系統及支撐子系統共同組成主體空間結構體系；山墻鋼結構子系統位于主體空間結構體系兩端，PE膜結構子系統覆裝在主體空間結構體系和山墻鋼結構子系統外部。本發明的骨架膜結構系統具有施工周期短、耐久性好、維護簡單、維護次數少及維護費用低的特點，采光性能良好且保溫隔熱效果好，可有效減少高空作業，無現場施焊作業，可有效降低建筑結構的投資成本，可獲得更好的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明屬于建筑結構技術領域，特別是涉及一種模塊化裝配式空間管桁架骨架膜結構系統。

背景技術

針對露天料場的粉塵污染問題，對其進行環保棚化封閉改造勢在必行。目前，露天料場的封閉大多采用網殼結構，圍護材料多選用傳統的金屬屋面板，而上述建筑結構存在施工周期長、高空作業內容多、施工效率低、費用較高及采光性能差的缺點，特別是金屬屋面板的抗腐蝕性能差，導致建筑結構在其全生命周期中的維護次數多、維護難度大且維護費用高。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種模塊化裝配式空間管桁架骨架膜結構系統，具有施工周期短、耐久性好、維護簡單、維護次數少及維護費用低的特點，同時具備了良好的采光性能且保溫隔熱效果好，可有效減少高空作業，且無現場施焊作業，可有效降低建筑結構的投資成本，可獲得更好的經濟效益和社會效益。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種模塊化裝配式空間管桁架骨架膜結構系統，包括主桁架拱子系統、連系次桁架子系統、支撐子系統、山墻鋼結構子系統及PE膜結構子系統；所述主桁架拱子系統和連系次桁架子系統均采用標準模塊化結構，且各標準模塊均為工廠預制件；所述主桁架拱子系統連接在鋼筋混凝土基礎上，主桁架拱子系統之間由連系次桁架子系統進行連接，所述支撐子系統連接在主桁架拱子系統與連系次桁架子系統之間，由主桁架拱子系統、連系次桁架子系統及支撐子系統共同組成主體空間結構體系；所述山墻鋼結構子系統連接在主體空間結構體系的兩端，所述PE膜結構子系統覆裝在主體空間結構體系和山墻鋼結構子系統外部。

所述主桁架拱子系統由多榀桁架拱組成，且主桁架拱子系統中的單榀桁架拱為平面受力構件；所述主桁架拱子系統中的單榀桁架拱由中部桁架模塊和端部桁架模塊組成，中部桁架模塊數量若干，端部桁架模塊數量為兩個，中部桁架模塊和端部桁架模塊均為工廠預制件；所述中部桁架模塊包括中部桁架內弦桿、中部桁架外弦桿及中部桁架腹桿，中部桁架內弦桿與中部桁架外弦桿之間通過中部桁架腹桿進行連接，且中部桁架內弦桿、中部桁架外弦桿與中部桁架腹桿之間采用焊接方式相連；相鄰所述中部桁架模塊之間通過法蘭和高強螺栓進行連接；所述端部桁架模塊包括端部桁架內弦桿、端部桁架外弦桿及端部桁架腹桿，端部桁架內弦桿與端部桁架外弦桿之間通過端部桁架腹桿進行連接，且端部桁架內弦桿、端部桁架外弦桿與端部桁架腹桿之間采用焊接方式相連；所述端部桁架模塊一端與中部桁架模塊之間通過法蘭和高強螺栓進行連接，端部桁架模塊另一端通過銷軸和支座與鋼筋混凝土基礎進行鉸接連接。

所述連系次桁架子系統由若干次桁架模塊組成，所述次桁架模塊為工廠預制件；所述次桁架模塊包括次桁架內弦桿、次桁架外弦桿、次桁架腹桿及次桁架隅撐桿；所述次桁架內弦桿與次桁架外弦桿之間通過次桁架腹桿進行連接，且次桁架內弦桿、次桁架外弦桿與次桁架腹桿之間采用焊接方式相連；在所述次桁架內弦桿和次桁架外弦桿的端部設有連接板，連接板通過高強螺栓與主桁架拱子系統進行連接；所述次桁架隅撐桿一端通過高強螺栓與次桁架內弦桿進行連接，次桁架隅撐桿另一端通過高強螺栓與主桁架拱子系統進行連接。

所述支撐子系統由若干支撐桿組成，所述支撐桿與主桁架拱子系統及連系次桁架子系統之間均通過連接板及高強螺栓進行連接。