一種大型交通樞紐曲面外幕墻用支撐鋼結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大型交通樞紐曲面外幕墻用支撐鋼結(jié)構(gòu)，它包括沿橫向方向順序排列的多個(gè)豎向支撐桿構(gòu)件，豎向支撐桿構(gòu)件包括沿豎向方向順序排列的、設(shè)定數(shù)量的支撐桿，上下相鄰的兩個(gè)支撐桿間通過連接構(gòu)件連接；相鄰兩個(gè)豎向支撐桿構(gòu)件上相對應(yīng)的兩個(gè)連接構(gòu)件間連接有一橫梁，處于同一高度的所有橫梁構(gòu)成一橫向梁構(gòu)件，橫向梁構(gòu)件與豎向支撐桿構(gòu)件形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中間部位，相應(yīng)兩個(gè)橫向梁構(gòu)件間交叉設(shè)有拉桿；相應(yīng)豎向支撐桿構(gòu)件上各個(gè)連接構(gòu)件與相對應(yīng)的鋼立柱連接。本實(shí)用新型使得外幕墻的通透性好，可較好地模擬外幕墻所需曲面形狀，還可在溫度、地震荷載作用要求下，滿足與主體鋼結(jié)構(gòu)間在平面內(nèi)無相互影響的自由變形要求。
【專利說明】一種大型交通樞紐曲面外幕墻用支撐鋼結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于大型交通樞紐曲面外幕墻的支撐鋼結(jié)構(gòu)，屬于建筑幕墻領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]大型交通樞紐的外圍護(hù)幕墻結(jié)構(gòu)需要較大的通透性，同時(shí)作為城市的地標(biāo)性建筑，其造型也具有各自的獨(dú)特性。
[0003]目前，大型交通樞紐工程中構(gòu)建出的外幕墻結(jié)構(gòu)多采用鋼桁架體系、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系、拉桿鋼結(jié)構(gòu)體系等，雖然基于它們構(gòu)建出的外幕墻都能較好地滿足實(shí)際使用的需求，但它們還存在以下不足之處:
[0004]1、對于鋼桁架體系的截面結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件截面較為粗大，在一定程度上影響了外幕墻的通透性。而對于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系，其構(gòu)件雖為較細(xì)的桿件，但存在較大的預(yù)應(yīng)力，因此在結(jié)構(gòu)安全性方面，易給主體鋼結(jié)構(gòu)帶來較不利的影響。
[0005]2、當(dāng)外幕墻為曲面幕墻(如曲面玻璃幕墻)時(shí)，采用上述各體系來實(shí)現(xiàn)的話，則將存在較多缺陷和困難。比如，若采用鋼桁架體系，則需要做成整體的折線拼接形式，其加工、組裝、拼接都需要保持較高的精度，同時(shí)由于鋼桁架體系的截面結(jié)構(gòu)過于粗大，因此無法有效、簡潔地模擬曲面幕墻的支撐結(jié)構(gòu)。又比如，若采用索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系，則對其曲面形狀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工的要求都將會加大，且對主體鋼結(jié)構(gòu)的各方面要求也會提高，很難實(shí)現(xiàn)。
[0006]3、有些工程需要考慮溫度、地震等具體情況，比如屋頂不利于承擔(dān)立面的重量、夕卜幕墻支撐結(jié)構(gòu)需要與主體鋼結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)無相互影響等情況。面對上述這些情況時(shí)，拉桿鋼結(jié)構(gòu)體系無法被采用。
[0007]由此可見，設(shè)計(jì)出一種既可保持較好的通透性，又可較好地模擬外幕墻曲面，同時(shí)能滿足在溫度、地震等荷載作用的要求下，可相對主體鋼結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)自由變形要求的外幕墻支撐鋼結(jié)構(gòu)是目前急需解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種大型交通樞紐曲面外幕墻用支撐鋼結(jié)構(gòu)，通過該支撐鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建出的外幕墻的通透性好，視覺效果好，具有較好地曲面形狀效果，還可在溫度、地震等荷載作用的要求下，滿足自身與主體鋼結(jié)構(gòu)之間在平面內(nèi)無相互影響的自由變形要求。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0010]一種大型交通樞紐曲面外幕墻用支撐鋼結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括沿橫向方向順序排列的多個(gè)豎向支撐桿構(gòu)件，該豎向支撐桿構(gòu)件包括沿豎向方向順序排列的、設(shè)定數(shù)量的支撐桿，上下相鄰的兩個(gè)該支撐桿之間通過連接構(gòu)件連接；相鄰的兩個(gè)該豎向支撐桿構(gòu)件上相對應(yīng)的兩個(gè)該連接構(gòu)件之間連接有一個(gè)橫梁，處于同一高度的所有該橫梁構(gòu)成一個(gè)橫向梁構(gòu)件，該橫向梁構(gòu)件與該豎向支撐桿構(gòu)件形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中間部位，相應(yīng)的兩個(gè)該橫向梁構(gòu)件之間交叉設(shè)有拉桿；相應(yīng)的該豎向支撐桿構(gòu)件上的各個(gè)該連接構(gòu)件與主體鋼結(jié)構(gòu)上和該豎向支撐桿構(gòu)件相對應(yīng)的鋼立柱活動連接。
[0011]所述連接構(gòu)件包括耳板，該耳板的頂部邊緣、底部邊緣分別與相應(yīng)所述支撐桿的端部連接，該耳板的兩側(cè)面上分別固設(shè)有插芯，該插芯插入相應(yīng)所述橫梁的端部內(nèi)且與該相應(yīng)所述橫梁連接，該耳板的一側(cè)邊經(jīng)由銷軸與相應(yīng)所述鋼立柱上的相應(yīng)支座活動連接。
[0012]所述豎向支撐桿構(gòu)件在豎向方向上呈設(shè)定曲線形狀，所述橫向梁構(gòu)件在橫向方向上呈直線或預(yù)設(shè)曲線形狀。
[0013]所述支撐桿由多個(gè)撐管首尾連接構(gòu)成；所述橫梁由多個(gè)截面呈橢圓形的鋼管首尾連接構(gòu)成。
[0014]所述拉桿的端部與靠近所述橫梁端部的位置連接。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]本實(shí)用新型支撐鋼結(jié)構(gòu)既可使構(gòu)建出的外幕墻保持較好的通透性，視覺效果好，又可較好地模擬外幕墻所需的曲面形狀，同時(shí)，本實(shí)用新型還可在溫度、地震等荷載作用的要求下，滿足自身支撐鋼結(jié)構(gòu)與主體鋼結(jié)構(gòu)之間在平面內(nèi)無相互影響的自由變形要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1的右視局部縮小示意圖(未示出頂部桁架結(jié)構(gòu)、樓板結(jié)構(gòu)、玻璃面板及主體鋼結(jié)構(gòu))。
[0019]圖3是圖1的A-A向剖面局部縮小示意圖。
[0020]圖4是圖1中的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)連接說明示意圖。
[0021]圖5是本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施例的橫截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1至圖5，本實(shí)用新型大型交通樞紐曲面外幕墻用支撐鋼結(jié)構(gòu)包括沿橫向方向(即水平方向)順序排列的多個(gè)豎向支撐桿構(gòu)件，該豎向支撐桿構(gòu)件包括沿豎向方向(即高度方向)順序排列的、設(shè)定數(shù)量的支撐桿12，上下相鄰的兩個(gè)該支撐桿12之間通過連接構(gòu)件13連接；橫向方向上相鄰的兩個(gè)該豎向支撐桿構(gòu)件上相對應(yīng)的兩個(gè)該連接構(gòu)件13之間(兩個(gè)該連接構(gòu)件13處于同一高度)連接有一個(gè)橫梁11,處于同一高度的所有該橫梁11構(gòu)成一個(gè)橫向梁構(gòu)件，該橫向梁構(gòu)件與該豎向支撐桿構(gòu)件形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖2所示；在該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中間部位，相應(yīng)的兩個(gè)該橫向梁構(gòu)件之間交叉設(shè)有拉桿14 ;相應(yīng)的該豎向支撐桿構(gòu)件上的各個(gè)該連接構(gòu)件13用于與主體鋼結(jié)構(gòu)上和該豎向支撐桿構(gòu)件相對應(yīng)的鋼立柱50活動連接。
[0023]如圖4，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，連接構(gòu)件13包括豎向設(shè)置的耳板131，該耳板131的頂部邊緣、底部邊緣分別與相應(yīng)支撐桿12的端部連接(如螺栓連接)，該耳板131的兩側(cè)面上分別固設(shè)有插芯132(熟知部件)，該插芯132插入相應(yīng)橫梁11的端部內(nèi)且與該相應(yīng)橫梁11連接(除位于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)最外一側(cè)的一個(gè)橫梁11與插芯132不進(jìn)行螺栓連接外，其余橫梁11均與插芯132進(jìn)行螺栓連接)，該耳板131的一側(cè)邊經(jīng)由銷軸133 (加長的銷軸)與相應(yīng)鋼立柱50上安裝的相應(yīng)支座51 (熟知部件)沿結(jié)構(gòu)平面內(nèi)方向活動連接。在本實(shí)用新型中，耳板131與支座51的活動連接保證了本實(shí)用新型支撐鋼結(jié)構(gòu)與主體鋼結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)具有相互運(yùn)動的效果，使本實(shí)用新型在具有誤差調(diào)節(jié)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，既可保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，又可適應(yīng)溫度、地震等荷載的作用影響。需要說明的是，圖4分別示出了橫梁11與插芯132已連接的情形以及橫梁11與插芯132之間連接的裝配拆解情況，以更好的展示橫梁11與插芯132的連接關(guān)系。
[0024]在實(shí)際設(shè)計(jì)中，根據(jù)建筑的不同要求，豎向支撐桿構(gòu)件在豎向方向上可呈設(shè)定曲線形狀，橫向梁構(gòu)件在橫向方向上可呈直線或預(yù)設(shè)曲線形狀。更具體地說，在本實(shí)用新型中，支撐桿12可較好地以折線形式模擬外幕墻的豎向曲線形狀，橫梁11可較好地以折線形式模擬外幕墻的橫向曲線形狀，從而滿足外幕墻所需的整體曲面形狀，滿足建筑要求。
[0025]在實(shí)際使用中，本實(shí)用新型還能夠較好地模擬曲率很大的平面曲面形狀，如圖5所示，支撐桿12以折線形式在豎向方向上模擬出了弧線形狀，橫梁11在橫向方向上模擬出了弧形形狀，從而得以使構(gòu)建出的外幕墻的曲面形狀呈球形，這是目前大型交通樞紐工程中構(gòu)建出的外幕墻采用較纖細(xì)的構(gòu)件截面時(shí)很難實(shí)現(xiàn)的。
[0026]在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，支撐桿12可由多個(gè)撐管(熟知部件)首尾連接構(gòu)成，橫梁11可由多個(gè)截面呈橢圓形的鋼管首尾連接構(gòu)成。截面尺寸較小的撐管可以承擔(dān)自重，而截面呈橢圓形的鋼管既可以保證水平視線上的截面尺寸盡量小，同時(shí)又具有有效抗風(fēng)性能。
[0027]在本實(shí)用新型中，拉桿14的設(shè)計(jì)可以保證本實(shí)用新型中橫向梁構(gòu)件與豎向支撐桿構(gòu)件構(gòu)造出的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)維持自身的剛度，保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使本實(shí)用新型在平面內(nèi)受到荷載時(shí)可獨(dú)立承擔(dān)，不影響主體鋼結(jié)構(gòu)。在實(shí)際中，拉桿14的端部可連接在靠近橫梁11端部的位置。
[0028]在本實(shí)用新型中，橫梁11、支撐桿12、連接構(gòu)件13、拉桿14都由鋼質(zhì)材料制成。
[0029]構(gòu)建大型交通樞紐曲面外幕墻時(shí)，根據(jù)外幕墻的曲面設(shè)計(jì)要求，安裝各個(gè)豎向支撐桿構(gòu)件與各個(gè)橫向梁構(gòu)件，使橫向梁構(gòu)件與豎向支撐桿構(gòu)件形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的曲面形狀滿足該外幕墻的曲面要求，其中，豎向支撐桿構(gòu)件中的支撐桿12用來模擬外幕墻豎向方向上的曲線形狀，橫向梁構(gòu)件中的橫梁11用來模擬外幕墻橫向方向上的曲線形狀。
[0030]在實(shí)際安裝中，對于豎向支撐桿構(gòu)件，其最下面的一根支撐桿12的下端部可經(jīng)由固定件16固定在混凝土樓板結(jié)構(gòu)40上，而最上面的一根支撐桿12的上端部可與相應(yīng)的連接構(gòu)件13的耳板131連接。
[0031]根據(jù)主體鋼結(jié)構(gòu)的鋼立柱50的設(shè)置情況，在所有豎向支撐桿構(gòu)件中選擇與各個(gè)鋼立柱50對應(yīng)的若干個(gè)豎向支撐桿構(gòu)件，將選擇的這些豎向支撐桿構(gòu)件中的各個(gè)豎向支撐桿構(gòu)件上的各個(gè)連接構(gòu)件13與主體鋼結(jié)構(gòu)上相對應(yīng)的一根鋼立柱50活動連接，而其余豎向支撐桿構(gòu)件不與鋼立柱50連接。鋼立柱50的底部固定在樓板結(jié)構(gòu)40上而其頂部與頂部桁架結(jié)構(gòu)30連接。
[0032]當(dāng)安裝好橫向梁構(gòu)件與豎向支撐桿構(gòu)件構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，便可進(jìn)行拉桿14的安裝。拉桿14的安裝位置沒有限制，視實(shí)際需求而定，一般安裝在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中間部位。若將相交叉的兩個(gè)拉桿14視為一組，則在豎向方向上，可根據(jù)實(shí)際要求安裝多組，每組在高度方向上可跨越多個(gè)支撐桿12，在寬度方向上可跨越多個(gè)橫梁11。例如，圖2示出了在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中間部位的豎向方向上設(shè)置了兩組拉桿，每組在高度方向上跨越了 3個(gè)支撐桿12，在寬度方向上跨越了 3個(gè)橫梁11。[0033]最后安裝上玻璃面板20即可。安裝時(shí)，上下相鄰的兩個(gè)玻璃面板20之間通過設(shè)定的型材21實(shí)現(xiàn)連接，左右相鄰的兩個(gè)玻璃面板20之間通過密封膠實(shí)現(xiàn)拼接，并且，兩個(gè)玻璃面板20之間的橫向拼接縫均與相應(yīng)的橫梁11相對，該橫向拼接縫處的型材21通過連接桿22與該橫梁11連接。
[0034]當(dāng)所有玻璃面板20安裝完畢后，便可將底部的玻璃面板20經(jīng)由相應(yīng)地面固定件(圖中未標(biāo)出)與固定在樓板結(jié)構(gòu)40上的鋁型材進(jìn)行固定連接，而頂部的玻璃面板20經(jīng)由諸如擋板等與頂部桁架結(jié)構(gòu)30連接。由此，整個(gè)外幕墻的玻璃面板20的重量通過支撐桿12傳遞到樓板結(jié)構(gòu)40上。
[0035]在本實(shí)用新型中，主體鋼結(jié)構(gòu)包括鋼立柱50，主體鋼結(jié)構(gòu)、頂部桁架結(jié)構(gòu)30、樓板結(jié)構(gòu)40、玻璃面板20及玻璃面板20上安裝的型材21等均為本領(lǐng)域的熟知結(jié)構(gòu)或部件，故其具體構(gòu)成不在這里詳述。
[0036]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0037]本實(shí)用新型支撐鋼結(jié)構(gòu)既可使構(gòu)建出的外幕墻保持較好的通透性，視覺效果好，又可較好地模擬外幕墻所需的曲面形狀，同時(shí)，本實(shí)用新型還可滿足自身支撐鋼結(jié)構(gòu)與主體鋼結(jié)構(gòu)之間在平面內(nèi)無相互影響的自由變形要求，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)溫度、地震等荷載作用的功能要求。
[0038]以上所述是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及其所運(yùn)用的技術(shù)原理，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大型交通樞紐曲面外幕墻用支撐鋼結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括沿橫向方向順序排列的多個(gè)豎向支撐桿構(gòu)件，該豎向支撐桿構(gòu)件包括沿豎向方向順序排列的、設(shè)定數(shù)量的支撐桿，上下相鄰的兩個(gè)該支撐桿之間通過連接構(gòu)件連接；相鄰的兩個(gè)該豎向支撐桿構(gòu)件上相對應(yīng)的兩個(gè)該連接構(gòu)件之間連接有一個(gè)橫梁，處于同一高度的所有該橫梁構(gòu)成一個(gè)橫向梁構(gòu)件，該橫向梁構(gòu)件與該豎向支撐桿構(gòu)件形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中間部位，相應(yīng)的兩個(gè)該橫向梁構(gòu)件之間交叉設(shè)有拉桿；相應(yīng)的該豎向支撐桿構(gòu)件上的各個(gè)該連接構(gòu)件與主體鋼結(jié)構(gòu)上和該豎向支撐桿構(gòu)件相對應(yīng)的鋼立柱活動連接。
2.如權(quán)利要求1所述的支撐鋼結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述連接構(gòu)件包括耳板，該耳板的頂部邊緣、底部邊緣分別與相應(yīng)所述支撐桿的端部連接，該耳板的兩側(cè)面上分別固設(shè)有插芯，該插芯插入相應(yīng)所述橫梁的端部內(nèi)且與該相應(yīng)所述橫梁連接，該耳板的一側(cè)邊經(jīng)由銷軸與相應(yīng)所述鋼立柱上的相應(yīng)支座活動連接。
3.如權(quán)利要求1所述的支撐鋼結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述豎向支撐桿構(gòu)件在豎向方向上呈設(shè)定曲線形狀，所述橫向梁構(gòu)件在橫向方向上呈直線或預(yù)設(shè)曲線形狀。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的支撐鋼結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述支撐桿由多個(gè)撐管首尾連接構(gòu)成；所述橫梁由多個(gè)截面呈橢圓形的鋼管首尾連接構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的支撐鋼結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述拉桿的端部與靠近所述橫梁端部的位置連接。
【文檔編號】E04B2/88GK203821664SQ201420175986
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】王斌, 黃敏, 李永春, 俞唯賢, 王琳赟 申請人:江河創(chuàng)建集團(tuán)股份有限公司