CN102182269B - Grc板屋面支撑结构及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种GRC板屋面支撑结构及其安装方法，在背腹龙骨上支撑二次支撑结构，所述二次支撑结构包括转换短柱、支撑钢柱，支撑钢梁，节点板和圆管檩条，所述转换短柱间隔焊接在主钢结构的上表面，转换短柱顶面与支撑钢柱底面连接，支撑钢柱顶端之间通过支撑钢梁联合成一个整体梁柱结构，所述节点板垂直间隔设置在支撑钢梁上，其上焊接有钢套管，所述钢套管内穿有相接的两根圆管檩条的端部，所述圆管檩条通过连接装置与背腹龙骨连接。通过二次支撑结构的设置，巧妙的解决了空间曲面板同板不共面的技术难题，为空间曲面板应用在屋面上开拓了空间，可广泛应用于大跨度空间结构空间曲面板的屋面支撑施工。
Description
技术领域
本发明涉及一种屋面支撑结构及其安装方法。
背景技术
对于屋面造型复杂且跨度较大的建筑形式，常规的屋面材料很难满足其要求并且造价高昂，GRC屋面板是一种轻质高强且经济耐用的屋面板材，满足了造型复杂且空间跨度较大的结构形式的要求，所述GRC（Glass-fiber Reinforced Composite）屋面板即为板玻璃纤维增强复合屋面板，是一种新型复合材料制成的屋面板，其特点主要有：1.产品品种多；2.施工、安装方便，工期短；3.重量轻、强度高、韧性好、不龟裂、不脱层、隔音、隔热、抗腐、耐水、不燃；4.无“三废”污染，有利于环境保护；5.易修补。这种GRC板应用于工程中，能够大大缩短了施工工期、降低施工成本，也能满足结构承载受力的要求，保证工程质量。通常情况下GRC板一般为平面，施工时只需在其背面连接背腹龙骨，即可方便实施安装，但是，现代建筑除了要实施建筑本身的功能要求外，同时注重建筑的外形美观，往往需要做曲面多变的屋面，此时GRC屋面板为空间曲面，由于背腹龙骨在每一块板上为一个平面，不同板块背腹龙骨无法共面，就给安装过程造成了很大的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种GRC板屋面支撑结构及其安装方法，要解决由于屋面板为空间曲面时，不同板块背腹龙骨无法共面，安装困难的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种GRC板屋面支撑结构，所述GRC板为空间曲面板，包括背腹龙骨和二次支撑结构，所述背腹龙骨焊接在GRC板的内表面，背腹龙骨支撑在二次支撑结构上，二次支撑结构支撑在主钢结构，所述二次支撑结构包括转换短柱、支撑钢柱，支撑钢梁，节点板和圆管檩条，所述转换短柱间隔焊接在主钢结构的上表面，转换短柱顶面与支撑钢柱底面连接，支撑钢柱顶端之间通过支撑钢梁联合成一个整体梁柱结构，所述节点板垂直间隔设置在支撑钢梁上，其上焊接有钢套管，所述钢套管内穿有相接的两根圆管檩条的端部，所述圆管檩条通过连接装置与背腹龙骨连接。
所述连接装置包括和角钢B和角钢A两端的弧边钢板形成的卡件，所述角钢B的一肢通过螺栓与角钢A连接，另一肢通过螺栓与背腹龙骨连接，所述弧边钢板的弧边卡在圆管檩条的上表面，与圆管檩条焊接连接。
所述连接装置包括由、角钢D、角钢E和角钢C两端焊接弧边钢板形成的卡件，所述角钢C一肢和角钢E一肢连接，角钢C的另一肢和角钢E的另一肢空间垂直，并角钢E的另一肢与角钢D的一肢连接，角钢D的另一肢通过螺栓与背腹龙骨连接，所述弧边钢板的弧边卡在圆管檩条的上表面，与圆管檩条焊接连接。
所述转换短柱由圆钢管和焊接在其顶面的连接钢板组成。
所述钢套管的长度不小于150mm。
所述背腹龙骨为方钢。
所述的GRC板屋面支撑结构的安装方法，步骤如下：
步骤一、将背腹龙骨与预埋在GRC板内表面的锚固件焊接连接，形成GRC板和背腹龙骨的组合结构；
步骤二、根据主钢结构外形制作和定位转换短柱；
步骤三、将支撑钢柱吊装至转换短柱顶面，然后将支撑钢柱与转换短柱顶面的连接钢板螺栓连接；
步骤四、将支撑钢梁依次安装在相邻的两支撑钢柱顶端之间，所述支撑钢柱顶端焊接有连接节点板；
步骤五、在支撑钢梁顶面垂直焊接节点板；
步骤六、在节点板上焊接钢套管，将圆形檩条的两端穿入钢套管，当同一块GRC板的两根圆形檩条安装完后，将卡件卡在圆形檩条上，调整卡件至所有卡件上表面在同一个面内后，将圆形檩条与钢套管焊死，并将卡件的弧边钢板的弧边与圆形檩条焊接；
步骤七，将卡件与其它连接件连接；
步骤八、吊装GRC板和背负龙骨的组合结构，并将背腹龙骨通过卡件和其它连接件组成的连接装置与圆形檩条连接。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
采用GRC板可以根据设计需要拼装出各种优美造型，而且可以在增加建筑外观造型的同时不增加自重和材料，经济实用。尤其适用于大跨度屋面结构体系。
通过采用二次支撑结构使得GRC屋面板能够在满足造型要求的前提下更简单、更可靠的与主体钢结构连成一体。
二次支撑结构的采用彻底解决不同GRC板块不共面的问题，并使得安装更加简单快速，加快了施工进度也节约了成本。
二次支撑结构中，通过采用两种不同的连接装置，彻底解决了圆形檩条和背腹龙骨平行和不平行两种情况，所以本发明所述二次支撑结构和安装方法适用性强。
本发明可广泛应用于空间曲面的GRC屋面板的安装。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是圆形檩条和节点板连接详图。
图3是转换短柱和主结构连接详图。
图4是檩条与背腹龙骨平行时的连接详图。
图5是图4A-A剖视图。
图6是檩条与背腹龙骨不平行时的连接详图。
图7是图6B-B剖视图。
图8是图6C-C剖视图。
附图标记：1－GRC板、2－背腹龙骨、3－主钢结构、4－转换短柱、4.1－圆钢管、4.2－连接钢板、5－支撑钢柱、6－支撑钢梁、7－节点板、8－圆管檩条、9－钢套管、10－角钢A、11－角钢B、12－角钢C、13－角钢D、14－弧边钢板、15－螺栓、16－加劲板、17－角钢E。
具体实施方式
实施例参见图1～图8所示，一种GRC板屋面支撑结构，所述GRC板1为空间曲面板，包括背腹龙骨2和二次支撑结构，所述背腹龙骨2焊接在GRC板1的内表面，背腹龙骨2支撑在二次支撑结构上，二次支撑结构支撑在主钢结构3，所述二次支撑结构包括转换短柱4、支撑钢柱5，支撑钢梁6，节点板7和圆管檩条8，所述转换短柱4间隔焊接在主钢结构3的上表面，转换短柱顶面与支撑钢柱底面连接，支撑钢柱顶端之间通过支撑钢梁6联合成一个整体梁柱结构，所述节点板7垂直间隔设置在支撑钢梁6上，其上焊接有钢套管9，所述钢套管9内穿有相接的两根圆管檩条8的端部，所述圆管檩条8通过连接装置与背腹龙骨2连接。
所述连接装置包括和角钢B11和角钢A10两端的弧边钢板14形成的卡件，所述角钢B11的一肢通过螺栓15与角钢A10连接，另一肢通过螺栓15与背腹龙骨2连接，所述弧边钢板14的弧边卡在圆管檩条8的上表面，与圆管檩条8焊接连接。 所述角钢B11和角钢A10同型号。
所述连接装置包括由、角钢D13、角钢E17和角钢C12两端焊接弧边钢板14形成的卡件，所述角钢C12一肢和角钢E17一肢连接，角钢C12的另一肢和角钢E17的另一肢空间垂直，并角钢E17的另一肢与角钢D13的一肢连接，角钢D13的另一肢通过螺栓与背腹龙骨2连接，所述弧边钢板14的弧边卡在圆管檩条8的上表面，与圆管檩条8焊接连接。所述角钢D13、角钢E17和角钢C12同型号。
所述转换短柱4由圆钢管4.1和焊接在其顶面的连接钢板4.2组成。
所述钢套管9的长度不小于150mm。
所述背腹龙骨2为方钢。
所述的GRC板屋面支撑结构的安装方法，步骤如下：
步骤一、将背腹龙骨2与预埋在GRC板内表面的锚固件焊接连接，形成GRC板1和背腹龙骨2的组合结构；
步骤二、根据主钢结构外形制作和定位转换短柱4；
步骤三、将支撑钢柱5吊装至转换短柱4顶面，然后将支撑钢柱5与转换短柱4顶面的连接钢板螺栓连接；
步骤四、将支撑钢梁6依次安装在相邻的两支撑钢柱顶端之间，所述支撑钢柱顶端焊接有连接节点板；
步骤五、在支撑钢梁6顶面垂直焊接节点板7；
步骤六、在节点板上焊接钢套管9，将圆形檩条8的两端穿入钢套管9，当同一块GRC板1的两根圆形檩条8安装完后，将卡件卡在圆形檩条8上，调整卡件至所有卡件上表面在同一个面内后，将圆形檩条8与钢套管9焊死，并将卡件的弧边钢板14的弧边与圆形檩条8焊接；
步骤七，将卡件与其它连接件连接；
步骤八、吊装GRC板1和背负龙骨2的组合结构，并将背腹龙骨2通过卡件和其它连接件组成的连接装置与圆形檩条8连接。
本实施例在实施前通过犀牛三维建模，以犀牛模型为基础，通过将模型转入CAD进行精确定位，确定连接件的尺寸、角度、安装方向。
所述节点板的高度根据GRC板三维定位点确定，首先根据GRC板背负龙骨安装点位置，在三维空间中确定节点板的位置，同时在三维空间找出对应支撑钢梁的上表面高度，并将节点板的位置和高度测放到支撑钢梁上。
Claims (7)
1.一种GRC板屋面支撑结构，所述GRC板（1）为空间曲面板，包括背腹龙骨（2）和二次支撑结构，所述背腹龙骨（2）焊接在GRC板（1）的内表面，背腹龙骨（2）支撑在二次支撑结构上，二次支撑结构支撑在主钢结构（3）上，其特征在于：所述二次支撑结构包括转换短柱（4）、支撑钢柱（5），支撑钢梁（6），节点板（7）和圆管檩条（8），所述转换短柱（4）间隔焊接在主钢结构（3）的上表面，转换短柱顶面与支撑钢柱底面连接，支撑钢柱顶端之间通过支撑钢梁（6）联合成一个整体梁柱结构，所述节点板（7）垂直间隔设置在支撑钢梁（6）上，其上焊接有钢套管（9），所述钢套管（9）内穿有相接的两根圆管檩条（8）的端部，所述圆管檩条（8）通过连接装置与背腹龙骨（2）连接。
2.根据权利要求1所述的GRC板屋面支撑结构，其特征在于：所述连接装置包括角钢B（11）和角钢A（10）两端的弧边钢板（14）形成的卡件，所述角钢B（11）的一肢通过螺栓（15）与角钢A（10）连接，另一肢通过螺栓（15）与背腹龙骨（2）连接，所述弧边钢板（14）的弧边卡在圆管檩条（8）的上表面，与圆管檩条（8）焊接连接。
3.根据权利要求1所述的GRC板屋面支撑结构，其特征在于：所述连接装置包括由角钢D（13）、角钢E（17）和角钢C（12）两端焊接弧边钢板（14）形成的卡件，所述角钢C（12）一肢和角钢E（17）一肢连接，角钢C（12）的另一肢和角钢E（17）的另一肢空间垂直，并且角钢E（17）的另一肢与角钢D（13）的一肢连接，角钢D（13）的另一肢通过螺栓与背腹龙骨（2）连接，所述弧边钢板（14）的弧边卡在圆管檩条（8）的上表面，与圆管檩条（8）焊接连接。
4.根据权利要求2或3所述的GRC板屋面支撑结构，其特征在于：所述转换短柱（4）由圆钢管（4.1）和焊接在其顶面的连接钢板（4.2）组成。
5.根据权利要求2或3所述的GRC板屋面支撑结构， 其特征在于：所述钢套管（9）的长度不小于150mm。
6.根据权利要求2或3所述的GRC板屋面支撑结构， 其特征在于：所述背腹龙骨（2）为方钢。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的GRC板屋面支撑结构的安装方法，其特征在于：步骤如下：
步骤一、将背腹龙骨（2）与预埋在GRC板内表面的锚固件焊接连接，形成GRC板（1）和背腹龙骨（2）的组合结构；
步骤二、根据主钢结构外形制作和定位转换短柱（4）；
步骤三、将支撑钢柱（5）吊装至转换短柱（4）顶面，然后将支撑钢柱（5）与转换短柱（4）顶面的连接钢板螺栓连接；
步骤四、将支撑钢梁（6）依次安装在相邻的两支撑钢柱顶端之间，所述支撑钢柱顶端焊接有连接节点板；
步骤五、在支撑钢梁（6）顶面垂直焊接节点板（7）；
步骤六、在节点板上焊接钢套管（9），将圆管檩条（8）的两端穿入钢套管（9），当同一块GRC板（1）的两根圆管檩条（8）安装完后，将卡件卡在圆管檩条（8）上，调整卡件至所有卡件上表面在同一个面内后，将圆管檩条（8）与钢套管（9）焊死，并将卡件的弧边钢板（14）的弧边与圆管檩条（8）焊接；
步骤七，将卡件与其它连接件连接；
步骤八、吊装GRC板（1）和背腹龙骨（2）的组合结构，并将背腹龙骨（2）通过卡件和其它连接件组成的连接装置与圆管檩条（8）连接。
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