CN102182269B - Grc板屋面支撑结构及其安装方法 - Google Patents

Grc板屋面支撑结构及其安装方法 Download PDF

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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

GRC板屋面支撑结构及其安装方法技术领域[0001] 本发明涉及一种屋面支撑结构及其安装方法。背景技术[0002] 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[0003] 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。[0004] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:[0005] 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。[0006] 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。[0007] 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 —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。[0008] 所述转换短柱由圆钢管和焊接在其顶面的连接钢板组成。[0009] 所述钢套管的长度不小于150mm。[0010] 所述背腹龙骨为方钢。[0011] 所述的GRC板屋面支撑结构的安装方法,步骤如下:[0012] 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;[0013] 步骤二、根据主钢结构外形制作和定位转换短柱;[0014] 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;[0015] 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;[0016] 步骤五、在支撑钢梁顶面垂直焊接节点板;[0017] 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;[0018] 步骤七,将卡件与其它连接件连接;[0019] 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。[0020] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:[0021] 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。[0022] 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。[0023] 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。[0024] 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。[0025] 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[0026] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。[0027] 图1是本发明的结构示意图。[0028] 图2是圆形檩条和节点板连接详图。[0029] 图3是转换短柱和主结构连接详图。[0030] 图4是檩条与背腹龙骨平行时的连接详图。[0031 ] 图5是图4A-A剖视图。[0032] 图6是檩条与背腹龙骨不平行时的连接详图。[0033] 图7是图6B-B剖视图。[0034] 图8是图6C-C剖视图。[0035] 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 一连接钢板、5 —支撑钢柱、6 —支撑钢梁、7 —节点板、8 —圆管檩条、9 一钢套管、10 —角钢A、11 一角钢B、12 一角钢C、13 一角钢D、14 一弧边钢板、15 一螺栓、16 —加劲板、17 一角钢E。具体实施方式[0036] 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I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I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。[0037] 所述连接装置包括和角钢Bll和角钢AlO两端的弧边钢板14形成的卡件,所述角 钢Bll的一肢通过螺栓15与角钢AlO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Bll和角 钢AlO同型号。[0038] 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 —肢和角钢E17 —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。[0039] 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。[0040] 所述钢套管9的长度不小于150mm。[0041 ] 所述背腹龙骨2为方钢。[0042] 所述的GRC板屋面支撑结构的安装方法,步骤如下:[0043] 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I和 背腹龙骨2的组合结构;[0044] 步骤二、根据主钢结构外形制作和定位转换短柱4 ;[0045] 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;[0046] 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;[0047] 步骤五、在支撑钢梁6顶面垂直焊接节点板7 ;[0048] 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I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 丰票条8焊接;[0049] 步骤七,将卡件与其它连接件连接;[0050] 步骤八、吊装GRC板I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。[0051] 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。[0052] 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(I)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) —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(I)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(I)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(I)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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