CN105544726A - 超大跨度气膜建筑拉索装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大跨度气膜建筑拉索装置，包括多个气膜膜片及拉索，多个所述气膜膜片两两之间通过膜片夹紧装置拼接形成气膜，且所述膜片夹紧装置被构造成将相互拼接的两所述气膜膜片的拼接缝压紧密封；每个所述拼接缝位置对应设置一所述拉索，所述拉索沿所述拼接缝的长度方向延伸且与该拼接缝处的所述膜片夹紧装置固定，所述拉索的两端分别固定于地面基础。根据本发明提供的超大跨度气膜建筑拉索装置，可以实现拉索与气膜共同承受外力，有效降低气膜内应力，增大膜结构的拉伸强度，尤其可以增大拼接处的拉伸强度，解决气膜拉伸强度不能满足大跨度、超大跨度要求的问题，限制膜结构的变形，避免气膜在强风下出现撕坏等问题。

Description

超大跨度气膜建筑拉索装置

技术领域

本发明涉及气膜建筑，尤其涉及一种超大跨度气膜建筑拉索装置。

背景技术

气膜建筑就是采用高强度、高柔性的薄膜材料为主要材料，利用密封空间内空气压力支撑原理，将膜材的外沿固定在地面基础或者屋面结构周边上，利用充气系统将大量空气送入气膜与地面之间形成的内部空间，当气膜内压力大于气膜外压力时，就产生一定的气压差，气膜内气体就能将膜材支撑起来覆盖在地面或者屋面上，形成大跨度的无梁无柱的建筑空间。

对于气膜建筑而言，都要具有一定的抗拉强度，以抵御外部荷载，然而，对于一些大跨度、超大跨度的气膜建筑，一般都是由多个气膜膜片拼接形成，这种拼接形成的气膜结构，抗拉强度相对较低，尤其是在拼接处，可能由于内力分布不均匀，局部受力过大会造成气膜损坏；此外，对于大跨度和超大跨度的气膜建筑，由于本身的自重等因素，要求其抗拉强度比小跨度的要求更高，因此，如何增大大跨度、超大跨度的气膜的抗拉强度，使其满足建筑施工要求，是业内亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种超大跨度气膜建筑拉索装置。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种超大跨度气膜建筑拉索装置，包括：

多个气膜膜片，多个所述气膜膜片两两之间通过膜片夹紧装置拼接形成气膜，且所述膜片夹紧装置被构造成将相互拼接的两所述气膜膜片的拼接缝压紧密封；

拉索，每个所述拼接缝位置对应设置一所述拉索，所述拉索沿所述拼接缝的长度方向延伸且与该拼接缝处的所述膜片夹紧装置固定，所述拉索的两端分别固定于地面基础。

优选地，多个所述气膜膜片沿横向和纵向依次拼接；

所述拉索包括横向拉索和纵向拉索，所述横向拉索设置于相邻两纵向拼接的所述气膜膜片的拼接缝位置，所述纵向拉索设置于相邻两横向拼接的所述气膜膜片的拼接缝位置，两根纵横相交的所述拉索的相交节点位置通过节点连接装置连接固定。

优选地，所述横向拉索为多条，所述纵向钢索为一条。

优选地，所述气膜膜片的边缘形成有向所述气膜外侧翻折的裙边，相邻两所述气膜膜片的裙边分别设有通孔；

所述膜片夹紧装置包括：

第一夹板，所述第一夹板上设有第一螺栓孔；

第二夹板，所述第二夹板与所述第一夹板相对设置，且所述第二夹板上设有与所述第一螺栓孔相对的第二螺栓孔；

第一螺栓和第一螺母，所述第一螺栓依次穿过第一螺栓孔、相邻两所述气膜膜片之一的裙边上的通孔、相邻两所述气膜膜片另一个的裙边上的通孔、第二螺栓孔后与第一螺母螺纹配合。

优选地，所述膜片夹紧装置还包括：

套环，所述套环限定有过索孔，且所述套环具有至少一个延伸边，所述延伸边上设有穿设在所述第一螺栓上的定位孔。

优选地，所述套环包括由一金属片材弯曲形成的半圆环部，所述半圆环部的两端分别延伸形成所述延伸边；所述半圆环的一端的所述延伸边位于所述第一螺栓的头部和所述第一夹板之间，所述半圆环的另一端的所述延伸边位于所述第二夹板和所述第一螺母之间。

优选地，所述拼接缝处还设有防水披帘，所述防水披帘位于所述气膜的内侧，且其一端与相邻两所述气膜膜片之一密封贴合，另一端与相邻两所述气膜膜片另一个密封贴合。

优选地，所述防水披帘与气膜为相同材质，且其两端分别与相邻两所述气膜膜片热压焊接。

优选地，所述横向拉索包括第一拉索段及第二拉索段，所述纵向拉索包括第三拉索段及第四拉索段，所述第一拉索段、第二拉索段、第三拉索段及第四拉索段分别连接一锚头；

所述节点连接装置包括十字连接件，所述十字连接件由横向板和纵向板正交相连形成，所述横向板的两端分别设有一第一轴孔，所述纵向板的两端分别设有一第二轴孔；

所述横向板的两端分别通过一穿过所述第一轴孔的第一销轴连接一所述锚头；所述纵向板的两端分别通过一穿过所述第一轴孔的第二销轴连接一所述锚头。

优选地，所述节点连接装置还包括上护板和下护板，所述上护板和下护板上下平行设置，所述十字连接件设置于所述上护板和下护板之间，且与所述上护板和下护板连接固定

根据本发明提供的超大跨度气膜建筑拉索装置，每个所述拼接缝位置对应设置一所述拉索，所述拉索沿所述拼接缝的长度方向延伸且与该拼接缝处的所述膜片夹紧装置固定，所述拉索的两端分别固定于地面基础，如此，拉索与气膜共同承受外力，有效降低气膜内应力，增大膜结构的拉伸强度，尤其可以增大拼接处的拉伸强度，解决气膜拉伸强度不能满足大跨度、超大跨度要求的问题，限制膜结构的变形，避免气膜在强风下出现撕坏等问题。

附图说明

图1是本发明实施例超大跨度气膜建筑拉索装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例超大跨度气膜建筑拉索装置中膜片夹紧装置的结构示意图；

图3是图2中A-A方向的剖视图；

图4是本发明实施例超大跨度气膜建筑拉索装置中节点连接装置的俯视示意图；

图5是本发明实施例超大跨度气膜建筑拉索装置中节点连接装置的前视示意图。

附图标记：

气膜10；

气膜膜片101；

裙边1011；

横向拉索20；

第一拉索段201；

第二拉索段202；

纵向拉索21；

第三拉索段211；

第四拉索段212；

节点连接装置22；

横向板221；

第一轴孔2211；

纵向板222；

第二轴孔2221；

上护板223；

下护板224；

锚头23；

膜片夹紧装置30；

第一夹板301；

第二夹板302；

第一螺栓303；

第一螺母304；

套环305；

半圆环部3051；

延伸边3052。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语″中心″、″纵向″、″横向″、″长度″、″宽度″、″厚度″、″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″顶″、″底″″内″、″外″、″顺时针″、″逆时针″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″、″固定″等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1所示，本发明实施例提供了一种超大跨度气膜建筑拉索装置，包括多个气膜膜片101及拉索。

具体而言，多个所述气膜膜片101两两之间通过膜片夹紧装置30拼接形成气膜10，且所述膜片夹紧装置30被构造成将相互拼接的两所述气膜膜片101的拼接缝压紧密封。

也就是说，由于气膜建筑的跨度较大，所以，气膜10需要通过多个气膜膜片101进行拼接形成，而形成整个气膜10的底边一般是密封固定在地面基础上的，整个气膜10与地面之间形成气膜建筑的室内空间。又由于整个气膜10内部的室内空间是需要充入气体以支撑气膜10的，所以，通过膜片压紧装置对拼接处进行压紧密封后，可确保形成的气膜10保持良好的气密性。

每个所述拼接缝位置对应设置一所述拉索，所述拉索沿所述拼接缝的长度方向延伸且与该拼接缝处的所述膜片夹紧装置30固定，所述拉索的两端分别固定于地面基础。

也就是说，拉索顺着拼接缝的长度方向延伸的，两端与地面基础固定，中间依次与拼接缝处的膜片夹紧装置30固定，使得该拉索、膜片夹紧装置30和气膜10连接形成一体，如此，一方面，拉索可以与气膜膜片101共同承受外部压力，也即是，提高了气膜膜片101的拼接缝的抗拉强度；另一方面，当每一个拼接缝都设置拉索之后，整个气膜10的表面形成一个拉索网，整个拉索网罩设在气膜10外且与整个气膜10形成为一体，整个气膜10与拉索网共同承受外部压力，也即是，整个气膜10的抗拉强度大幅度提高。

根据本发明实施例提供的超大跨度气膜建筑拉索装置，每个所述拼接缝位置对应设置一所述拉索，所述拉索沿所述拼接缝的长度方向延伸且与该拼接缝处的所述膜片夹紧装置30固定，所述拉索的两端分别固定于地面基础，如此，拉索与气膜10共同承受外力，有效降低气膜10内应力，增大膜结构的拉伸强度，尤其可以增大拼接处的拉伸强度，解决气膜10拉伸强度不能满足大跨度、超大跨度要求的问题，限制膜结构的变形，避免气膜10在强风下出现撕坏等问题。

参照图1所示，在本发明的一个实施例中，多个所述气膜膜片101沿横向和纵向依次拼接。所述拉索包括横向拉索20和纵向拉索21，所述横向拉索20设置于相邻两纵向拼接的所述气膜膜片101的拼接缝位置，所述纵向拉索21设置于相邻两横向拼接的所述气膜膜片101的拼接缝位置，两根纵横相交的所述拉索的相交节点位置通过节点连接装置22连接固定。

也就是说，沿横向拼接的两气膜膜片101之间会形成纵向延伸的拼接缝，且沿纵向延伸的拼接缝位置设置一条纵向拉索21；而沿纵向拼接的两气膜膜片101之间会形成横向延伸的拼接缝，且沿横向延伸的拼接缝位置设置一条横向拉索20。横向拉索20和纵向拉索21会交错相交形成节点，该节点通过节点连接装置22连接后，即可使得横向拉索20和纵向拉索21相对固定而不会滑动，由此，所有横向拉索20和纵向拉索21交错固定后即可形成网状结构，也即是拉索网。

本实施例中，由于横向拉索20与纵向拉索21交错形成拉索网结构，这种拉索网包覆在气膜10外部，而且每根拉索都是位于拼接缝位置，因此，拉索网与气膜10共同承受外部压力，对于整个气膜10及拼接缝而言，都可以提高其抗拉强度，以满足更大跨度对气膜10抗拉强度的要求。

作为优选地，在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，横向拉索20为多条，所述纵向钢索为一条。

参照图2至图3所示，在本发明的一些实施例中，气膜膜片101的边缘形成有向所述气膜10外侧翻折的裙边1011，相邻两所述气膜膜片101的裙边1011分别设有通孔。

膜片夹紧装置30包括第一夹板301、第二夹板302、第一螺栓303和第一螺母304。第一夹板301上设有第一螺栓孔；第二夹板302与所述第一夹板301相对设置，且所述第二夹板302上设有与所述第一螺栓孔相对的第二螺栓孔。

第一螺栓303依次穿过第一螺栓孔、相邻两所述气膜膜片101之一的裙边1011上的通孔、相邻两所述气膜膜片101另一个的裙边1011上的通孔、第二螺栓孔后与第一螺母304螺纹配合。

也就是说，本实施例中，将两个要拼接的气膜膜片101的裙边1011放置在第一夹板301和第二夹板302之间将第一螺栓303依次穿过第一夹板301、两个要拼接的气膜膜片101的裙边1011及第二夹板302，再将第一螺母304拧在第一螺栓303上，并调节第一螺栓303使得第一夹板301和第二夹板302将两个气膜膜片101的裙边1011夹紧，实现两个气膜膜片101的裙边1011拼接在一起。而且，由于第一夹板301与第二夹板302对两个气膜膜片101施加了足够的夹持作用力，因此，可以使得两个气膜膜片101的裙边1011之间的拼接缝被被完全夹紧形成不漏气的密封状态。

作为优选地，第一夹板301、第二夹板302采用金属材质，例如Q235或Q345材质。

需要说明的是，本实施例采用上述结构的膜片夹紧装置30，拼接组装方便，同时，拼接后的两个气膜膜片101之间连接牢固可靠，同时，拼接缝位置可以达到完全密封状态。

可以理解的是，由于气膜膜片101具有一定的长度，而且拼接缝沿气膜10的弧度延伸，为了方便于两相邻气膜膜片101的拼接缝完全拼接，可以采用多个膜片夹紧装置30拼接。如图3所示，具体的，多个膜片夹紧装置30沿拼接缝的长度方向(也就是延伸方向)依次排列设置，而且，相邻两个膜片夹紧装置30之间尽量不要留有过大的间隙，以免间隙位置没有被夹持而导致漏气等问题。

更为有利的，在本发明的优选实施例中，膜片夹紧装置30还包括套环305，所述套环305限定有过索孔，且所述套环305具有至少一个延伸边3052，所述延伸边3052上设有穿设在所述第一螺栓303上的定位孔。

也就是说，套环305通过延伸边3052固定第一螺栓303的外侧，如图1中，套环305位于第一螺栓303的上方，而拉索则穿设在套环305的过索孔内，如此，拉索被限定在套环305中，而套环305又是与第一螺栓303和气膜10固定的，所以，拉索通过膜片夹紧装置30与气膜10形成一体。

本实施例中，通过在第一螺栓303上设置一个套环305，再利用套环305将拉索固定，如此，使得拉索固定在拼接缝位置，其结构简单，组装拆卸方便，同时，拉索被固定更加牢固。

更为具体的，在本发明的一个示例中，套环305包括由一金属片材弯曲形成的半圆环部3051，所述半圆环部3051的两端分别延伸形成所述延伸边3052；所述半圆环的一端的所述延伸边3052位于所述第一螺栓303的头部和所述第一夹板301之间，所述半圆环的另一端的所述延伸边3052位于所述第二夹板302和所述第一螺母304之间。

也就是说，套环305的呈非封闭形状，且两端刚好的形成两个对称的延伸边3052，将这两个延伸边3052分别对称穿设在第一螺栓303上，如此，即可使得半圆环部3051刚好位于第一螺栓303的正上方，也就是拼接缝的正上方，对应的，拉索刚好位于拼接缝的正上方。这种位置关系，可以使得当气膜10及拉索受力时，可以确保拼接缝处的应力均匀的分散至其正上方的拉索上，进一步提高了拼接缝处的强度。

在本发明的一个实施例中，拼接缝处还设有防水披帘，所述防水披帘位于所述气膜10的内侧，且其一端与相邻两所述气膜膜片101之一密封贴合，另一端与相邻两所述气膜膜片101另一个密封贴合。

也就是说，防水披帘是用于对拼接缝进行进一步密封的，如此，进一步提高拼接缝的气密性，确保拼接缝完全密封，避免气膜10内气体漏出，同时，也避免气膜10内部渗水等问题。

进一步的，防水披帘与气膜10为相同材质，且其两端分别与相邻两所述气膜膜片101热压焊接。也就是说，防水披帘是膜材结构，通过热压焊接工艺焊接相邻两气膜膜片101之间，进而实现对拼接缝的加强密封。

参照图4至图5所示，在本发明的一个实施例中，横向拉索20包括第一拉索段201及第二拉索段202，所述纵向拉索21包括第三拉索段及第四拉索段，所述第一拉索段201、第二拉索段202、第三拉索段及第四拉索段分别连接一锚头23。

节点连接装置22包括十字连接件，所述十字连接件由横向板221和纵向板222正交相连形成，所述横向板221的两端分别设有一第一轴孔2211，所述纵向板222的两端分别设有一第二轴孔2221。横向板221的两端分别通过一穿过所述第一轴孔2211的第一销轴连接一所述锚头23；所述纵向板222的两端分别通过一穿过所述第一轴孔2211的第二销轴连接一所述锚头23。

也就是说，横向拉索20的第一拉索段201和第二拉索段202分别通过一个锚头23连接在横向板221的两端，而纵向拉索21的第三拉索段和第四拉索段也分别通过一个锚头23连接在纵向板222的两端，如此，实现了纵向拉索21和横向拉索20的十字节点连接，其结构简单，连接方便，同时，十字连接更加牢固可靠。此外，锚头23与第一轴孔2211或锚头23与第二轴孔2221之间是通过销轴连接，所以，锚头23可以相对于横向板221或纵向板222转动，如此，可以适应气膜10形状或受外力摆动时自动调整。

在本发明的实施例中，如图4所示，第一轴孔2211的轴线为纵向布置，而第二轴孔2221的轴线而横向步骤，也就是说，第一轴孔2211是沿纵向开设的，而第二轴孔2221是沿横向开设的。如此，可确保四个锚头23连接后不会相对偏转而始终保持十字形，进而提高十字节点连接的可靠性。

更为有利的，在本发明的一个实施例中，节点连接装置22还包括上护板223和下护板224，所述上护板223和下护板224上下平行设置，所述十字连接件设置于所述上护板223和下护板224之间，且与所述上护板223和下护板224连接固定。如此，通过上护板223和下护板224可以对连接形成的十字节点进行保护。

较佳的，上护板223和下护板224的尺寸大于十字连接件的尺寸，进而使得上护板223和下护板224能够盖住十字连接件，起到更好的保护作用。

综上所述，根据本发明提供的超大跨度气膜建筑拉索装置，每个所述拼接缝位置对应设置一所述拉索，所述拉索沿所述拼接缝的长度方向延伸且与该拼接缝处的所述膜片夹紧装置30固定，所述拉索的两端分别固定于地面基础，如此，拉索与气膜10共同承受外力，有效降低气膜10内应力，增大膜结构的拉伸强度，尤其可以增大拼接处的拉伸强度，解决气膜10拉伸强度不能满足大跨度、超大跨度要求的问题，限制膜结构的变形，避免气膜10在强风下出现撕坏等问题。

在本说明书的描述中，参考术语″一个实施例″、″一些实施例″、″示例″、″具体示例″、或″一些示例″等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，包括：

多个气膜膜片，多个所述气膜膜片两两之间通过膜片夹紧装置拼接形成气膜，且所述膜片夹紧装置被构造成将相互拼接的两所述气膜膜片的拼接缝压紧密封；

拉索，每个所述拼接缝位置对应设置一所述拉索，所述拉索沿所述拼接缝的长度方向延伸且与该拼接缝处的所述膜片夹紧装置固定，所述拉索的两端分别固定于地面基础。

2.根据权利要求1所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，多个所述气膜膜片沿横向和纵向依次拼接；

所述拉索包括横向拉索和纵向拉索，所述横向拉索设置于相邻两纵向拼接的所述气膜膜片的拼接缝位置，所述纵向拉索设置于相邻两横向拼接的所述气膜膜片的拼接缝位置，两根纵横相交的所述拉索的相交节点位置通过节点连接装置连接固定。

3.根据权利要求1所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，所述横向拉索为多条，所述纵向钢索为一条。

4.根据权利要求2所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，所述气膜膜片的边缘形成有向所述气膜外侧翻折的裙边，相邻两所述气膜膜片的裙边分别设有通孔；

所述膜片夹紧装置包括：

第一夹板，所述第一夹板上设有第一螺栓孔；

第二夹板，所述第二夹板与所述第一夹板相对设置，且所述第二夹板上设有与所述第一螺栓孔相对的第二螺栓孔；

第一螺栓和第一螺母，所述第一螺栓依次穿过第一螺栓孔、相邻两所述气膜膜片之一的裙边上的通孔、相邻两所述气膜膜片另一个的裙边上的通孔、第二螺栓孔后与第一螺母螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，所述膜片夹紧装置还包括：

套环，所述套环限定有过索孔，且所述套环具有至少一个延伸边，所述延伸边上设有穿设在所述第一螺栓上的定位孔。

6.根据权利要求5所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，所述套环包括由一金属片材弯曲形成的半圆环部，所述半圆环部的两端分别延伸形成所述延伸边；所述半圆环的一端的所述延伸边位于所述第一螺栓的头部和所述第一夹板之间，所述半圆环的另一端的所述延伸边位于所述第二夹板和所述第一螺母之间。

7.根据权利要求4所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，所述拼接缝处还设有防水披帘，所述防水披帘位于所述气膜的内侧，且其一端与相邻两所述气膜膜片之一密封贴合，另一端与相邻两所述气膜膜片另一个密封贴合。

8.根据权利要求7所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，所述防水披帘与气膜为相同材质，且其两端分别与相邻两所述气膜膜片热压焊接。

9.根据权利要求2所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，所述横向拉索包括第一拉索段及第二拉索段，所述纵向拉索包括第三拉索段及第四拉索段，所述第一拉索段、第二拉索段、第三拉索段及第四拉索段分别连接一锚头；

所述节点连接装置包括十字连接件，所述十字连接件由横向板和纵向板正交相连形成，所述横向板的两端分别设有一第一轴孔，所述纵向板的两端分别设有一第二轴孔；

所述横向板的两端分别通过一穿过所述第一轴孔的第一销轴连接一所述锚头；所述纵向板的两端分别通过一穿过所述第一轴孔的第二销轴连接一所述锚头。

10.根据权利要求9所述的超大跨度气膜建筑拉索装置，其特征在于，所述节点连接装置还包括上护板和下护板，所述上护板和下护板上下平行设置，所述十字连接件设置于所述上护板和下护板之间，且与所述上护板和下护板连接固定。