CN108316538A - 吊顶系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吊顶系统(100)，至少包括：主龙骨(20)、次龙骨(10)以及吊杆装置(30)，其中所述主龙骨(20)与所述次龙骨(10)之间的搭接节点处设置有连接挂片；并且所述主龙骨(20)的上缘部(201)在靠近腹板(203)的一侧设置有凹陷部(205)；所述凹陷部(205)用于与所述吊杆装置(30)的所述第二吊壁(308)配合。本发明的吊顶系统能与减少或避免上述吊顶结构破坏导致的地震灾害。

Description

吊顶系统
技术领域
本发明涉及建筑结构的技术领域，更具体地涉及一种吊顶系统结构。
背景技术
当前建筑行业中普遍使用吊顶结构为：通过吊杆将主龙骨固定至楼板底面；次龙骨通过简单搭接在主龙骨上，边龙骨直接固定在墙面上；之后将吊顶板(如矿棉吸声板、其他复合材料面板、或轻质金属吊顶板等)搁置在龙骨上。
其中，矿棉吸声板(简称矿棉板)是轻质室内吊顶板材料，具有优良的防火、吸声等性能，广泛应用在公共建筑(医院、学校、幼儿园等)室内吊顶。
医院、学校等建筑不仅是公共建筑，而且又为弱势群体聚集场所。地震中如果大量吊顶破坏不仅影响到弱势群体的逃生，还将延缓医院等公共建筑震后应急功能的发挥。
然而，经过震害调查发现，矿棉板吊顶在地震中的破坏十分严重。例如，在2013年芦山7.0级地震中，公共建筑中的矿棉板吊顶发生了极为严重的破坏。
而现有的相关规范中关于该吊顶结构的布置形式未考虑到可能发生的地震影响，导致矿棉板吊顶震害十分严重。其中，引起破坏的主要因素有：
1.边龙骨与填充墙之间的连接被破坏。吊顶与建筑结构主体相接触的部位位于墙体和楼板两处，其中在墙体与边龙骨连接处出现连接破坏情况较多。这是因为，地震中墙体较多出现沿墙体延伸方向的水平向位移，墙体在水平移动时，在带动吊顶移动的过程中，使得墙体与边龙骨二者之间的连接处出现破坏。
2.吊件与主龙骨之间的连接破坏。吊杆与主龙骨之间通过吊件连接，其中，吊件是较薄的金属片。地震中竖向荷载主要通过楼板-吊杆-吊件-主龙骨的传递路径传递。从而，在竖直方向上，容易出现吊件与主龙骨连接失效，主要表现为吊件将主龙骨的连接部位处撕裂，使得吊顶板或主龙骨失去部分竖向约束后将出现大面积坠落。
3.主-次龙骨之间的连接节点失效。在吊顶的连接中，主、次龙骨的连接比较简单，通常是简单的搭接方式(施工中常用的方式为，将次龙骨插入主龙骨内并弯折)。因此，在地震荷载较大时，连接节点容易失效，并导致吊顶板坠落。
4.边龙骨-主龙骨或者边龙骨-次龙骨之间的连接节点失效。在吊顶结构中，主、次龙骨通常均直接搭接在边龙骨上(类似上述的主、次龙骨之间的搭接)，而没有其他约束。因此只要地震中产生一定的晃动，也容易出现边龙骨与主、次龙骨的分离。从而破坏吊顶的整体性，导致吊顶板大面积坠落。
5.地震中导致吊顶坠落的主要原因是楼板和墙体传递到吊顶的振动荷载，而在现有规范以及推荐吊顶结构图集中的吊顶没有减振措施，因此地震作用导致的破坏比较严重。
因此，有必要对现有的吊顶结构进行改进，以减少或避免上述由于吊顶结构破坏导致的地震灾害。
发明内容
为解决上述问题，本发明一方面提供一种吊顶系统，至少包括：主龙骨、次龙骨以及吊杆装置；所述主龙骨包括上缘部、下缘部以及腹板，所述上缘部形成为中空管状体，所述下缘部向所述主龙骨的两侧延伸，所述腹板设置在所述上缘部与所述下缘部之间，并且将所述上缘部与所述下缘部连接成一体；所述吊杆装置包括吊杆、悬挂部、延伸部、至少两个第一吊壁和至少两个第二吊壁；所述吊杆一端与建筑物主体固定，而另一端与所述悬挂部固定；所述延伸部、所述第一吊壁以及所述第二吊壁依次与所述悬挂部相连接，并且所述第一吊壁和所述第二吊壁限定能围绕所述上缘部的空间；其中，所述主龙骨与所述次龙骨之间的搭接节点处设置有连接挂片；并且所述主龙骨的上缘部在靠近腹板的一侧设置有凹陷部；所述凹陷部用于与所述吊杆装置的所述第二吊壁配合。
进一步地，在所述凹陷部与所述第二吊壁之间设置有套设于所述第二吊壁上的橡胶垫片，并且所述吊杆与所述悬挂部之间设置有套设于所述吊杆上的橡胶垫片。
进一步地，所述连接挂片包括沿纵向延伸的本体以及第一扣合部。
进一步地，所述第一扣合部包括第一卡扣空间以及至少两个第一扣合臂，所述第一卡扣空间形成为用于容纳所述主龙骨或次龙骨的至少一部分，所述第一扣合臂用于与所述主龙骨或次龙骨的至少一部分进行卡扣配合。
进一步地，所述连接挂片与所述主龙骨以及所述次龙骨形成三角形结构的三个边。
进一步地，所述吊顶系统还包括边龙骨，所述边龙骨的横截面大致为L形，所述L形的两个壁分别形成为吊顶板搁置部和墙体固定部。
进一步地，所述墙体固定部上开设有与所述边龙骨的纵向方向相平行的贯穿所述墙体固定部的一字型槽部，通过设置在所述一字型槽部中的固定件将所述边龙骨与建筑物主体固定。
进一步地，在所述固定件与所述边龙骨之间设置有套设于所述固定件上的橡胶垫片。
进一步地，所述连接挂片还包括第二扣合部，所述第二扣合部包括第二卡扣空间以及至少两个第二扣合臂，所述第二卡扣空间形成为用于容纳所述边龙骨的至少一部分，所述第二扣合臂用于与所述边龙骨的至少一部分进行卡扣配合。
进一步地，所述连接挂片与所述边龙骨，以及所述主龙骨或所述次龙骨中的一个形成三角形结构的三个边。
本发明的有益效果在于：
边龙骨上设置有一字型槽部，允许边龙骨与建筑物主体的墙体之间产生相对位移。这样，即使在地震中建筑物主体的墙体产生沿纵向的水平位移，边龙骨仍然可能保持在墙体上而不脱离。这样，能有效避免墙体与边龙骨之间的连接处被破坏。
吊杆装置与主龙骨之间的接合的第二吊壁处设置有缓冲件，并且吊杆与悬挂部之间也设置有缓冲件。这样，地震中竖向荷载传递时被多重缓冲件削弱。从而能有效避免主龙骨的连接部位处的撕裂。
在主龙骨与次龙骨之间的连接节点处设置有额外的连接挂片，并且进一步设置连接挂片、主龙骨与次龙骨分别形成三角形结构的三个边，以约束主龙骨与次龙骨之间连接节点，保证地震荷载较大时，连接节点也不容易失效。
在边龙骨与主龙骨或者边龙骨与次龙骨之间的连接节点处设置有额外的连接挂片，并且进一步设置连接挂片、边龙骨、以及主龙骨与次龙骨中的一个分别形成三角形结构的三个边，以约束连接挂片、边龙骨与主龙骨或者次龙骨之间连接节点，保证地震荷载较大时，连接节点也不容易失效。
在主龙骨的上缘部的靠近腹板的位置设置有凹陷部，以与吊杆装置的第二吊壁配合，使得吊杆装置与主龙骨之间的相对位移被限制在凹陷部的范围内。
附图说明
图1是本发明的吊顶系统的立体视图。
图2是本发明的边龙骨的立体视图。
图3是本发明的吊杆装置的立体视图。
图4是本发明的吊杆装置的又一立体视图。
图5是本发明的吊杆装置的平面视图。
图6是本发明的吊杆装置与主龙骨连接的立体视图。
图7是本发明的主龙骨的立体视图和局部放大图。
图8是本发明的主龙骨与次龙骨的连接挂片的立体视图。
图9是本发明的主龙骨与次龙骨的连接节点的立体视图。
图10是本发明的边龙骨与主龙骨或次龙骨的连接挂片的立体视图。
图11是本发明的边龙骨与主龙骨的连接节点的立体视图。
在所附图中，以相同参考标号表示等同或相似的构件。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中相同的标号指代相同的部件，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
吊顶系统
参见图1，与现有的吊顶系统类似，本发明提供一种吊顶系统100，包括主龙骨20、次龙骨10、边龙骨10’以及吊杆装置30。
其中，吊杆装置30的一端固定至建筑结构主体上，通常使用膨胀螺栓固定于建筑结构主体的楼板的下表面上。该吊杆装置30的另一端通过吊件(将在下文详细描述)将主龙骨连接至吊杆装置30上。
应当理解的是，可以通过多个吊杆装置30按照符合设计要求的形状、间隔尺寸安装以适于连接至少一条主龙骨20。
主龙骨20通常以相互平行的方式设置。然而，应当理解的是，本发明不限于此，技术人员必要时可以适应与建筑结构主体的形状和尺寸对于主龙骨20的布置方式进行改变。
次龙骨30设置在至少2条主龙骨20之间。通常次龙骨10的端部设置有突出的搭接头，以便穿过主龙骨20腹板中预设的通孔，之后将次龙骨10的搭接头弯折。
次龙骨10通常也以相互平行的方式设置，并且次龙骨10垂直于主龙骨20。从而主龙骨20、次龙骨10排列设置之后划分出搁置吊顶板(图中未示出)的网格形状。应当理解的是，次龙骨10与主龙骨20之间的夹角可以适当地改变，以适应于不同形状的吊顶板。
边龙骨10’通常设置在建筑结构的墙体上，并且可以与主龙骨20、边龙骨10相互搭接。
边龙骨
如图2所示，边龙骨10’形成为横截面大致为L形的长条形状，L形的两个壁分别形成为吊顶板搁置部107’和墙体固定部108’。
其中，作为墙体固定部108’的壁上开设有与边龙骨10’的纵向方向相平行的一字型槽部101’，该一字型槽部101’贯穿作为墙体固定部108’的壁，以便于使用固定件104’将边龙骨10’固定在建筑物主体的墙体(图中未示出)上。如此，当建筑物主体的墙体产生沿纵向的水平位移时，一字型槽部101’允许边龙骨10’与建筑物主体的墙体之间产生相对位移。这样，即使在地震中建筑物主体的墙体产生沿纵向的水平位移，边龙骨10’仍然可能保持在墙体上而不脱离。
图2中示意性示出的固定件104’为螺栓形式。
进一步地，固定件104’与边龙骨10’的墙体固定部108’的壁之间设置有缓冲件106’。典型的缓冲件106’的形式可以为套设于固定件104’的螺栓杆上的橡胶垫片。
虽然图2中未示出，边龙骨10’的墙体固定部108’的壁上可设置用于与主龙骨20或边龙骨10相搭接的穿孔(参见图1中示出的主龙骨20与边龙骨10’的连接)。
吊顶板搁置部107’大致垂直于墙体固定部108’，以使得吊顶板能搁置在吊顶板搁置部107’上。
主龙骨和次龙骨
如图6和图7所示，主龙骨20包括上缘部201、下缘部207以及腹板203。
上缘部201形成为大致中空的管状，如图7所示，为方管状。然而，应当理解的是，采用其他形状的管状也可以满足本发明的目的。
下缘部207大致水平向主龙骨20的两侧延伸，以便于搁置吊顶板(图中未示出)。
腹板203设置在上缘部201与下缘部207之间，用于将上缘部201与下缘部207在竖直方向上连接成一体。
上缘部201、下缘部207以及腹板203是一体的部件，也可以是分别制造然后再通过焊接等机械固定方式连接的部分。
进一步地，主龙骨20上设置凹陷部205。具体而言，凹陷部205设置在上缘部201靠近腹板203的一侧。
图6具体示出了凹陷部205与吊杆装置30配合的结构(将在下文详细描述)。
凹陷部205用于与吊杆装置30的吊件进行配合，使得吊杆装置30与主龙骨20之间的相对位移被限制在凹陷部205的范围内。
次龙骨10可具有与主龙骨相似的结构。次龙骨10通过主龙骨20的腹板203设置的通孔而与主龙骨20相连接。此外，次龙骨10通过边龙骨10’的墙体固定部108’设置的通孔而与次龙骨10相连接。
吊杆装置
图3、图4和图5示出吊杆装置30的构造。
其中，吊杆装置30中的吊杆301用于固定至建筑结构主体上，通常使用膨胀螺栓将吊杆301的一端固定于建筑结构主体的楼板的下表面上，此时，吊杆301即为膨胀螺栓的螺杆。
吊杆301的另一端用于与吊件进行连接。如示出的，吊杆301的下端通过穿过吊件的悬挂部305，并且使用螺母将吊件的悬挂部305与吊杆301进行连接。
进一步地，在螺母与悬挂部305之间设置有缓冲件303。典型的缓冲件303的形式可以为套设于吊杆301上的橡胶垫片。
进一步地，吊件的延伸部304从悬挂部305向下弯折地延伸。结合图6所示，延伸部304的端部设置用于容纳主龙骨20的上缘部201的空间306。空间306由围绕主龙骨20的上缘部201设置的至少两个第一吊壁307和第二吊壁308形成。至少两个第一吊壁307和第二吊壁308相对设置，并且第一吊壁307连接于吊件的延伸部304，至少两个第二吊壁308从对应的第一吊壁307上相向的延伸，从而使得空间306具有比内容空间尺寸更小的狭槽。该空间306适于容纳主龙骨20的上缘部201，而该狭槽适于容纳主龙骨20的腹板203。
以这样的方式，相对设置的至少两个第二吊壁308恰好适配于卡合在主龙骨20的上缘部201的凹陷部205内。如此，在地震时，允许吊杆装置30与主龙骨20之间产生少量水平位移。如此带来显著的优势是：可以降低水平地震力对吊顶结构的影响；凹陷部205对吊杆装置30与主龙骨20的相对大变形起到约束作用，尤其是对吊杆-主龙骨的竖向拉伸分析起到很好的控制作用，因此，可提高吊顶结构整体的抗震能力。
以这样的方式，第二吊壁308设置缓冲件，该缓冲件可以套设在第二吊壁308橡胶垫片。
连接挂片
如图8、图9所示。主龙骨20与次龙骨10的连接处设置有连接挂片40。
连接挂片40大致成形为狭长的金属条，其刚性大于主龙骨20与次龙骨10本身的搭接节点。连接挂片40的一端扣在主龙骨20上，另一端扣在次龙骨10上，起到限制主龙骨20以及次龙骨10的变形的作用。
由于主龙骨20以及次龙骨10之间的连接失效容易导致吊顶板脱落，连接挂片40限制了主龙骨20以及次龙骨10之间的相对变形，使得该搭接节点的牢固性和吊顶整体性都得到提高，结构抗震性能得到加强。
具体而言，连接挂片40包括沿纵向延伸的本体401，设置在本体的两端部的至少两个第一扣合部403。
第一扣合部403包括形成容纳主龙骨20或次龙骨10的上缘部的第一卡扣空间407，以及用于与主龙骨20或次龙骨10的上缘部进行卡扣配合的至少两个第一扣合臂405。应当理解的是，第一扣合部403不仅仅限于与上缘部进行卡扣配合，在适当的情况下，也可与主龙骨20或次龙骨10的其他部分进行卡扣配合。
优选的，连接挂片与主龙骨20以及次龙骨10形成三角形结构的三个边。如此起到限制主龙骨20或次龙骨10与边龙骨10’之间的变形的作用。
如图10、图11所示。主龙骨20与边龙骨10’之间的连接处、或次龙骨10与边龙骨10’之间的连接处设置有连接挂片40’。其中，图11仅仅示出了主龙骨20与边龙骨10’的连接节点，然而应当理解的是，次龙骨10与边龙骨10’之间的连接处可科参照该方式设置有连接挂片40’。
连接挂片40’大致成形为狭长的金属条，其刚性大于主龙骨20与边龙骨10’本身的搭接节点，也大于次龙骨10与边龙骨10’本身的搭接节点。连接挂片40’的一端扣在主龙骨20或次龙骨10上，另一端扣在边龙骨10’上，起到限制主龙骨20或次龙骨10与边龙骨10’之间的变形的作用。
由于主龙骨20或次龙骨10与边龙骨10’之间的连接失效容易导致吊顶板脱落，连接挂片40’限制了主龙骨20或次龙骨10与边龙骨10’之间的相对变形，使得该搭接节点的牢固性和吊顶整体性都得到提高，结构抗震性能得到加强。
具体而言，连接挂片40’包括沿纵向延伸的本体401’，以及分别设置在本体的两端部的第一扣合部403和第二扣合部403’。
第一扣合部403包括形成容纳主龙骨20或次龙骨10的上缘部的第一卡扣空间407，以及用于与主龙骨20或次龙骨10的上缘部进行卡扣配合的至少两个第一扣合臂405。
第二扣合部403’包括形成容纳边龙骨10’的墙体固定部108’第二卡扣空间407’，以及用于与边龙骨10’的墙体固定部108’进行卡扣配合的至少两个第二扣合臂405’。应当理解的是，第二扣合部403’不仅仅限于与边龙骨10’的墙体固定部108’进行卡扣配合，在适当的情况下，也可与边龙骨10’的其他部分进行卡扣配合。
优选的，连接挂片与边龙骨10’,以及主龙骨20或次龙骨10之中的一个形成三角形结构的三个边。如此起到限制主龙骨20或次龙骨10与边龙骨10’之间的变形的作用。
因为边龙骨10’与主龙骨20、次龙骨10的构造不同，挂片40’无法使用第一扣合部403而扣合在边龙骨10上，所以靠近边龙骨10’一侧的第二扣合部403’挂片采用简易的开口形式卡在边龙骨10’一侧的第二扣合部403’挂片采用简易的开口形式卡在龙骨上。
相对于原有的吊顶结构连接方式中的主龙骨或次龙骨直接搭接在边龙骨上而言，连接挂片通过限制两者之间的变形，增强了节点的连接强度，进而降低吊顶系统边部连接的失效概率。
本发明虽然已参照有限的实施例和附图进行了说明，但在本发明所属领域中具备通常知识的人均可以从此记载中进行各种修改和变形。由此，其他实施例及权利要求书与等同物均属于权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.吊顶系统(100)，至少包括：主龙骨(20)、次龙骨(10)以及吊杆装置(30)；
所述主龙骨(20)包括上缘部(201)、下缘部(207)以及腹板(203)，所述上缘部(201)形成为中空管状体，所述下缘部(207)向所述主龙骨(20)的两侧延伸，所述腹板(203)设置在所述上缘部(201)与所述下缘部(207)之间并且将所述上缘部(201)与所述下缘部(207)连接成一体；
所述吊杆装置(30)包括吊杆(301)、悬挂部(305)、延伸部(304)、至少两个第一吊壁(307)和至少两个第二吊壁(308)；
所述吊杆(301)一端与建筑物主体固定，而另一端与所述悬挂部(305)固定；
所述延伸部(304)、所述第一吊壁(307)以及所述第二吊壁(308)依次与所述悬挂部(305)相连接，并且所述第一吊壁(307)和所述第二吊壁(308)限定能围绕所述上缘部(201)的空间(306)；
其特征在于：
所述主龙骨(20)与所述次龙骨(10)之间的搭接节点处设置有连接挂片；并且
所述主龙骨(20)的上缘部(201)在靠近腹板(203)的一侧设置有凹陷部(205)；
所述凹陷部(205)用于与所述吊杆装置(30)的所述第二吊壁(308)配合。
2.根据权利要求1所述的吊顶系统(100)，其中，在所述凹陷部(205)与所述第二吊壁(308)之间设置有套设于所述第二吊壁(308)上的橡胶垫片，并且所述吊杆(301)与所述悬挂部(305)之间设置有套设于所述吊杆(301)上的橡胶垫片。
3.根据权利要求1所述的吊顶系统(100)，其中，所述连接挂片包括沿纵向延伸的本体以及第一扣合部(403)。
4.根据权利要求3所述的吊顶系统(100)，其中，所述第一扣合部(403)包括第一卡扣空间(407)以及至少两个第一扣合臂(405)，所述第一卡扣空间(407)形成为用于容纳所述主龙骨(20)或次龙骨(10)的至少一部分，所述第一扣合臂(405)用于与所述主龙骨(20)或次龙骨(10)的至少一部分进行卡扣配合。
5.根据权利要求3所述的吊顶系统(100)，其中，所述连接挂片与所述主龙骨(20)以及所述次龙骨(10)形成三角形结构的三个边。
6.根据权利要求3所述的吊顶系统(100)，其中，所述吊顶系统(100)还包括边龙骨(10’)，所述边龙骨(10’)的横截面大致为L形，所述L形的两个壁分别形成为吊顶板搁置部(107’)和墙体固定部(108’)。
7.根据权利要求6所述的吊顶系统(100)，其中，所述墙体固定部(108’)上开设有与所述边龙骨(10’)的纵向方向相平行的贯穿所述墙体固定部(108’)的一字型槽部(101’)，通过设置在所述一字型槽部(101’)中的固定件(104’)将所述边龙骨(10’)与建筑物主体固定。
8.根据权利要求7所述的吊顶系统(100)，其中，在所述固定件(104’)与所述边龙骨(10’)之间设置有套设于所述固定件(104’)上的橡胶垫片。
9.根据权利要求6所述的吊顶系统(100)，其中，所述连接挂片还包括第二扣合部(403’)，所述第二扣合部(403’)包括第二卡扣空间(407’)以及至少两个第二扣合臂(405’)，所述第二卡扣空间(407’)形成为用于容纳所述边龙骨(10’)的至少一部分，所述第二扣合臂(405’)用于与所述边龙骨(10’)的至少一部分进行卡扣配合。
10.根据权利要求9所述的吊顶系统(100)，其中，所述连接挂片与所述边龙骨(10’)，以及所述主龙骨(20)或所述次龙骨(10)中的一个形成三角形结构的三个边。
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