CN113309226B - 一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，包括气模、斜向交叉索网、气膜固定组件、索网固定组件以及环梁基础，气膜与气膜固定组件固定于环梁基础上，气膜表面固定有若干膜通道，斜向交叉索网设置于气膜上且通过索网固定组件固定于环梁基础上，斜向交叉索网包括主索、辅索以及交叉拉索连接扣件，若干主索与若干辅索交叉设置成网状，主索与辅索以及辅索与辅索的交叉点均通过交叉拉索连接扣件固定连接，主索穿过若干膜通道，膜通道设置于两个交叉点之间。采用上述结构的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，主索嵌入气膜可以有效防止索滑移，从而防止索滑移引起的危害，同时减少用索量保证经济性。

Description

一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构

技术领域

本发明涉及气膜建筑技术领域，尤其是涉及一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构。

背景技术

气膜结构作为膜结构的重要类型，一般使用高性能膜材作为结构的主体，通过在膜内加压充气使膜结构产生张力，以此使结构形成稳定的几何结构与承载能力。气膜建筑作为一种新型环保的建筑结构符合当今建筑向着绿色环保与多样性的发展趋势迈进，这也使得气膜结构可以在注重环保的今天为防治雾霾建筑提供新思路。与此同时气膜建筑也可以制作出形状各异，使具有优良适用性与经济性的新型建筑。

但是由于对于气膜结构抗风方面的研究并不充分，国内外大型气膜结构在风作用下的灾害事故频繁发生，所以需要防风索网对气膜结构进行加固。传统的防风索网几乎都是简单的将索网系统覆盖在气膜之上，索网与气膜结构是相互分离的。由于气膜结构在充气过程需频繁调整内压同时结构投入使用后受风作用，使得气膜与索网会发生相对滑移，这种相对滑移就会造成各种不利因素。一方面，索滑移过程容易划伤气膜，膜面在出现划伤之后，膜面划伤处在风的作用下容易出现应力集中，这是气膜破坏的主要因素之一；另一方面，加劲索只能承受拉力荷载，不能承受压力荷载，索与膜发生相对滑移后，索功能失效，不能实现原来预定的抗风性能；第三方面，实际工程中，还存在索网大面积滑移后，索网交错完全混乱，索网完全无法复位的现象，这不仅会影响到气膜结构的美观性，更会造成气膜结构的整体坍塌失效，从而有造成重大安全生产事故的风险。

在目前大多数关于气膜结构的专利大多集中在索网的布置以及连接装置的设计。例如【气膜钢索结构及气膜建筑】CN201820886308.4中只是提出了一种索网的布置方式，【一种气膜建筑的软绳索网系统】CN201920219583.5提出用软绳布置索网，【气膜建筑钢索网系统】CN201521100230.1则是提出使用钢索网的布置形式，这些专利均提出了新型的索网材料与索网布置外形，不过这些专利无论使用何种布索方式，都只是将索网简单的布置在气膜的表面，均无法有效解决气膜结构与索的相对滑移。另外在【用于半球形气膜建筑的加固索网】CN201721251739.5中虽提出了加固索网的布置，但是这种加固方式仅仅适用于半球形气膜，其他气膜结构应用前景不大。除此之外还有大量的专利例如【一种气膜建筑底边及钢索系统的联接结构】CN201921829087.8与【一种用于气膜建筑钢索网系统的万向联接件】CN201821814373.2只是提出应用在气膜结构上的新型联结构件，并未对整体的气膜结构进行设计。所以，设计一款在保证气膜结构受力性能和美观的条件下膜面不与索网发生相对滑移的气膜结构是现有技术亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，主索嵌入气膜可以有效防止索滑移，从而防止索滑移引起的危害，同时减少用索量保证经济性。

为实现上述目的，本发明提供了一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，包括气模、斜向交叉索网、气膜固定组件、索网固定组件以及环梁基础，

所述气膜与所述气膜固定组件固定于所述环梁基础上，所述气膜表面固定有若干膜通道，

所述斜向交叉索网设置于所述气膜上且通过所述索网固定组件固定于所述环梁基础上，所述斜向交叉索网包括主索、辅索以及交叉拉索连接扣件，若干所述主索与若干所述辅索交叉设置成网状，所述主索与所述辅索以及所述辅索与所述辅索的交叉点均通过交叉拉索连接扣件固定连接，所述主索穿过若干所述膜通道，所述膜通道设置于两个交叉点之间。

优选的，所述气膜为矩形，所述气膜投影矩形长宽比为1:2，所述膜通道与气膜材质相同且通过热合工艺结合为一体。

优选的，气膜固定组件包括锚筋和预埋长脚钢，所述气膜充气后通过锚筋和预埋长脚钢固定于所述环梁基础上。

优选的，将所述气膜的长边与宽边划分为相同的份数，根据划分的分数确定辅索之间和辅索与主索之间的间距。

优选的，所述索网固定组件包括预埋锚筋、螺栓和套筒，预埋锚筋设置于所述环梁基础内，所述斜向交叉索网通过螺栓和套筒与预埋锚筋相连接。

优选的，所述交叉拉索连接扣件包括夹板和固定螺栓，所述夹板包括上夹板和下夹板，所述上夹板和所述下夹板相对设置且通过固定螺栓固定连接，两个所述夹板均设置有索道。

因此，本发明采用上述结构的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，具有以下有益效果：

(1)、通过膜通道使得主索嵌入气膜中可以有效防止主索滑移，同时主索和辅索之间通过交叉拉索连接扣件固定连接，使得斜向交叉索网与气膜形成一个整体，可以有效防止气膜充气过程中主索和辅索滑移引起膜面损伤，导致充气后在划伤处出现应力集中以及气膜结构振动过程中主索和辅索滑移引起的索功能失效。

(2)、主索与辅索选型时，按应力需求分别配索，与传统的等间距等型号布置索网方式相比，大大节约了用索量，减小了工程总造价。

(3)结构形式方面，采用斜向交叉索网并将气膜各边划分为相同的份数，以此确定主索与辅索以及辅索之间的间距进行布置，从外观上看，与传统的索网一致，不会影响到气膜结构的美观性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构俯视图；

图2为本发明一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构侧视图；

图3为本发明膜通道结构示意图；

图4为本发明交叉拉索连接扣件结构示意图。

附图标记

1、主索；2、辅索；3、气膜；4、交叉拉索连接扣件；5、索网固定组件；6、气膜固定组件；7、环梁基础；8、膜通道；9、热合层；10、夹板；11、固定螺栓。

具体实施方式

实施例

以下结合附图1-4和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非通常定义，本发明使用的技术术语或者科学术语，应当是本发明学科领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

图1为本发明一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构俯视图，图2为本发明一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构侧视图，如图1-2所示，一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构包括气模3、斜向交叉索网、气膜固定组件6、索网固定组件5以及环梁基础7。

斜向交叉索网设置于气膜3上且通过索网固定组件5固定于环梁基础7上，索网固定组件5包括预埋锚筋、螺栓和套筒，预埋锚筋设置于环梁基础7内，斜向交叉索网通过螺栓和套筒与预埋锚筋相连接。斜向交叉索网包括主索1、辅索2以及交叉拉索连接扣件4，若干主索1与若干辅索2交叉设置成网状，主索1与辅索2以及辅索2与辅索2的交叉点均通过交叉拉索连接扣件4固定连接，图4为本发明交叉拉索连接扣件结构示意图，如图4所示，交叉拉索连接扣件4包括夹板10和固定螺栓11，夹板10包括上夹板和下夹板，两个夹板10均设置有索道，预留的索道提供给主索1或辅索2通过，主索1与辅索2交叉节点一般不会是直角，夹板10的形状选取长方形。主索1或辅索2采用斜向交叉布置，具体是将气膜3的每一条边分成数目相同的等份，可以通过所承受的应力大小分为主索1与辅索2，主索1一般索直径会大于辅索2。主索1与辅索2选型时，按应力需求分别配索，与传统的等间距等型号布置索网方式相比，大大节约了用索量，减小了工程总造价。将同一条辅索2的两头分别固定于气膜3相邻两边的对应的位置，主索1两头布置在对角线顶点处，使得相同布置方向的索相互平行。采用斜向交叉索网并将气膜3各边划分为相同的份数，以此确定主索1与辅索2以及辅索2之间的间距进行布置，从外观上看，与传统的索网一致，不会影响到气膜3结构的美观性。

气膜3与气膜固定组件6固定于环梁基础7上，气膜3表面固定有若干膜通道8，本实施例气膜3为矩形，气膜3投影矩形长宽比为1:2，膜通道8布置在气膜3的上表面，通道8所用材料与气膜3材料相同并通过热合连接使膜通道8与气膜3结合为一体，热合层9在气膜3与膜通道8之间。气膜固定组件6包括锚筋和预埋长脚钢，气膜3充气后通过锚筋和预埋长脚钢固定于环梁基础7上。主索1穿过若干膜通道8，图3为本发明膜通道结构示意图，如图3所示，膜通道8设置于两个交叉点之间。主索1上的膜通道8并不是连续的，两交叉节点之间布置一个膜通道8，以此形成半嵌入式结构。通过膜通道8使得主索1嵌入气膜3中可以有效防止主索1滑移，同时主索1和辅索2之间通过交叉拉索连接扣件4固定连接，使得斜向交叉索网与气膜3形成一个整体，可以有效防止气膜3充气过程中主索1和辅索2滑移引起膜面损伤，导致充气后在划伤处出现应力集中以及气膜3结构振动过程中主索1和辅索2滑移引起的索功能失效。

因此，本发明采用上述结构的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，主索嵌入气膜可以有效防止索滑移，从而防止索滑移引起的危害，同时减少用索量保证经济性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，其特征在于：包括气模、斜向交叉索网、气膜固定组件、索网固定组件以及环梁基础，

所述气膜与所述气膜固定组件固定于所述环梁基础上，所述气膜表面固定有若干膜通道，

所述斜向交叉索网设置于所述气膜上且通过所述索网固定组件固定于所述环梁基础上，所述斜向交叉索网包括主索、辅索以及交叉拉索连接扣件，所述主索的直径大于所述辅索的直径，若干所述主索与若干所述辅索交叉设置成网状，所述主索与所述辅索以及所述辅索与所述辅索的交叉点均通过交叉拉索连接扣件固定连接，所述交叉拉索连接扣件包括夹板和固定螺栓，所述夹板包括上夹板和下夹板，所述上夹板和所述下夹板相对设置且通过固定螺栓固定连接，两个所述夹板均设置有索道，所述主索穿过若干所述膜通道，所述膜通道设置于两个交叉点之间。

2.根据权利要求1所述的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，其特征在于：所述气膜为矩形，所述气膜投影矩形长宽比为1:2，所述膜通道与气膜材质相同且通过热合工艺结合为一体。

3.根据权利要求2所述的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，其特征在于：气膜固定组件包括锚筋和预埋长脚钢，所述气膜充气后通过锚筋和预埋长脚钢固定于所述环梁基础上。

4.根据权利要求2所述的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，其特征在于：将所述气膜的长边与宽边划分为相同的份数，根据划分的分数确定辅索之间和辅索与主索之间的间距。

5.根据权利要求1所述的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，其特征在于：所述索网固定组件包括预埋锚筋、螺栓和套筒，预埋锚筋设置于所述环梁基础内，所述斜向交叉索网通过螺栓和套筒与预埋锚筋相连接。

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