CN113404200B - 单层拉索式屋面膜结构构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单层拉索式屋面膜结构构造及其施工方法，包括：支承架，包括安装于屋面的钢构底座、竖设于钢构底座上的支撑柱和安装于支撑柱的夹持盘，夹持盘的圆周面形成有夹持环槽；回形天沟，铺设于钢构底座的上部，回形天沟沿支撑柱的圆周方向设置；单层膜套，具有上端口和下端口，下端口通过多个连接组件连接于回形天沟，多个连接组件沿回形天沟的周向方向间隔设置，夹持环槽夹持于上端口；以及多根拉索，拉索连接于回形天沟和夹持盘的底部之间，多根拉索沿夹持盘的圆周方向间隔设置，多根拉索支撑于单层膜套的内壁。本发明解决了目前索膜结构在施工工程中，因拉索无稳固连接点，造成膜结构稳定性差，存在安全隐患的问题。

Description

单层拉索式屋面膜结构构造及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种单层拉索式屋面膜结构构造及其施工方法。

背景技术

随着城市科技发展，索膜结构作为新的建筑形式，得到了迅速发展。在施工过程中，传统的索膜结构因操作步骤复杂、工作量大、成本高等因素难以满足现场需求，需要采用创新的单层拉索式膜结构进行施工，但目前索膜结构在施工工程中，因拉索无稳固连接点，造成膜结构稳定性差，存在安全隐患。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种单层拉索式屋面膜结构构造及其施工方法，以解决目前索膜结构在施工工程中，因拉索无稳固连接点，造成膜结构稳定性差，存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，提供一种单层拉索式屋面膜结构构造及其施工方法，包括：

支承架，包括安装于屋面的钢构底座、竖设于所述钢构底座上的支撑柱和安装于所述支撑柱的夹持盘，所述夹持盘的圆周面形成有夹持环槽；

回形天沟，铺设于所述钢构底座的上部，所述回形天沟沿所述支撑柱的圆周方向设置；

单层膜套，所述单层膜套具有一上端口和一下端口，所述单层膜套的外径尺寸自所述下端口向所述上端口逐渐缩小，所述下端口通过多个连接组件连接于所述回形天沟，多个所述连接组件沿所述回形天沟的周向方向间隔设置，所述夹持环槽夹持于所述上端口；以及

多根拉索，所述拉索连接于所述回形天沟和所述夹持盘的底部之间，多根拉索沿所述夹持盘的圆周方向间隔设置，多根所述拉索支撑于所述单层膜套的内壁。

进一步的，所述夹持盘包括：

下轮盘，固设于所述支撑柱的顶端，所述下轮盘的外沿开设有多个穿孔；

上轮盘，同轴设置于所述下轮盘的上方，所述上轮盘的外沿与所述下轮盘的外沿之间形成所述夹持环槽，所述上端口嵌设于所述夹持环槽中；以及

紧固组件，包括紧固螺杆和螺合件，所述紧固螺杆的上端连接于所述上轮盘，所述紧固螺杆的下端穿设于所述穿孔中且伸至所述下轮盘的下方，所述螺合件螺合于所述紧固螺杆的下端且压抵于所述下轮盘的底部。

进一步的，所述单层膜套的上端口的外缘形成有上环筋，所述上轮盘的底部连接有与所述上轮盘同轴设置的限位环板，所述上端口垫设于所述限位环板与所述下轮盘的外沿之间，所述上端口的外缘伸至所述限位环板的内环口中，所述上环筋抵靠于所述限位环板的内环面。

进一步的，所述限位环板的底部与所述上端口的外壁之间、以及所述上端口的内壁与所述下轮盘的外沿之间分别垫设有防水胶条。

进一步的，所述回形天沟包括：

固设于所述钢构底座上的多个支墩，多个所述支墩沿所述下端口的周向方向间隔设置，所述支墩的上部形成有容置槽，所述连接组件安装于所述支墩；

天沟本体，嵌设于所述容置槽中；以及

锁杆，连接于所述容置槽的槽口的相对两侧的侧壁之间且压抵于所述天沟本体的上部。

进一步的，所述单层膜套的下端口形成有下环筋，所述连接组件包括：

第一夹板，固设于所述支墩的上部；以及

与所述第一夹板相对设置的第二夹板，可拆卸地连接于所述第一夹板，所述第二夹板与所述第一夹板夹持于所述下端口，所述第二夹板的内侧形成有限位通槽，所述下环筋嵌设于所述限位通槽中。

进一步的，所述第一夹板的内侧以及所述第二夹板的内侧分别铺设有防水胶条。

进一步的，还包括环形索，所述环形索连接于多个所述拉索。

本发明提供一种单层拉索式屋面膜结构构造，包括以下步骤：

于屋面上安装钢构底座；

于所述钢构底座上铺设回形天沟；

将单层膜套摊铺于竖设钢构底座，并于所述单层膜套的内侧穿设多个拉索；

于所述钢构底座上竖设支撑柱以形成支承架，并将所述单层膜套的上端口安装于所述支撑柱上的夹持盘的夹持环槽中、将所述拉索连接于所述回形天沟和所述夹持盘的底部并张紧所述拉索；

张拉所述单层膜套，并将所述单层膜套的下端口通过多个连接组件连接于所述回形天沟，多个所述连接组件沿所述回形天沟的周向方向间隔设置，使得多根所述拉索支撑于所述单层膜套的内壁。

本发明的有益效果在于，本发明的单层拉索式屋面膜结构构造，以支承架的钢构底座为基础，通过将单层膜套连接于支承架的支撑柱的夹持盘和钢构底座上的回形天沟，再利用拉索辅助支撑单层膜套，使得整体膜结构稳定安全；另一方面，能确保支承架的垂直度、平面标高的误差满足要求，从而确保膜结构安装精度符合设计要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的单层拉索式屋面膜结构构造的结构示意图。

图2为本发明实施例的单层拉索式屋面膜结构构造的俯视图。

图3为本发明实施例的单层拉索式屋面膜结构构造的侧视图。

图4为本发明实施例的支承架的结构示意图。

图5为图4中A处的局部放大图。

图6为本发明实施例的回形天沟的结构示意图。

图7为图6中B处的局部放大图。

图8为本发明实施例的回形天沟的透视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图1至图8所示，本发明提供了一种单层拉索式屋面膜结构构造，包括：支承架1、回形天沟2、单层膜套3和多根拉索4。

具体的，参阅图1和图4，支承架1包括钢构底座11、支撑柱12和夹持盘13。钢构底座11安装于屋面。支撑柱12竖设于钢构底座11上。夹持盘13安装于支撑柱12。夹持盘13的圆周面形成有夹持环槽。夹持环槽用于夹持单层膜套的上端口。

回形天沟2铺设于钢构底座11的上部。回形天沟2沿支撑柱12的圆周方向设置。

单层膜套3呈喇叭状。具体的，单层膜套3具有一上端口和一下端口。单层膜套3的外径尺寸自单层膜套3的下端口向单层膜套3的上端口逐渐缩小。单层膜套3的下端口通过多个连接组件6连接于回形天沟2。多个连接组件6沿回形天沟2的周向方向间隔设置。夹持盘13的夹持环槽夹持于上端口。

本发明的单层拉索式屋面膜结构构造，以支承架的钢构底座为基础，通过将单层膜套连接于支承架的支撑柱的夹持盘和钢构底座上的回形天沟，再利用拉索辅助支撑单层膜套，使得整体膜结构稳定安全；另一方面，能确保支承架的垂直度、平面标高的误差满足要求，从而确保膜结构安装精度符合设计要求。

参阅图1至图3所示，拉索4连接于回形天沟2和夹持盘13的底部之间。多根拉索4沿夹持盘13的圆周方向间隔设置。多根拉索4支撑于单层膜套3的内壁。

作为一种较佳的实施方式，本发明的单层拉索式屋面膜结构构造还包括环形索5。环形索5连接于多个拉索4。具体的，环形索通过索夹连接于多根拉索。在本实施例中，环形索设置有三道。三道环形索沿拉索的长度方向间隔设置。环形索和拉索共同构建成索网，以支撑连接单层膜套。

进一步的，如图4至图6所示，在本实施例中，单层膜套的内壁连接有多个索套，拉索和环形索分别可活动地穿设于多个索套中。

在本实施例中，钢构底座相对于主体结构而言，为二次结构。在主体结构施工完成后，再于主体结构的屋面安装钢构底座。钢构底座为钢管构件。

在本实施例中，如图4和图5所示，夹持盘13包括：下轮盘131、上轮盘132和紧固组件133。

下轮盘131固设于支撑柱12的顶端。下轮盘的底部连接有多块加强板，拉索的上端连接于一加强板。下轮盘131的外沿开设有多个穿孔。上轮盘132同轴设置于下轮盘131的上方。上轮盘132的外沿与下轮盘131的外沿之间形成夹持环槽。上端口嵌设于夹持环槽中。

紧固组件133包括紧固螺杆和螺合件。紧固螺杆的上端连接于上轮盘132。紧固螺杆的下端穿设于穿孔中且伸至下轮盘131的下方。螺合件螺合于紧固螺杆的下端且压抵于下轮盘131的底部。

作为一种较佳的实施方式，如图5所示，单层膜套3的上端口的外缘形成有上环筋31。上轮盘132的底部连接有限位环板1321。限位环板1321与上轮盘132同轴设置。单层膜套3的上端口垫设于限位环板1321与下轮盘131的外沿之间。上端口的外缘伸至限位环板1321的内环口中。上环筋31抵靠于限位环板1321的内环面。

在本实施例中，限位环板1321的底部与单层膜套3的上端口的外壁之间、以及单层膜套3的上端口的内壁与下轮盘131的外沿之间分别垫设有防水胶条8。防水胶条为三元乙丙橡胶条。

如图6至图8所示，在本实施例中，单层膜套3的下端口形成有下环筋32。连接组件6包括：第一夹板61和第二夹板62。

第一夹板61固设于支墩22的上部。第二夹板62与第一夹板61相对设置。第二夹板62通过螺栓可拆卸地连接于第一夹板61。第二夹板62与第一夹板61夹持于单层膜套3的下端口。第二夹板62的内侧形成有限位通槽。单层膜套3的下环筋32嵌设于限位通槽中。

作为一种较佳的实施方式，第一夹板61的内侧以及第二夹板62的内侧分别铺设有防水胶条7。

在本实施例中，回形天沟2包括：天沟本体21、多个支墩22和锁杆23。支墩安装于钢构底座上。多个支墩22沿单层膜套的下端口的周向方向间隔设置。支墩22的上部形成有容置槽。连接组件6安装于支墩22。天沟本体21嵌设于容置槽中。锁杆23连接于容置槽的槽口的相对两侧的侧壁之间且压抵于天沟本体21的上部。第一夹板61的一端固设于支墩22上，第一夹板的另一端固设于锁杆上。

作为一种较佳的实施方式，锁杆的安装高度低于支墩的顶部的高度，第一夹板倾斜设置，第一夹板的倾斜角度适配于单层膜套的下端口的膜面的倾斜角度。

本发明提供一种单层拉索式屋面膜结构构造，包括以下步骤：

S1：于屋面上安装钢构底座11；

钢构底座的具体安装步骤包括以下步骤：

a、利用柔性结构分析软件确定单层膜套的膜面的空间形态，按照受力合理、便于安装的原则进行钢构底座节点设计。

b、利用全站仪对钢构底座安装位置及标高进行测量。

c、利用塔吊或人工安装钢构底座，根据已测设的位置将相应标号的构件对号入座，并与主体结构焊接。

S2：于钢构底座11上铺设回形天沟2。

在钢构底座上，安装多个支墩，使得多个支墩沿单层膜套的下端口的外沿设置。天沟本体采用不锈钢板折弯成型。将天沟本体嵌设于支墩的容置通槽中且焊接连接于支墩。

S3：将单层膜套3摊铺于竖设钢构底座11，并于单层膜套3的内侧穿设多个拉索4。

具体的，步骤S3包括：

d、在摊铺单层膜套之前，对钢构底座进行全面的测量，通过柔性结构分析软件，根据测定的边界条件，逆向确定单层膜套膜面的最终空间形态。

e、根据双轴测试，通过对十字形试件经纬向循环加载、维持荷载和卸载，考察残余变形，得出单层膜套的膜缩率的理论值。

f、根据处理好的数据进行工厂裁切排版，排版完成后进行铝型材加工切割；

g、将拟安装的单层膜套从包装中取出根据成品膜角落标记展开于拟安装区。

h：将拉索和环形索通过穿入索夹(索夹内具有十字形通孔)与单层膜套连接。

S4：于钢构底座11上竖设支撑柱12以形成支承架1，并将单层膜套3的上端口安装于支撑柱12上的夹持盘13的夹持环槽中、将拉索4连接于回形天沟2和夹持盘13的底部并张拉拉索4。

S5：张拉单层膜套3，并将单层膜套3的下端口通过多个连接组件6连接于回形天沟2，多个连接组件6沿回形天沟2的周向方向间隔设置，使得多根拉索4支撑于单层膜套3的内壁。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种单层拉索式屋面膜结构构造，其特征在于，包括：

支承架，包括安装于屋面的钢构底座、竖设于所述钢构底座上的支撑柱和安装于所述支撑柱的夹持盘，所述夹持盘的圆周面形成有夹持环槽；

回形天沟，铺设于所述钢构底座的上部，所述回形天沟沿所述支撑柱的圆周方向设置；

单层膜套，所述单层膜套具有一上端口和一下端口，所述单层膜套的外径尺寸自所述下端口向所述上端口逐渐缩小，所述下端口通过多个连接组件连接于所述回形天沟，多个所述连接组件沿所述回形天沟的周向方向间隔设置，所述夹持环槽夹持于所述上端口；以及

多根拉索，所述拉索连接于所述回形天沟和所述夹持盘的底部之间，多根拉索沿所述夹持盘的圆周方向间隔设置，多根所述拉索支撑于所述单层膜套的内壁；

所述夹持盘包括：

下轮盘，固设于所述支撑柱的顶端，所述下轮盘的外沿开设有多个穿孔；

上轮盘，同轴设置于所述下轮盘的上方，所述上轮盘的外沿与所述下轮盘的外沿之间形成所述夹持环槽，所述上端口嵌设于所述夹持环槽中；以及

紧固组件，包括紧固螺杆和螺合件，所述紧固螺杆的上端连接于所述上轮盘，所述紧固螺杆的下端穿设于所述穿孔中且伸至所述下轮盘的下方，所述螺合件螺合于所述紧固螺杆的下端且压抵于所述下轮盘的底部；

所述单层膜套的上端口的外缘形成有上环筋，所述上轮盘的底部连接有与所述上轮盘同轴设置的限位环板，所述上端口垫设于所述限位环板与所述下轮盘的外沿之间，所述上端口的外缘伸至所述限位环板的内环口中，所述上环筋抵靠于所述限位环板的内环面；

所述回形天沟包括：

固设于所述钢构底座上的多个支墩，多个所述支墩沿所述下端口的周向方向间隔设置，所述支墩的上部形成有容置槽，所述连接组件安装于所述支墩；

天沟本体，嵌设于所述容置槽中；以及

锁杆，连接于所述容置槽的槽口的相对两侧的侧壁之间且压抵于所述天沟本体的上部；

所述单层膜套的下端口形成有下环筋，所述连接组件包括：

第一夹板，固设于所述支墩的上部；以及

与所述第一夹板相对设置的第二夹板，可拆卸地连接于所述第一夹板，所述第二夹板与所述第一夹板夹持于所述下端口，所述第二夹板的内侧形成有限位通槽，所述下环筋嵌设于所述限位通槽中。

2.根据权利要求1所述的单层拉索式屋面膜结构构造，其特征在于，所述限位环板的底部与所述上端口的外壁之间、以及所述上端口的内壁与所述下轮盘的外沿之间分别垫设有防水胶条。

3.根据权利要求1所述的单层拉索式屋面膜结构构造，其特征在于，所述第一夹板的内侧以及所述第二夹板的内侧分别铺设有防水胶条。

4.根据权利要求1所述的单层拉索式屋面膜结构构造，其特征在于，还包括环形索，所述环形索连接于多个所述拉索。

5.一种如权利要求1～4中任意一项所述的单层拉索式屋面膜结构构造，其特征在于，包括以下步骤：

于屋面上安装钢构底座；

于所述钢构底座上铺设回形天沟；

将单层膜套摊铺于竖设钢构底座，并于所述单层膜套的内侧穿设多个拉索；

于所述钢构底座上竖设支撑柱以形成支承架，并将所述单层膜套的上端口安装于所述支撑柱上的夹持盘的夹持环槽中、将所述拉索连接于所述回形天沟和所述夹持盘的底部并张紧所述拉索；

张拉所述单层膜套，并将所述单层膜套的下端口通过多个连接组件连接于所述回形天沟，多个所述连接组件沿所述回形天沟的周向方向间隔设置，使得多根所述拉索支撑于所述单层膜套的内壁。

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