CN114876108A - 一种单索幕墙转角部位索结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单索幕墙转角部位索结构，以解决现有的幕墙索结构在转角处通透性不强的问题，包括转角索、第一相邻索、第二相邻索、第一腹索和第二腹索；第一相邻索与转角索间隔排布，第一撑杆两端分别与转角索、第一相邻索铰接连接；第二相邻索与转角索间隔排布，且第二相邻索的第一排布方向与第一相邻索的第二排布方向相交，第二撑杆两端分别与转角索、第二相邻索铰接连接；至少两个第一腹索交叉布置于第一相邻索和转角索之间且与第一撑杆连接；至少两个第二腹索交叉布置于第二相邻索和转角索之间且与第二撑杆连接。本发明在转角处的两个方向上均能提供较大的结构刚度，能够保证结构的安全性，从而保证转角幕墙的通透性。

Description

一种单索幕墙转角部位索结构

技术领域

本发明涉及建筑幕墙技术领域，具体而言，涉及一种单索幕墙转角部位索结构。

背景技术

幕墙是建筑的外墙围护，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体，其中全玻璃幕墙和拉索式幕墙具有透光特点，因此被应用于通透性要求较高的建筑中，例如大堂等。

传统单索幕墙结构系统主要应用于非转角的幕墙造型，当幕墙涉及到转角结构时，为了在立面转角位置实现单索幕墙，通常需要在转角设置钢柱或混凝土柱，以保证转角2个大面幕墙变形的协调性和安全性，但这样会影响整个幕墙的通透性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高单索幕墙转角处的通透性，目的在于提供一种单索幕墙转角部位索结构。

本发明通过下述技术方案实现：

一种单索幕墙转角部位索结构，包括：

转角索；

第一相邻索，与所述转角索沿第一排布方向间隔排布，所述第一相邻索与第一撑杆一端铰接，所述第一撑杆另一端与所述转角索铰接；

第二相邻索，与所述转角索沿第二排布方向间隔排布，所述第一排布方向与所述第二排布方向相交，所述第二相邻索与第二撑杆铰接，所述第二撑杆与所述转角索铰接；

第一腹索，至少两个第一腹索交叉布置于第一相邻索和转角索之间，每个第一腹索与所述第一撑杆连接；以及

第二腹索，至少两个第二腹索交叉布置于第二相邻索和转角索之间，每个第二腹索与所述第二撑杆连接。

在一种可能的设计中，所述第一排布方向和第二排布方向相互正交。

在一种可能的设计中，所述第一腹索呈弧状，至少两个第一腹索对应的曲率方向相反。

在一种可能的设计中，所述第二腹索呈弧状，至少两个第二腹索对应的曲率方向相反。

在一种可能的设计中，所述第一撑杆的数量为多个，所有的第一撑杆平行间隔排布且分别与所述转角索垂直连接；

所述第二撑杆的数量为多个，所有的第二撑杆平行间隔排布且分别与所述转角索垂直连接。

在一种可能的设计中，所述第一撑杆和第二撑杆的数量相等且一一对应。

在一种可能的设计中，相对应的第一撑杆和第二撑杆通过转角索固定件与所述转角索连接；

所述转角索固定件包括第一夹块和第二夹块，所述第一夹块上设置有用于连接第一撑杆和第二撑杆的第一带孔耳板和第二带孔耳板，所述第一带孔耳板的孔内设置有用于连接第一撑杆的第一销轴，所述第二带孔耳板的孔内设置有用于连接第二撑杆的第二销轴，第一夹块上还设置有第一半圆孔，所述第二夹块与所述第一夹块螺栓连接且其上设置有第二半圆孔，所述第一半圆孔和第二半圆孔共同形成转角索固定孔。

在一种可能的设计中，包括：

第一大面索，若干第一大面索与所述第一相邻索间隔平行排布且其排布方向与所述第一排布方向相同；

第二大面索，若干第二大面索与所述第二相邻索间隔平行排布且其排布方向与所述第二排布方向相同。

在一种可能的设计中，所述第一撑杆包括若干第一支撑段和连接于相邻两个第一支撑段之间的第一腹索固定件；所述第一腹索固定件包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块分别与相邻两个第一支撑段螺纹连接，所述第一连接块上设置有第三半圆通孔，所述第二连接块上设置有第四半圆通孔且与所述第一连接块螺纹连接，所述第三半圆通孔与所述第四半圆通孔共同形成第一腹索固定孔；和/或

所述第二撑杆包括若干第二支撑段和连接于相邻两个第二支撑段之间的第二腹索固定件；所述第二腹索固定件包括第三连接块和第四连接块，所述第三连接块分别与相邻两个第二支撑段螺纹连接，所述第三连接块上设置有第五半圆通孔，所述第四连接块上设置有第六半圆通孔且与所述第三连接块螺栓连接，所述第三半圆通孔与所述第四半圆通孔共同形成第二腹索固定孔。

在一种可能的设计中，所述第一撑杆、第二撑杆分别通过相邻索固定件与第一相邻索、第二相邻索铰接；

所述相邻索固定件包括第三夹块和第四夹块，所述第四夹块上设置有第三带孔耳板，所述第三带孔耳板内活动穿设有用于与第一撑杆或第二撑杆连接的第三销轴，第四夹块上还设置有第七半圆孔，所述第三夹块与所述第四夹块螺栓连接且其上设置有第八半圆孔，所述第七半圆孔与所述第八半圆孔共同形成相邻索固定孔。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明实施例提供的一种单索幕墙转角部位索结构，利用索桁架平面内刚度大的特点，在转角部位将转角索、相邻索、腹索以及撑杆组成两个平面鱼腹索桁架，两个鱼腹索桁架共用转角索，进而在两个方向上均有较大刚度，从而保证转角两个面单索幕墙的变形协调性和结构安全，进而提高单索幕墙室内外的通透性。

2、本发明实施例提供的一种单索幕墙转角部位索结构，采用的腹索及撑杆，其构件尺寸相对纤细，结构体系新颖、独特、轻盈，幕墙室内外效果简洁、通透、大气，可满足大跨度、大空间转角单索幕墙结构系统对建筑效果和安全性的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的单索幕墙转角部位索结构的轴侧结构示意图；

图2为本发明实施例提供的单索幕墙转角部位索结构的立面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一撑杆与转角索固定件连接的局部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一腹索与第一撑杆连接的局部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第一腹索固定件的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的转角索固定件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第一相邻索固定件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的常规转角单索结构下的变形仿真图；

图9为本发明实施例提供的单索幕墙转角部位索结构的变形仿真图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-转角索，2-第一相邻索，3-第二相邻索，4-第一大面索，5-第二大面索，6-第一腹索，7-第二腹索，8-第一撑杆，9-第二撑杆，10-夹持耳板，11-第一销轴，12-第二夹块，13-第一夹块，14-第一带孔耳板，15-第二带孔耳板，16-第一腹索固定件，161-第一连接块，162-第二连接块，17-第一支撑段，18-第三夹块，19-第四夹块，20-第三带孔耳板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”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保护范围的限制。

实施例1

本发明实施例提供一种单索幕墙转角部位索结构，如图1～图7所示，该单索幕墙转角部位索结构包括转角索1、第一相邻索2、第二相邻索3、第一腹索6和第二腹索7；第一相邻索2与转角索1沿第一排布方向间隔排布，第一相邻索2与第一撑杆8一端铰接，第一撑杆8另一端与转角索1铰接；第二相邻索3与转角索1沿第二排布方向间隔排布，第一排布方向与第二排布方向相交，第二相邻索3与第二撑杆9铰接，第二撑杆9与转角索1铰接；至少两个第一腹索6交叉布置于第一相邻索2和转角索1之间，每个第一腹索6与第一撑杆8连接；至少两个第二腹索7交叉布置于第二相邻索3和转角索1之间，每个第二腹索7与第二撑杆9连接。

具体而言，转角索1竖直设置；第一相邻索2与转角索1可以是平行排布，也可以是相交排布，本实施例中采用平行排布；第二相邻索3与转角索1可以是平行排布，也可以是相交排布，本实施例中采用平行排布；第一相邻索2与转角索1的间距和第二相邻索3与转角索1的间距相等；第一撑杆8或者第二撑杆9绕转角索1的轴线进行旋转。

本申请实施例中，转角索1与第一相邻索2之间通过设置第一撑杆8、第一腹索6形成了第一平面索桁架，转角索1与第二相邻索3之间通过设置第二撑杆9、第二腹索7形成了第二平面索桁架，从而分别提高立面转角部位两个结构面的结构刚度，受力变形较小，能够保证安装在索结构上面材的安全。并且利用转角索1将两个面的变形相协调，提高了整体结构的抗变形能力。同时转角索1分别和第一相邻索2、第二相邻索3的结构配合起到了鱼腹索桁架的平面外稳定的作用，充分保证了整体结构体系的安全。

本申请实施例中，第一撑杆8和第二撑杆9分别采用铰接的连接方式设置于转角索1和第一相邻索2之间以及转角索1和第二相邻索3之间，在承受较大风载荷以及遭受温度影响的情况下，能够允许转角索1与第一相邻索2或第二相邻索3之间出现微小的转动，从而能够避免第一撑杆8或第二撑杆9的变形，继而保证结构整体的力学性能。

根据第一排布方向和第二排布方向相交形成的夹角大小可以使得本申请实施例提供的单索幕墙转角部位索结构能够适用于不同转角结构的幕墙，在一种可能的实施例中，第一排布方向和第二排布方向相互正交，从而适用于直角转角型幕墙。

第一腹索6、第二腹索7的本体结构可以是直线型、折线型、蛇形等，将其布置于转角索1与第一相邻索2之间以及转角索1与第二相邻索3之间均能构成索桁架结构，但是为了能够获得多方向的支撑力且保证第一腹索6、第二腹索7较好的结构连续性，在一种可能的设计中，第一腹索6呈弧状，至少两个第一腹索6对应的曲率方向相反，第二腹索7呈弧状，至少两个第二腹索7对应的曲率方向相反。

本申请实施例中，以第一腹索6为例进行说明，第一腹索6为弧形时，其凹形的朝向即为第一腹索6的曲率方向。当第一腹索6与第二腹索7相交时，可以理解为将双曲线的其中一条曲线平移使其与另一条曲线相较于两点的形状。

在一种可能的设计中，第一撑杆8的数量为多个，所有的第一撑杆8平行间隔排布且分别与转角索1垂直连接；第二撑杆9的数量为多个，所有的第二撑杆9平行间隔排布且分别与转角索1垂直连接。

可理解的是，本实施例中多个第一撑杆8/第二撑杆9采用平行间隔的形式进行排布并且与转角索1垂直连接，能够提高单面索桁架的结构刚度，且能够使得第一相邻索2和/或第二相邻索3受力更加均匀，从而提高第一相邻索2、第二相邻索3的抗变形能力。更优的，第一撑杆8和第二撑杆9可以分别呈等间距排布。但不仅限于此，在其他实施例中，多个第一撑杆8或者多个第二撑杆9也可以是以轴线相交的形式间隔排布或非间隔排布，当然第一撑杆8或第二撑杆9的轴线与转角索1的轴线可以形成夹角。

在一种可能的设计中，第一撑杆8和第二撑杆9的数量相等且一一对应，即一个第一撑杆8连接于转角索1的第一段上时，该第一段同时还与一个第二撑杆9连接。本申请实施例中，第一撑杆8和第二撑杆9均连接在转角索1上，当第一撑杆8和第二撑杆9一一对应时，能够彼此抵消部分压力，从而减小转角索1局部受力，避免转角索1产生微变形。

在一种可能的设计中，相对应的第一撑杆8和第二撑杆9通过转角索固定件与转角索1连接；转角索固定件包括第一夹块13和第二夹块12，第一夹块13上设置有用于连接第一撑杆8和第二撑杆9的第一带孔耳板14和第二带孔耳板15，第一带孔耳板14的孔内设置有用于连接第一撑杆8的第一销轴11，第二带孔耳板15的孔内设置有用于连接第二撑杆9的第二销轴，第一夹块13上还设置有第一半圆孔，第二夹块12与第一夹块13螺栓连接且其上设置有第二半圆孔，第一半圆孔和第二半圆孔共同形成转角索固定孔。

具体而言，第一撑杆8的端部自端面向内开设一豁口，而豁口两侧分别形成夹持耳板10且两个夹持耳板10上开设同轴的穿孔，豁口内用于配合第一带孔耳板14，穿孔则用于穿设第一销轴11，第一销轴11的两端分别通过两个带帽螺栓与第一撑杆8相对固定连接；第二撑杆9与第二带孔耳板15的连接结构可参考第一撑杆8与第一带孔耳板14的连接结构。第二夹块12上设置两个螺栓穿孔，当第一半圆孔与第二半圆孔对应配合时，两个螺栓穿孔位于转角索固定孔的轴线两侧。

如此设置，一方面通过转角索固定件将第一撑杆8和第二撑杆9连接在转角索1上能够使得两个方向的单面索桁架的结构整体性更高，另一方面转角索固定件本身结构的设置能够提高安装便捷性。

在一种可能的设计中，还包括第一大面索4和第二大面索5，若干第一大面索4与第一相邻索2间隔排布；若干第二大面索5与第二相邻索3间隔排布。

本申请实施例中，若干个第一大面索4可以是轴线平行设置，也可以是轴线相交设置，其排布方向可以视幕墙的具体形状而定，例如曲面幕墙中，若干第一大面索4的排布方向可以设置为曲线，直面幕墙中，若干第一大面索4的排布方向可以设置为直线，其他情况以此类推，本实施例中的若干第一大面索4的排布方向与第一排布方向相同且轴线平行。第二大面索5的布置方式与第一大面索4的布置方式类似，不再赘述。

在一种可能的设计中，第一撑杆8包括若干第一支撑段17和连接于相邻两个第一支撑段17之间的第一腹索固定件16；第一腹索固定件16包括第一连接块161和第二连接块162，第一连接块161分别与相邻两个第一支撑段17螺纹连接，第一连接块161上设置有第三半圆通孔，第二连接块162上设置有第四半圆通孔且与第一连接块161螺纹连接，第三半圆通孔与第四半圆通孔共同形成第一腹索6固定孔；和/或第二撑杆9包括若干第二支撑段和连接于相邻两个第二支撑段之间的第二腹索固定件；第二腹索固定件包括第三连接块和第四连接块，第三连接块分别与相邻两个第二支撑段螺纹连接，第三连接块上设置有第五半圆通孔，第四连接块上设置有第六半圆通孔且与第三连接块螺栓连接，第三半圆通孔与第四半圆通孔共同形成第二腹索固定孔。

具体而言，以第一腹索固定件16为例，第一腹索固定件16和第一支撑段17呈圆柱形，第一连接块161的两端分别延伸出直径较小的螺纹段，而第一支撑段17的端部开设对应的螺纹孔；第二连接块162上设置螺纹穿孔，而第一连接块161上设置螺纹盲孔以实现螺栓连接，如此能够避免第一连接块161上穿孔的设置以保证第一连接块161的本身结构强度。

可理解的是，基于第一腹索6的构造、数量等因素，第一撑杆8上的第一腹索固定件16的数量可能不同，并且相邻的第一撑杆8上的第一腹索固定件16的设置位置也可能不同。

本申请实施例中，通过将第一腹索6和第一撑杆8连接以及将第二腹索7和第二撑杆9连接，能够提高结构整体性，即提高了单面索桁架的结构刚度，提高了单面索桁架的抗变形能力，减小了面材的损坏风险。

在一种可能的设计中，第一撑杆8、第二撑杆9分别通过相邻索固定件与第一相邻索2、第二相邻索3铰接连接；相邻索固定件包括第三夹块18和第四夹块19，第四夹块19上设置有第三带孔耳板20，第三带孔耳板20内活动穿设有用于与第一撑杆8或第二撑杆9连接的第三销轴，第四夹块18上还设置有第七半圆孔，第三夹块19与第四夹块18螺栓连接且其上设置有第八半圆孔，第七半圆孔与第八半圆孔共同形成相邻索固定孔。

需要说明的是，本申请中相对应的两个半圆孔所形成的固定孔直径小于对应索体的直径，从而保证索体安装后的紧固性。

实施例2

本实施例是基于实施例1提供的单索幕墙转角部位索结构的一个应用实例。

图8示出了常规的转角单索结构下的变形仿真情况，图9示出了本申请实施例提供的单索幕墙转角部位索结构下的变形仿真情况。其中，两者的材料尺寸相同，且受力方向、大小等均相同。

根据仿真结果：

转角部位位移指标	无转角部位索结构	设置转角部位索结构	减小率
				U1方向位移(mm)	428.5	34.6	8.1％
U2方向位移(mm)	326	49.9	15.3％

可以看出，本申请实施例提供的单索幕墙转角部位索结构在同等受力条件以及同等材料尺寸的前提下，其由结构变形产生的位移小得多，即本申请实施例提供的单索幕墙转角部位索结构的结构刚度得到了大幅度的提高，结构安全性更高。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，包括：

转角索(1)；

第一相邻索(2)，与所述转角索(1)沿第一排布方向间隔排布，所述第一相邻索(2)与第一撑杆(8)一端铰接，所述第一撑杆(8)另一端与所述转角索(1)铰接；

第二相邻索(3)，与所述转角索(1)沿第二排布方向间隔排布，所述第一排布方向与所述第二排布方向相交，所述第二相邻索(3)与第二撑杆(9)铰接，所述第二撑杆(9)与所述转角索(1)铰接；

第一腹索(6)，至少两个第一腹索(6)交叉布置于第一相邻索(2)和转角索(1)之间，每个第一腹索(6)与所述第一撑杆(8)连接；以及

第二腹索(7)，至少两个第二腹索(7)交叉布置于第二相邻索(3)和转角索(1)之间，每个第二腹索(7)与所述第二撑杆(9)连接。

2.根据权利要求1所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，所述第一排布方向和第二排布方向相互正交。

3.根据权利要求1所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，所述第一腹索(6)呈弧状，至少两个第一腹索(6)对应的曲率方向相反。

4.根据权利要求1所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，所述第二腹索(7)呈弧状，至少两个第二腹索(7)对应的曲率方向相反。

5.根据权利要求1所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，所述第一撑杆(8)的数量为多个，所有的第一撑杆(8)平行间隔排布且分别与所述转角索(1)垂直连接；

所述第二撑杆(9)的数量为多个，所有的第二撑杆(9)平行间隔排布且分别与所述转角索(1)垂直连接。

6.根据权利要求5所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，所述第一撑杆(8)和第二撑杆(9)的数量相等且一一对应。

7.根据权利要求6所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，相对应的第一撑杆(8)和第二撑杆(9)通过转角索固定件与所述转角索(1)连接；

所述转角索固定件包括第一夹块(13)和第二夹块(12)，所述第一夹块(13)上设置有用于连接第一撑杆(8)和第二撑杆(9)的第一带孔耳板(14)和第二带孔耳板(15)，所述第一带孔耳板(14)的孔内设置有用于连接第一撑杆(8)的第一销轴(11)，所述第二带孔耳板(15)的孔内设置有用于连接第二撑杆(9)的第二销轴，第一夹块(13)上还设置有第一半圆孔，所述第二夹块(12)与所述第一夹块(13)螺栓连接且其上设置有第二半圆孔，所述第一半圆孔和第二半圆孔共同形成转角索(1)固定孔。

8.根据权利要求1所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，包括：

第一大面索(4)，若干第一大面索(4)与所述第一相邻索(2)间隔排布；

第二大面索(5)，若干第二大面索(5)与所述第二相邻索(3)间隔排布。

9.根据权利要求1所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，所述第一撑杆(8)包括若干第一支撑段(17)和连接于相邻两个第一支撑段(17)之间的第一腹索固定件(16)；所述第一腹索固定件(16)包括第一连接块(161)和第二连接块(162)，所述第一连接块(161)分别与相邻两个第一支撑段(17)螺纹连接，所述第一连接块(161)上设置有第三半圆通孔，所述第二连接块(162)上设置有第四半圆通孔且与所述第一连接块(161)螺纹连接，所述第三半圆通孔与所述第四半圆通孔共同形成第一腹索固定孔；和/或

所述第二撑杆(9)包括若干第二支撑段和连接于相邻两个第二支撑段之间的第二腹索固定件；所述第二腹索固定件包括第三连接块和第四连接块，所述第三连接块分别与相邻两个第二支撑段螺纹连接，所述第三连接块上设置有第五半圆通孔，所述第四连接块上设置有第六半圆通孔且与所述第三连接块螺栓连接，所述第三半圆通孔与所述第四半圆通孔共同形成第二腹索固定孔。

10.根据权利要求1所述的单索幕墙转角部位索结构，其特征在于，所述第一撑杆(8)、第二撑杆(9)分别通过相邻索固定件与第一相邻索(2)、第二相邻索(3)铰接；

所述相邻索固定件包括第三夹块(18)和第四夹块(19)，所述第四夹块(19)上设置有第三带孔耳板(20)，所述第三带孔耳板(20)内活动穿设有用于与第一撑杆(8)或第二撑杆(9)连接的第三销轴，第四夹块(18)上还设置有第七半圆孔，所述第三夹块(19)与所述第四夹块(18)螺栓连接且其上设置有第八半圆孔，所述第七半圆孔与所述第八半圆孔共同形成相邻索固定孔。

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