CN216276397U - 一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，涉及到建筑工程技术领域，包括主体结构，主体结构的上端预埋有预埋件，预埋件上表面固定连接有钢连接件，钢连接件固定连接钢结构箱形主梁，钢结构箱形主梁设置为多个，且呈等垂直间距水平分布，钢结构箱形主梁在采光顶四周焊接固定有钢结构封口梁，钢结构封口梁固定连接有包边铝板封闭采光顶空隙。本实用新型通过设置张弦梁受力结构体系，张弦梁结构体系由钢结构箱形主梁作抗弯受压构件，撑杆为受压二力杆连接钢结构箱形主梁和不锈钢拉索，不锈钢拉索预先施加预应力作抗拉受力构件组成的自平衡结构体系，使得本结构可以满足大跨度使用要求。

Description

一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构。

背景技术

玻璃采光顶是集采光和装饰为一体的一种屋盖体系。玻璃采光顶一般在整个建筑物体量上只占一小部分，但是对整个建筑物的协调与美观有着很大影响，一般多位于建筑物的主要通道和人流密集部位的上方屋盖。传统做法的玻璃采光顶多采用钢结构或铝合金型材龙骨，玻璃面板位于龙骨上方，或在龙骨上设置凹槽，玻璃内嵌于凹槽内。

现有的玻璃采光顶结构，对于大跨度的玻璃采光顶一般龙骨截面尺寸较大或者采用桁架结构，玻璃分格尺寸较小，既在外观上显得笨重也影响采光顶通透效果。因此，发明一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，包括主体结构，所述主体结构的上端预埋有预埋件，所述预埋件的上表面固定连接有钢连接件，所述钢连接件固定连接钢结构箱形主梁，所述钢结构箱形主梁设置为多个，且呈等垂直间距水平分布，所述钢结构箱形主梁在采光顶四周焊接固定有钢结构封口梁，所述钢结构封口梁固定连接有包边铝板封闭采光顶空隙，所述钢结构箱形主梁的上表面设置有玻璃面板，两个所述钢结构箱形主梁之间设置有多个呈等间距水平分布的钢结构箱形次梁，所述钢结构箱形主梁和钢结构箱形次梁的顶面标高相同，所述钢结构箱形主梁下表面的两端均固定连接有连接耳板，所述连接耳板的下表面两侧均通过销轴活动连接有不锈钢拉索索头，两个所述不锈钢拉索索头之间设置有不锈钢拉索，所述不锈钢拉索的两端分别与两个不锈钢拉索索头相互靠近的一端固定连接。

优选的，所述钢结构箱形主梁的下表面垂直固定连接有多个圆钢管撑杆，所述钢结构箱形次梁远离钢结构箱形主梁一端的两侧面均固定连接有定制不锈钢玻璃夹具，所述定制不锈钢玻璃夹具设置呈水平放置的U字型。

优选的，相邻两个所述定制不锈钢玻璃夹具之间设置有钢化夹层玻璃肋，所述钢化夹层玻璃肋的两端分别位于两个定制不锈钢玻璃夹具的内腔中，所述定制不锈钢玻璃夹具与钢化夹层玻璃肋之间通过销轴固定连接。

优选的，所述圆钢管撑杆的正下方设置有内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具，两根所述不锈钢拉索通过内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具进行固定，所述圆钢管撑杆的下端面通过销轴与内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具的上表面活动连接。

优选的，所述圆钢管撑杆两侧面下端均通过销轴活动连接有不锈钢斜向拉杆，所述不锈钢斜向拉杆远离圆钢管撑杆的一端通过销轴与钢结构箱形次梁的下表面活动连接，所述钢结构箱形主梁的内腔固定连接有加劲板起加强刚度作用，所述加劲板制作时，其四个角部在焊接工艺上应留设有缺角。

优选的，所述钢结构箱形主梁的两侧面均固定连接有U型钢槽连接件，所述U型钢槽连接件与钢结构箱形主梁通过焊接连接，所述U型钢槽连接件与钢结构箱形次梁之间通过销轴固定连接。

优选的，所述钢结构箱形主梁和钢结构箱形次梁均采用钢板制作，两两钢板之间坡口焊接而成钢结构矩形方钢管。

优选的，所述钢结构箱形主梁与钢结构箱形次梁的上表面均通过十字盘头机制螺钉固定连接有铝合金底座，所述铝合金底座设置呈“山”字型，所述铝合金底座的上表面通过十字盘头机制螺钉固定连接有铝合金压块。

优选的，所述铝合金底座上方固定连接有玻璃面板，所述玻璃面板为钢化夹层中空LOW-E玻璃，其中夹层玻璃层设置于下层(面向室内)，中空玻璃层设置于上层(面向室外)，LOW-E镀膜面设置于中空层室外片的内侧，所述玻璃面板在玻璃深加工前各层钢化玻璃均已做热浸均质处理。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型通过设置张弦梁受力结构体系，张弦梁结构体系由钢结构箱形主梁作抗弯受压构件，撑杆为受压二力杆连接钢结构箱形主梁和不锈钢拉索，不锈钢拉索预先施加预应力作抗拉受力构件组成的自平衡结构体系，使得本结构可以满足大跨度使用要求，同时构造简单，观感轻巧；

2、本实用新型通过张弦梁结构体系，合理地将各种抗弯受压、抗压、抗拉构件组合在一起，充分发挥了各刚柔构件的材料性能优势，从而使得整个结构体系具有良好的受力性能，同时由于各构件截面尺寸相对较小，具有拼装简单、运输方便的优点，可以根据平面布置特点，形成相适应的大跨度空间结构；

3、本实用新型通过在钢结构箱形主梁两端与主体结构预埋件连接上均设置为铰支座，一个铰支座与钢结构箱形主梁的一端固定连接，另一个铰支座与钢结构箱形主梁的另一端活动连接，从而可以很好地释放结构中的温度应力以及地震作用产生的位移，同时不对下部结构产生较大推力，大大简化钢结构箱形主梁和主体结构的设计；

4、本实用新型通过在钢结构箱形主梁的上表面设置有玻璃面板，钢结构箱形次梁远离钢结构箱形主梁一端的两侧面均设置有定制不锈钢玻璃夹具，相邻两个定制不锈钢玻璃夹具内腔之间固定有钢化夹层玻璃肋，钢化夹层玻璃肋为装饰性构件，不参与结构受力，从而使得本结构在观感上较新颖、通透；

5、采光顶上部的钢化夹层中空LOW-E玻璃面板的各层钢化玻璃均采用热浸均质工艺处理，消除钢化玻璃自爆隐患，夹层玻璃设置在下层，使得即使玻璃面板发生破碎，由于PVB胶片的粘结作用，玻璃碎片也不会掉落于室内，中空层设置在上层，LOW-E镀膜面设置于中空玻璃层室外片的内侧，满足节能设计和使用要求。

附图说明

图1为本实用新型采光顶结构布置三维轴侧示意图。

图2为本实用新型主体结构与采光顶连接节点示意图。

图3为本实用新型钢结构箱形主梁张弦梁结构节点示意图。

图4为本实用新型钢结构箱形次梁与玻璃肋连接节点示意图。

图5为本实用新型钢结构箱形主、次梁连接节点示意图。

图6为本实用新型图4中A处结构放大示意图。

图中：1、主体结构；2、预埋件；3、钢结构封口梁；4、钢结构箱形主梁；5、钢连接件；6、玻璃面板；7、钢结构箱形次梁；8、连接耳板；9、不锈钢拉索索头；10、不锈钢拉索；11、圆钢管撑杆；12、定制不锈钢玻璃夹具；13、钢化夹层玻璃肋；14、内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具；15、不锈钢斜向拉杆；16、加劲板；17、U型钢槽连接件；18、铝合金底座；19、铝合金压块；20、包边铝板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1-6所示的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，包括主体结构1，主体结构1的上端预埋有预埋件2，预埋件2的上表面固定连接有钢连接件5，钢连接件5固定连接钢结构箱形主梁4，钢结构箱形主梁4设置为多个，且呈等垂直间距水平分布，钢结构箱形主梁4在采光顶四周焊接固定有钢结构封口梁3，钢结构封口梁3固定连接有包边铝板20封闭采光顶空隙，钢结构箱形主梁4的上表面设置有玻璃面板6，两个钢结构箱形主梁4之间设置有多个呈等间距水平分布的钢结构箱形次梁7，钢结构箱形主梁4和钢结构箱形次梁7的顶面标高相同，钢结构箱形主梁4下表面的两端均固定连接有连接耳板8，连接耳板8的下表面两侧均通过销轴活动连接有不锈钢拉索索头9，两个不锈钢拉索索头9之间设置有不锈钢拉索10，不锈钢拉索10的两端分别与两个不锈钢拉索索头9相互靠近的一端固定连接。

具体的，不锈钢拉索索头9通过钢结构箱形主梁4下方设置的连接耳板8固定，由于大直径拉索相配套的不锈钢拉索索头9的尺寸较大，应提前在构造设计时考虑钢结构箱形主梁4的截面宽度大于不锈钢拉索索头9的装配尺寸要求，避免宽度过小影响正常安装。

进一步的，钢结构箱形主梁4的下表面垂直固定连接有多个圆钢管撑杆11，钢结构箱形次梁7远离钢结构箱形主梁4一端的两侧面均固定连接有定制不锈钢玻璃夹具12，定制不锈钢玻璃夹具12设置为呈水平放置的U字型。

进一步的，相邻两个定制不锈钢玻璃夹具12之间设置有钢化夹层玻璃肋13，钢化夹层玻璃肋13的两端分别位于两个定制不锈钢玻璃夹具12的内腔中，定制不锈钢玻璃夹具12与钢化夹层玻璃肋13之间通过销轴固定连接。

进一步的，圆钢管撑杆11的正下方设置有内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具14，两根不锈钢拉索10通过内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具14进行固定，圆钢管撑杆11的下端面通过销轴与内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具14的上表面活动连接。

进一步的，圆钢管撑杆11两侧面下端均通过销轴活动连接有不锈钢斜向拉杆15，不锈钢斜向拉杆15远离圆钢管撑杆11的一端通过销轴与钢结构箱形次梁7的下表面活动连接，钢结构箱形主梁4的内腔固定连接有加劲板16起加强刚度作用，加劲板16制作时，其四个角部在焊接工艺上应留设有缺角，以减小焊接应力变形。

进一步的，钢结构箱形主梁4的两侧面均固定连接有U型钢槽连接件17，U型钢槽连接件17与钢结构箱形主梁4通过焊接连接，U型钢槽连接件17与钢结构箱形次梁7之间通过销轴固定连接。

具体的，钢结构箱形主梁4和钢结构箱形次梁7均采用钢板制作，两两钢板之间坡口焊接而成钢结构矩形方钢管。

进一步的，钢结构箱形主梁4与钢结构箱形次梁7的上表面均通过十字盘头机制螺钉固定连接有铝合金底座18，铝合金底座18设置呈“山”字型，铝合金底座18的上表面通过十字盘头机制螺钉固定连接有铝合金压块19。

进一步的，铝合金底座18上方固定连接有玻璃面板6，玻璃面板6为钢化夹层中空LOW-E玻璃，其中夹层玻璃层设置于下层(面向室内)，中空玻璃层设置于上层(面向室外)，LOW-E镀膜面设置于中空层室外片的内侧，玻璃面板6在玻璃深加工前各层钢化玻璃均已做热浸均质处理，消除自爆隐患。

本实用新型工作原理：

通过在钢结构箱形主梁4两端与主体结构1的预埋件2连接上均设置为铰支座，一个铰支座与钢结构箱形主梁4的一端固定连接，另一个铰支座与钢结构箱形主梁4的另一端活动连接，从而可以很好地释放结构中的温度应力以及地震作用产生的位移，同时不对下部结构产生较大推力，大大简化钢结构箱形主梁4和主体结构2的设计；

张弦梁结构体系由钢结构箱形主梁4作抗弯受压构件，圆钢管撑杆11为受压二力杆连接钢结构箱形主梁4和不锈钢拉索10，不锈钢拉索10预先施加预应力作抗拉受力构件组成的自平衡结构体系，使得本结构可以满足大跨度使用要求，同时构造简单，观感轻巧；

不锈钢拉索10通过预先施加预应力使钢结构箱形主梁4产生一定的反拱，使其最终挠度可以减小，从而提高结构的整体刚度；同时适当分级施加预应力和分级加载，可以减小不锈钢拉索10对支撑钢结构箱形主梁4的影响；

圆钢管撑杆11对钢结构箱形主梁4提供弹性支撑，改善钢结构箱形主梁4的受力性能；

通过张弦梁结构体系，合理地将上述各种钢结构箱形主梁4(抗弯受压)、圆钢管撑杆11(抗压)、不锈钢拉索10(抗拉)构件组合在一起，充分发挥了各刚柔构件的材料性能优势，从而使得整个结构体系具有良好的受力性能，可以根据平面布置特点，形成相适应的大跨度空间结构；同时由于各构件截面尺寸相对较小，具有拼装简单、运输方便的优点；

另外，采光顶上部的钢化夹层中空LOW-E玻璃面板6的各层钢化玻璃均采用热浸均质工艺处理，消除钢化玻璃自爆隐患；夹层玻璃设置在下层，使得即使玻璃面板发生破碎，由于PVB胶片的粘结作用，玻璃碎片也不会向室内掉落；中空层设置在上层，LOW-E镀膜面设置于中空玻璃层室外片的内侧，满足节能设计和使用要求。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，包括主体结构(1)，其特征在于：所述主体结构(1)的上端预埋有预埋件(2)，所述预埋件(2)的上表面固定连接有钢连接件(5)，所述钢连接件(5)固定连接钢结构箱形主梁(4)，所述钢结构箱形主梁(4)设置有多个，且呈等垂直间距水平分布，所述钢结构箱形主梁(4)在采光顶四周焊接固定有钢结构封口梁(3)，所述钢结构封口梁(3)固定连接有包边铝板(20)封闭采光顶空隙，所述钢结构箱形主梁(4)的上表面设置有玻璃面板(6)，两个所述钢结构箱形主梁(4)之间设置有多个呈等间距水平分布的钢结构箱形次梁(7)，所述钢结构箱形主梁(4)和钢结构箱形次梁(7)的顶面标高相同，所述钢结构箱形主梁(4)下表面的两端均固定连接有连接耳板(8)，所述连接耳板(8)的下表面两侧均通过销轴活动连接有不锈钢拉索索头(9)，两个所述不锈钢拉索索头(9)之间设置有不锈钢拉索(10)，所述不锈钢拉索(10)的两端分别与两个不锈钢拉索索头(9)相互靠近的一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，其特征在于：所述钢结构箱形主梁(4)的下表面垂直固定连接有多个圆钢管撑杆(11)，所述钢结构箱形次梁(7)远离钢结构箱形主梁(4)一端的两侧面均固定连接有定制不锈钢玻璃夹具(12)，所述定制不锈钢玻璃夹具(12)设置呈水平放置的U字型。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，其特征在于：相邻两个所述定制不锈钢玻璃夹具(12)之间设置有钢化夹层玻璃肋(13)，所述钢化夹层玻璃肋(13)的两端分别位于两个定制不锈钢玻璃夹具(12)的内腔中，所述定制不锈钢玻璃夹具(12)与钢化夹层玻璃肋(13)之间通过销轴固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，其特征在于：所述圆钢管撑杆(11)的正下方设置有内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具(14)，两根所述不锈钢拉索(10)通过内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具(14)进行固定，所述圆钢管撑杆(11)的下端面通过销轴与一个内设两个圆孔的不锈钢拉索夹具(14)的上表面活动连接。

5.根据权利要求4所述的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，其特征在于：所述圆钢管撑杆(11)两侧面下端均通过销轴活动连接有不锈钢斜向拉杆(15)，所述不锈钢斜向拉杆(15)远离圆钢管撑杆(11)的一端通过销轴与钢结构箱形次梁(7)的下表面活动连接，所述钢结构箱形主梁(4)的内腔固定连接有加劲板(16)起加强刚度作用。

6.根据权利要求5所述的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，其特征在于：所述加劲板(16)制作时，其四个角部在焊接工艺上留设有缺角，所述钢结构箱形主梁(4)的两侧面均固定连接有U型钢槽连接件(17)，所述U型钢槽连接件(17)与钢结构箱形主梁(4)通过焊接连接。

7.根据权利要求6所述的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，其特征在于：所述U型钢槽连接件(17)与钢结构箱形次梁(7)之间通过销轴固定连接，所述钢结构箱形主梁(4)和钢结构箱形次梁(7)均采用钢板制作，两两钢板之间坡口焊接而成钢结构矩形方钢管。

8.根据权利要求7所述的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，其特征在于：所述钢结构箱形主梁(4)与钢结构箱形次梁(7)的上表面均通过十字盘头机制螺钉固定连接有铝合金底座(18)，所述铝合金底座(18)设置呈“山”字型，所述铝合金底座(18)的上表面通过十字盘头机制螺钉固定连接有铝合金压块(19)。

9.根据权利要求8所述的一种大跨度设玻璃肋钢结构张弦梁玻璃采光顶结构，其特征在于：所述铝合金底座(18)上方固定连接有玻璃面板(6)，所述玻璃面板(6)为钢化夹层中空LOW-E玻璃，其中夹层玻璃层设置于下层，中空玻璃层设置于上层，LOW-E镀膜面设置于中空层室外片的内侧，所述玻璃面板(6)在玻璃深加工前各层钢化玻璃均已做热浸均质处理。

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