[发明专利]充气膜压杆及作法

说明书

技术领域

本发明涉及一种杆件，可应用于桁架等结构中的受压杆件，具体是一种 用建筑膜材加工制作而成的气囊式充气膜压杆，属于膜结构技术领域。

背景技术

充气膜结构在我过发展较晚，理论分析和工程实践在相当长的一段时间 内都滞后于国外。同济大学最早展开对充气膜研究，于1980年建成了上海工 业展览馆气承式薄膜结构的展厅，是充气膜结构在我国应用的一次尝试。随 后我国学者做了不少研究工作，气囊式膜结构则主要集中在气梁、气拱和气 枕等结构的研究，在引进国外技术的前提下，于2008年建成了国家游泳中心 “水立方”和国家体育场“鸟巢”顶部的火炬库。

国外对气囊式膜结构研究较多，并有很多研究成果。1970年日本在大阪 万国博览会上，建成了大型气囊式膜结构建筑富士馆；2002年，瑞士Airlight 公司和EMPA组合结构研究中心的科技人员提出了一种充气组合梁——气撑式 张弦梁，并成功的应用在了实际工程中。在此梁中，上翼缘为金属压杆，索 按照梁的主应力迹线布置作为下翼缘，气囊作为梁的腹板。后来又有了不少 基于气撑式张弦结构的概念研制而成的改进充气结构构件，如改变气撑式张 弦梁中，受压单元用充水柱或者其它可折叠的杆件代替。

通过上述可知，柔性的气梁和气枕承载力不足，只适用于自承重的结构， 基于气撑式张弦结构概念的结构构件承载力大，但是又不得不借助劲性的受 压单元，以提高其承载能力。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种充气膜压杆，此种杆件具有 轻质、便携，安装、拆卸方便的特点，同时又有柔性、承载能力高的特点。 为了达到上述目的本发明采用如下技术方案：

充气膜压杆包括杆端封头1、管状气囊2、补强膜材3、密封胶圈4、埋 绳5，热合缝肋6、平衡肋7、进气口8、排气口9、杆端钢箍10和密封胶垫 11。其特征在于：热合缝肋6将膜材连接成管状气囊2，同时在管状气囊2内 壁设置两条平衡肋7；在管状气囊2两端内壁加设补强膜材3，且在管状气囊 2端部镶嵌埋绳5；在杆端封头1的凹槽13内设置密封胶圈4，在环形钢板带 12上加密封胶垫11，然后把管状气囊2的两端和杆端封头1用杆端钢箍10 连接。

所述的杆端封头1具突出的环形钢板带12。

所述的杆端钢箍10宽度宽于环形钢板带124～8mm。

所述的环形钢板带12上有一个或者一个以上的凹槽13，用以埋置密封胶 圈4且密封胶圈4凸出环形钢板带123～5mm。

所述的管状气囊2两端设有150～200mm宽的补强膜材3和埋绳5。

所述的管状气囊2轴向接缝内壁设有一条热合缝肋6和数目大于等于两 条的平衡肋7，且要求平衡肋7与热合缝肋6等间距、平行布置。

所述的杆端封头1和管状气囊2的交接处设有密封胶垫11，密封胶垫11 垫在环形钢板带12上，同时用埋绳5卡住密封胶垫11，然后用杆端钢箍10 压住埋绳5和密封胶垫11。

所述的充气膜压杆制作过程如下：

1）将膜材裁剪成矩形用以制作管状气囊2，矩形的一边与膜材经向平行 且用在管状气囊2环向，另一边与膜材纬向平行且用在管状气囊2轴向。

2）在矩形膜材的两边，沿经向方向用高频焊接设置两条150～200mm宽 的补强膜材3。

3）在膜材的内壁用高频焊接设置两条平衡肋7。

4）把膜材卷成筒状，用高频焊接热合接缝，在接缝的内壁处焊接热合缝 肋6。

5）把做好的管状气囊2两端卷入桶内，同时设置埋绳5，然后用高频焊 接把卷起的膜材焊接在一起。

6）把带有凹槽13密封胶圈4的杆端封头1插入管状气囊2内部，同时 在端头处设置密封胶垫11，用埋绳5卡住密封胶垫11，然后用杆端钢箍10 套住密封胶圈4、密封胶垫11和埋绳5，杆端钢箍10高出埋绳51～2mm，拧 紧杆端钢箍10。