[发明专利]一种索膜协同作用的大曲率索膜结构

说明书

本发明公开了一种索膜协同作用的大曲率索膜结构，包括外围刚性边缘构件、径向索、横向索、膜、索夹和夹膜板；径向索和横向索分布于外围刚性边缘构件围成的索膜分布区内，径向索与横向索的交叉位置处通过索夹限位固定，径向索的两端与横向索的两端均通过可调节式锚具与外围刚性边缘构件连接；径向索的索体穿设在膜上索套内，膜的边缘处沿着膜的边缘轮廓安装有夹膜板，夹膜板通过若干个调节螺栓与外围刚性边缘构件连接；本发明通过共同张拉索网及单层膜形成稳定结构，在该结构中单层索网为主要受力结构，具有刚度大、稳定性好的优点，通过对索进行张拉，通过控制径向索及横向索的索力形成目标曲面，能够制造多种形状的索膜结构。

技术领域

本发明涉及建筑膜结构技术领域，特别是涉及一种索膜协同作用的大曲率索膜结构。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对公共活动空间如大型的展览馆、体育场馆、机场、火车站等欲求与日俱增；同时，随着人们的审美水平不断提高，对建筑的美观、轻盈等要求也在不断的增加；索膜结构以其丰富的色彩，轻盈的结构形式，美观的造型也越来越受大众欢迎。这些现象极大的促进了索膜结构的不断创新。不仅是在安全、经济方面的创新，更重要的是在造型方面的创新，满足人们不断更新的审美需求。

近年来，索膜结构在国内外体育场、展览馆、高铁站的建设中应用较多。索膜结构受力合理，结构效能较高，传力路径清晰，在充分利用了高强度拉索的受力性能，保证结构刚度、降低用钢量的同时利用了膜材具有透光性好、色彩丰富等特点使结构变得轻盈、富于表现力。

目前，在张拉膜结构中多以单层张拉式膜结构为主，这种结构是通过为杆等构件提供支撑点，并在周围设置锚固点，通过张拉单层膜材而形成稳定的体系，这种依靠张拉单层膜形成的体系，刚度小，结构稳定性不足；且一般所使用的膜材为涂层织物类膜材，透光性能较差。而且在索网结构中，平面形状多采用矩形、多边形、菱形、圆形、椭圆形等较为规则的形状，形状较为单一。

发明内容

本发明的目的是提供一种索膜协同作用的大曲率索膜结构，以解决上述现有技术存在的问题，通过共同张拉索网及单层膜形成稳定结构，在该结构中单层索网为主要受力结构，具有刚度大、稳定性好的优点，通过对索进行张拉，通过控制径向索及横向索的索力形成目标曲面，能够制造多种形状的索膜结构。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种索膜协同作用的大曲率索膜结构，包括外围刚性边缘构件、径向索、横向索、膜、索夹和夹膜板；所述径向索和所述横向索均设置有若干根，若干根所述径向索径向分布于所述外围刚性边缘构件围成的索膜分布区内，若干根所述横向索横向分布于所述外围刚性边缘构件围成的索膜分布区内，所述径向索与所述横向索的交叉位置处通过所述索夹限位固定，所述径向索的两端与所述横向索的两端均通过可调节式锚具与所述外围刚性边缘构件连接；所述膜张拉于所述外围刚性边缘构件围成的索膜分布区内，所述膜的内侧分布有若干与所述径向索配合设置的膜上索套，所述径向索的索体穿设在所述膜上索套内，所述膜的边缘处沿着所述膜的边缘轮廓安装有夹膜板，所述夹膜板通过若干个调节螺栓与所述外围刚性边缘构件连接。

优选地，所述膜为单层ETFE膜。

优选地，所述外围刚性边缘构件为混凝土支承构件或钢支承构件或铝合金支承构件。

优选地，所述径向索和所述横向索的索体为Galfan镀层拉索或不锈钢拉索或FRP索。

优选地，所述可调节式锚具为叉耳套筒调节式锚具，包括索体端部索头、套筒、双耳索头、第一螺杆和第二螺杆，所述索体端部索头的内腔一端设置有铆片，所述径向索或所述横向索的索体端部伸入到所述索体端部索头的内腔内并通过所述铆片与所述索体端部索头连接，所述索体端部索头的内腔的另一端与所述第一螺杆螺纹连接，所述双耳索头一端通过铆钉与所述外围刚性边缘构件连接，所述双耳索头另一端与所述第二螺杆螺纹连接，所述第一螺杆突出于所述索体端部索头的一端与所述第二螺杆突出于所述双耳索头的一端通过所述套筒连接。