[发明专利]一种膜材与钢构件连接节点、大跨度屋面罩棚及施工方法

权利要求书

1.一种膜材与钢构件连接节点，其特征在于：包括结构拱（1）、第一轨道（2）、第二轨道（3）、橡胶棒（4）和主膜（6）；

所述结构拱（1）设于底部，为钢结构桁架（8）的一部分，其间隔设于双层轮辐式索桁架体系的相邻两个纵向索桁架的上径向索（11）之间；

所述第一轨道（2）设于结构拱（1）上，底部与结构拱（1）焊接固定，顶部开设槽口；

所述第二轨道（3）的底部嵌装在第一轨道（2）内，顶部设有凹槽，凹槽顶面设槽口；

所述橡胶棒（4）嵌装在第二轨道（3）的凹槽内，通过膜材索套（5）与主膜（6）固连；所述膜材索套（5）包覆橡胶棒（4）后，两侧从凹槽的槽口伸出并与主膜（6）固定；

所述第一轨道（2）为矩形槽结构，所述矩形槽的底板两侧与结构拱（1）满焊固定，顶板中间开口形成槽口；

所述第二轨道（3）为倒置几字形结构，其底部滑动连接在第一轨道（2）中；中间外侧在两腰部内凹与第一轨道（2）的矩形槽两侧的槽帮配合固定；

所述主膜（6）之上对应膜材索套（5）的部分设有加强膜（7）；所述第一轨道（2）、第二轨道（3）、橡胶棒（4）、膜材索套（5）和加强膜（7）的竖向轴线对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种膜材与钢构件连接节点，其特征在于：所述第二轨道（3）的凹槽为圆形槽，所述圆形槽的直径与橡胶棒（4）的直径相适应，其上端槽口为圆形槽直径的1/5～1/3。

3.根据权利要求1所述的一种膜材与钢构件连接节点，其特征在于：所述第一轨道（2）和第二轨道（3）为连续结构，或沿结构拱（1）伸长方向间隔设置的分段单体结构。

4.根据权利要求1所述的一种膜材与钢构件连接节点，其特征在于：所述结构拱（1）为连续的曲形拱，相应的，所述第一轨道（2）和第二轨道（3）均为与曲形拱曲率相适应的曲线。

5.一种包含根据权利要求1-4任意一项所述的连接节点的大跨度屋面罩棚，其特征在于：整体为环形结构，包括钢结构桁架（8）和棚顶膜材；

所述钢结构桁架（8）双层轮辐式索桁架体系，包括中间的双层环索、绕双层环索呈辐射排布的一系列纵向索桁架以及外围的压环（13）；所述双层环索包括上环索（9）和下环索（10），所述纵向索桁架包括上径向索（11）和下径向索 （12），所述上径向索（11）两侧分别与上环索（9）和压环（13）固连，所述下径向索 （12）两侧分别与下环索（10）和压环（13）固连；所述上径向索（11）和下径向索 （12）之间间隔设置桅杆（14）；

相邻两个纵向索桁架的上径向索（11）之间间隔设置结构拱（1），所述结构拱（1）上通过权利要求1-4任意一项所述的连接节点连接所述棚顶膜材；

所述棚顶膜材包括主膜（6）、膜材索套（5）和加强膜（7），所述加强膜（7）对应结构拱（1）设置；所述上环索（9）和下环索（10）之间设置有桅杆（14）和交叉索（15）。

6.权利要求5所述的大跨度屋面罩棚的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、铺设上径向索（11）和下径向索 （12），再在马道上铺设上环索（9）、安装上环索索夹；

步骤二、提升上径向索（11）和上环索（9）至一定高度，安装撑杆；

步骤三、在马道上铺设下环索（10），并安装下环索索夹；

步骤四、继续提升上径向索（11）和下径向索 （12），待上径向索（11）到达内环梁索耳板处即进行锁定，此时的上径向索的锁定值未到达设计值；

步骤五、按照设计工况提升下径向索 （12），提升的过程中安装好撑杆；

步骤六、当下环索（10）脱离地面十米左右时在上下环索之间安装碳纤维索，根据设计要求的索长和张拉力将下径向索提升到索耳板处并进行锁定，此时因撑杆上拱上径向索的张拉力达到设计值，形成轮辐式索桁架结构；

步骤七、在拱杆上通过焊接方式安装第一轨道（2）；

步骤八、将第二轨道（3）穿入第一轨道（2）；

步骤九、在相邻的上径向索（11）跨间安装结构拱（1）；

步骤九、橡胶棒（4）和主膜（6）连接后，使用机器牵引设备将橡胶棒（4）穿入第二轨道（3）；

步骤十、重复步骤九，依次施工直至整个罩棚施工完毕，整体质检，至此，施工完成。