[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

说明书

一种膜材与钢构件连接节点、大跨度屋面罩棚及施工方法，节点自下而上包括结构拱、第一轨道、第二轨道、橡胶棒和主膜；第一轨道底部与结构拱焊接固定；第二轨道的底部嵌装在第一轨道内；橡胶棒嵌装在第二轨道的凹槽内，通过膜材索套与主膜固连；膜材索套包覆橡胶棒后，两侧从凹槽的槽口伸出并与主膜固定；罩棚整体为环状结构，包括钢结构桁架和棚顶膜材，钢结构桁架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。本发明节点通过加工定制过程控制，实现精准施工；施工过程简单，通过各个节点地牢固连接来确保膜结构安全；有效避免被热带季风破坏，确保膜材与钢拱杆件之间的牢固直接关系。

技术领域

本发明涉及膜材与钢构件连接技术领域，具体涉及一种膜材与钢构件连接节点、大跨度屋面罩棚及施工方法。

背景技术

随着建筑形式多样化的发展，大跨度罩棚结构频繁出现，如某体育场屋面为罩棚结构，膜材施工面积达35000㎡，德国进口PTFE膜材目前备受推崇，其不仅防晒、遮雨效果好，而且具有一定的抗撕裂、抗老化和自洁性能，在工程项目中被大量推广使用。然而，大跨度膜材施工中，膜材与钢拱杆的连接需要通过特殊节点设计，才能保证膜与杆件的有效连接，特别是在热带季风地区，如何在保证施工效率的同时，最大限度的保证膜材连接强度，避免膜材破坏，是目前大跨度膜材施工的难题。膜材与钢拱杆件之间地连接是否牢固直接关系到结构安全，现有普通固着技术成本高、操作复杂、适用性差，因此，亟需一种新型的膜材固着方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膜材与钢构件连接节点、大跨度屋面罩棚及施工方法，解决现有技术中大跨度膜材施工中普通固着技术成本高、操作复杂、适用性差的技术问题，解决风力强劲地区大跨度膜材与杆件不能有效连接的技术问题，在保证施工效率的同时，最大限度的保证膜材连接强度，避免膜材破坏。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种膜材与钢构件连接节点，其特征在于：包括结构拱、第一轨道、第二轨道、橡胶棒和主膜；所述结构拱设于底部，为钢结构桁架的一部分；所述第一轨道设于结构拱上，底部与结构拱焊接固定，顶部开设槽口；所述第二轨道的底部嵌装在第一轨道内，顶部设有凹槽，凹槽顶面设槽口；所述橡胶棒嵌装在第二轨道的凹槽内，通过膜材索套与主膜固连；所述膜材索套包覆橡胶棒后，两侧从凹槽的槽口伸出并与主膜固定。

作为本发明的优选技术方案，所述第一轨道为矩形槽结构，所述矩形槽的底板两侧与结构拱满焊固定，顶板中间开口形成槽口。

进一步的，所述第二轨道为倒置几字形结构，其底部滑动连接在第一轨道中；中间外侧在两腰部内凹与第一轨道的矩形槽两侧的槽帮配合固定。

进一步的，所述第二轨道的凹槽为圆形槽，所述圆形槽的直径与橡胶棒的直径相适应，其上端槽口为圆形槽直径的1/5～1/3。

进一步的，所述第一轨道和第二轨道为连续结构，或沿结构拱伸长方向间隔设置的分段单体结构。

进一步的，所述结构拱为连续的曲形拱，相应的，所述第一轨道和第二轨道均为与曲形拱曲率相适应的曲线轨道结构。

进一步的，所述主膜之上对应膜材索套的部分设有加强膜；所述第一轨道、第二轨道、橡胶棒、膜材索套和加强膜的竖向轴线对应设置。

此外，本发明还提供包含上述连接节点的大跨度屋面罩棚，其整体为环形结构，包括钢结构桁架和棚顶膜材；所述钢结构桁架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；所述双层环索包括上环索和下环索，所述纵向索桁架包括上径向索和下径向索，所述上径向索两侧分别与上环索和压环固连，所述下径向索两侧分别与下环索和压环固连；所述上径向索和下径向索之间间隔设置桅杆；

相邻两个纵向索桁架的上径向索之间间隔设置结构拱，所述结构拱上通过上述的连接节点连接所述棚顶膜材；所述棚顶膜材包括主膜、膜材索套和加强膜，所述加强膜对应结构拱设置。