拉索式整体幕墙的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了拉索式整体幕墙，包括固定于建筑物墙体上的玻璃安装架，所述玻璃安装架上有多个框形区域，所述框形区域中均安装有幕墙玻璃，还包括至少一根水平设置的横梁及至少一根竖直设置的拉索，拉索的上、下端位置固定，且拉索出于张紧状态；所述横梁的两端均固定于建筑物墙体上，且横梁位于拉索的两端之间，拉索穿过横梁，且拉索与横梁固定连接，玻璃安装架与横梁相连。以上幕墙结构便于实现玻璃幕墙大面积化，同时以上幕墙结构在使用过程中具有良好的稳定性。
【专利说明】
拉索式整体幕墙
技术领域
[0001]本实用新型涉及幕墙类建筑技术领域，特别是涉及一种拉索式整体幕墙。
【背景技术】
[0002]玻璃幕墙是一种美观新颖的墙体结构，是现代主义高层建筑时代的显著特征。最早的幕墙面层由钢铁材料制成，现今多使用铝合金龙骨加玻璃面层，玻璃幕墙有很好的视觉效果，而且玻璃的透光性很好，白天室内人工照明的强度可大大降低。
[0003]在玻璃幕墙的结构设计上，玻璃幕墙与普通墙体有很大不同:因为玻璃幕墙一般都要跨越楼层，使整个建筑物玻璃幕墙覆盖部分的外观连成整体，因此幕墙设计要考虑诸如热膨胀、建筑物变形、防水等更多的影响因素。现有技术中用于玻璃幕墙的支撑结构一般分为:金属支承结构点式玻璃幕墙、全玻璃结构点式玻璃幕墙和拉杆(索)结构点式玻璃幕墙。以上的第一种和第二种玻璃支撑形式施工方便，同时经济性较好，但针对大面积玻璃幕墙时，对支撑结构的强度要求高，故一般现有整体式玻璃幕墙采用到桁架结构外形尺寸较大、杆件数量多、桁架结构对玻璃幕墙的采光效果影响大；以上的第三种玻璃支撑形式多采用一根刚性杆配合柔性拉索的形式，柔性拉索通过撑杆与刚性杆相连使得刚性杆产生预应力变形，由于柔性绳仅能单向受拉，故以上的第三种结构中当刚性杆跨度较大时，柔性拉索需要占据较大的空间，考虑到建筑物空间的利用率，故此种结构一般运用于玻璃幕墙面积较小或玻璃幕墙作为建筑物顶面的建筑形式中。
[0004]进一步优化现有技术中玻璃幕墙的结构设计，无疑会进一步促进玻璃幕墙在现有建筑物中的运用。
【实用新型内容】
[0005]针对上述进一步优化现有技术中玻璃幕墙的结构设计，无疑会进一步促进玻璃幕墙在现有建筑物中的运用的问题，本实用新型提供了一种拉索式整体幕墙。
[0006]为解决上述问题，本实用新型提供的拉索式整体幕墙通过以下技术要点来解决问题:拉索式整体幕墙，包括固定于建筑物墙体上的玻璃安装架，所述玻璃安装架上有多个框形区域，所述框形区域中均安装有幕墙玻璃，还包括至少一根水平设置的横梁及至少一根竖直设置的拉索，拉索的上、下端位置固定，且拉索处于张紧状态；
[0007]所述横梁的两端均固定于建筑物墙体上，且横梁位于拉索的两端之间，拉索穿过横梁，且拉索与横梁固定连接，玻璃安装架与横梁相连。
[0008]现有技术中，为实现建筑物内外的隔音和隔热，一般将幕墙玻璃设置为双层玻璃，这样，单块幕墙玻璃的重量较大，通过玻璃安装架形成较大面积的玻璃幕墙时，要求玻璃安装架需要具有足够的强度和刚度去为幕墙玻璃提供稳定的支撑，正是因为幕墙玻璃对玻璃安装架的强度和刚度要求，单块玻璃幕墙的面积不宜设置得过大。
[0009]玻璃安装架在使用过程中，不仅需要承受幕墙玻璃的重力，同时环境温度的改变也会在玻璃安装架上形成较大的内应力，在风载荷和地震载荷下，玻璃安装架具有更为复杂的受力形式，以上结构中，设置的横梁及拉索均用于玻璃安装架稳定性的强化，当玻璃安装架面积较大时，横梁可在玻璃安装架上形成约束点，以上约束点不仅可限制玻璃安装架在使用过程中的位移，同时可作为玻璃安装架上的支撑点，这样，以上横梁可很好的强化玻璃安装架使用过程中的稳定性和优化玻璃安装架上的受力。
[0010]进一步的，在玻璃安装架面积较大时，要求横梁的跨度也较大，这样，在横梁的自重下，横梁向下弯曲，为避免因为横梁向下弯曲造成玻璃安装架需要为横梁提供支撑力，以上设置的拉索与横梁固定后，可用于承受横梁的自重，这样，由于横梁中段的下坠幅度较小，可将横梁设置得较长;进一步的，以上设置的拉索由于处于张紧状态，故其还能很好的限制横梁水平方向的变形，在玻璃安装架晃动时，拉索与横梁共同作用，达到约束玻璃安装架振幅的目的。
[0011]通过以上提供的技术方案，便于扩大单块玻璃幕墙的面积，同时使得玻璃幕墙在使用过程中稳定性更好。
[0012]更进一步的技术方案为:
[0013]作为玻璃安装架的具体实现形式，所述玻璃安装架包括多根竖杆及多根横杆，所述竖杆相互之间平行，所述横杆相互之间平行，所述框形区域为由横杆及竖杆围成的矩形局域，所述横梁与玻璃安装架的连接点位于横杆与竖杆的相交处。以上结构中，横梁与玻璃安装架之间产生的相互作用力可通过连接点处的横杆和竖杆向四周传递，可有效避免玻璃安装架局部应力过大而造成玻璃安装架损坏。进一步的，可在玻璃安装架上连接强度加强件，如焊接加强筋板，以上加强筋板位于玻璃安装架与横梁的连接处，这样，可进一步的防止玻璃安装架的局部受力超过该点的许用应力。
[0014]作为一种便于通过横梁对玻璃安装架形成多点约束、通过拉索沿着横梁的长度方向对横梁形成多点约束的技术方案，以在玻璃安装架的架空区域形成多个约束点，同时使得横梁的架空段具有更好的位置稳定性，所述横梁及拉索均为多根，多根横梁沿着玻璃安装架的高度方向排列，多根拉索沿着玻璃安装架的宽度方向排列，各根拉索与各根横梁均成固定连接关系。
[0015]为便于实现拉索的张紧和张紧力调节，拉索的上端还设置有张紧装置，所述拉索通过张紧装置与建筑物的墙体相连，所述张紧装置用于调整拉索上的张紧力。所述张紧装置可设置为包括螺纹杆及内螺纹筒，所述拉索的上端与螺纹筒的下端铰接连接，以实现在螺纹筒转动时，拉索不转动;螺纹杆的上端固定建筑物的墙体上，如焊接于埋设在混凝土中的筋板或焊接于建筑物的桁架上，螺纹杆的下端与内螺纹筒的上端螺纹连接，且螺纹杆及内螺纹筒的轴线均与拉索轴线共线的形式。
[0016]现有技术中，轻质玻璃安装架一般均能够适应幕墙玻璃的重力，对大面积玻璃幕墙损害最大的情况是玻璃安装架在使用过程中晃动过大，为减小以上晃动时造成玻璃安装架与横梁的连接点处应力过大，同时便于通过拉索调整横梁的水平度或弯曲程度，所述横梁与玻璃安装架成铰接连接关系，且横梁与玻璃安装架之间的铰接轴的轴线方向平行于横梁的长度方向。进一步的，还可设置一根竖向的铰接轴，这样，玻璃安装架相对于横梁，前后左右晃动时，均可通过两根铰接轴削弱横梁与玻璃安装架连接点处的应力集中。
[0017]作为拉索与横梁固定连接的具体实现形式，还包括用于实现拉索与横梁固定连接关系的固定箍环，所述固定箍环呈圆锥台状，且固定箍环的上端直径小于其下端直径，固定箍环上还设置有贯穿其上下端面的通孔，固定箍环通过所述通孔穿设于拉索上；
[0018]固定箍环下端还设置有至少一个变径调节槽，所述变径调节槽贯穿固定箍环的壁面，变径调节槽的开口端与变径调节槽的下端相交，变径调节槽朝所述通孔轴线的投影与通孔轴线重合；
[0019]所述横梁上设置有穿透其上、下表面的孔，所述孔用于拉索穿过横梁；
[0020]还包括绕所述孔设置的多颗压紧螺栓，所述压紧螺栓与横梁螺纹连接，且压紧螺栓的螺帽端侧面与固定箍环的侧面接触，在压紧螺栓旋入横梁的过程中，压紧螺栓的螺帽约束固定箍环下端通孔的直径变小。
[0021]以上结构中，通过压紧螺栓螺帽端向下运动的过程中对固定箍环侧面的压应力，实现固定箍环下端的收拢，达到固定箍环紧箍拉索的目的，同时以上固定箍环，可有效避免固定箍环由相应的多个压紧螺栓围成的区域内脱出。
[0022]为利于固定箍环夹紧拉索的夹紧效果，所述变径调节槽为多个，且变径调节槽绕所述通孔的轴线呈环状均布；
[0023]所述压紧螺栓相对于所述孔的轴线呈环状均布；
[0024]为便于转动压紧螺栓，所述压紧螺栓均为内六角螺栓。
[0025]为使得同一横梁能够对玻璃安装架形成多个约束点，沿着横梁的长度方向，横梁与玻璃安装架有多个连接点。
[0026]作为一种可实现横梁自重轻、在水平方向抗弯模量大的横梁实现形式，所述横梁为截面呈长方形的空心梁，且所述长方形较宽的边位于水平方向上。
[0027]为使得适用于玻璃安装架的拉索长度尽量短，利于拉索对横梁水平方向变形的约束效果，所述拉索的上下端分别固定于建筑物墙体上用于安装玻璃安装架的框体的上边框和下边框上。
[0028]本实用新型所具有的有益效果:
[0029]以上结构中，设置的横梁及拉索均用于玻璃安装架稳定性的强化，当玻璃安装架面积较大时，横梁可在玻璃安装架上形成约束点，以上约束点不仅可限制玻璃安装架在使用过程中的位移，同时可作为玻璃安装架上的支撑点，这样，以上横梁可很好的强化玻璃安装架使用过程中的稳定性和优化玻璃安装架上的受力。
[0030]进一步的，在玻璃安装架面积较大时，要求横梁的跨度也较大，这样，在横梁的自重下，横梁向下弯曲，为避免因为横梁向下弯曲造成玻璃安装架需要为横梁提供支撑力，以上设置的拉索与横梁固定后，可用于承受横梁的自重，这样，由于横梁中段的下坠幅度较小，可将横梁设置得较长;进一步的，以上设置的拉索由于处于张紧状态，故其还能很好的限制横梁水平方向的变形，在玻璃安装架晃动时，拉索与横梁共同作用，达到约束玻璃安装架振幅的目的。
[0031]通过以上提供的技术方案，便于扩大单块玻璃幕墙的面积，同时使得玻璃幕墙在使用过程中稳定性更好。
【附图说明】
[0032]图1为本实用新型所述的拉索式整体幕墙一个具体实施例的结构示意图；
[0033]图2为本实用新型所述的拉索式整体幕墙一个具体实施例中，横梁与玻璃安装架的连接关系不意图；
[0034]图3为本实用新型所述的拉索式整体幕墙一个具体实施例中，拉索与横梁的连接关系不意图；
[0035]图4是本实用新型所述的拉索式整体幕墙一个具体实施例中，固定箍环的结构示意图。
[0036]图中标记分别为:1、竖杆，2、横杆，3、幕墙玻璃，4、横梁，5、拉索，6、张紧装置，7、固定箍环，71、变径调节槽，8、压紧螺栓。
【具体实施方式】
[0037]本实用新型提供了拉索式整体幕墙，用于针对:进一步优化现有技术中玻璃幕墙的结构设计，无疑会进一步促进玻璃幕墙在现有建筑物中的运用的问题，通过本实用新型提供的拉索式整体幕墙，可得到一种便于实现玻璃幕墙大面积化、在使用过程中具有良好稳定性的幕墙结构。
[0038]下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型不仅限于以下实施例:
[0039]实施例1:
[0040]如图1至图4所示，拉索式整体幕墙，包括固定于建筑物墙体上的玻璃安装架，所述玻璃安装架上有多个框形区域，所述框形区域中均安装有幕墙玻璃3，还包括至少一根水平设置的横梁4及至少一根竖直设置的拉索5，拉索5的上、下端位置固定，且拉索5处于张紧状态；
[0041 ]所述横梁4的两端均固定于建筑物墙体上，且横梁4位于拉索5的两端之间，拉索5穿过横梁4，且拉索5与横梁4固定连接，玻璃安装架与横梁4相连。
[0042]现有技术中，为实现建筑物内外的隔音和隔热，一般将幕墙玻璃3设置为双层玻璃，这样，单块幕墙玻璃3的重量较大，通过玻璃安装架形成较大面积的玻璃幕墙时，要求玻璃安装架需要具有足够的强度和刚度去为幕墙玻璃3提供稳定的支撑，正是因为幕墙玻璃3对玻璃安装架的强度和刚度要求，单块玻璃幕墙的面积不宜设置得过大。
[0043]玻璃安装架在使用过程中，不仅需要承受幕墙玻璃3的重力，同时环境温度的改变也会在玻璃安装架上形成较大的内应力，在风载荷和地震载荷下，玻璃安装架具有更为复杂的受力形式，以上结构中，设置的横梁4及拉索5均用于玻璃安装架稳定性的强化，当玻璃安装架面积较大时，横梁4可在玻璃安装架上形成约束点，以上约束点不仅可限制玻璃安装架在使用过程中的位移，同时可作为玻璃安装架上的支撑点，这样，以上横梁4可很好的强化玻璃安装架使用过程中的稳定性和优化玻璃安装架上的受力。
[0044]进一步的，在玻璃安装架面积较大时，要求横梁4的跨度也较大，这样，在横梁4的自重下，横梁4向下弯曲，为避免因为横梁4向下弯曲造成玻璃安装架需要为横梁4提供支撑力，以上设置的拉索5与横梁4固定后，可用于承受横梁4的自重，这样，由于横梁4中段的下坠幅度较小，可将横梁4设置得较长;进一步的，以上设置的拉索5由于处于张紧状态，故其还能很好的限制横梁4水平方向的变形，在玻璃安装架晃动时，拉索5与横梁4共同作用，达到约束玻璃安装架振幅的目的。
[0045]通过以上提供的技术方案，便于扩大单块玻璃幕墙的面积，同时使得玻璃幕墙在使用过程中稳定性更好。
[0046]实施例2:
[0047]本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1至图4所示，作为玻璃安装架的具体实现形式，所述玻璃安装架包括多根竖杆I及多根横杆2，所述竖杆I相互之间平行，所述横杆2相互之间平行，所述框形区域为由横杆2及竖杆I围成的矩形局域，所述横梁4与玻璃安装架的连接点位于横杆2与竖杆I的相交处。以上结构中，横梁4与玻璃安装架之间产生的相互作用力可通过连接点处的横杆2和竖杆I向四周传递，可有效避免玻璃安装架局部应力过大而造成玻璃安装架损坏。进一步的，可在玻璃安装架上连接强度加强件，如焊接加强筋板，以上加强筋板位于玻璃安装架与横梁4的连接处，这样，可进一步的防止玻璃安装架的局部受力超过该点的许用应力。
[0048]作为一种便于通过横梁4对玻璃安装架形成多点约束、通过拉索5沿着横梁4的长度方向对横梁4形成多点约束的技术方案，以在玻璃安装架的架空区域形成多个约束点，同时使得横梁4的架空段具有更好的位置稳定性，所述横梁4及拉索5均为多根，多根横梁4沿着玻璃安装架的高度方向排列，多根拉索5沿着玻璃安装架的宽度方向排列，各根拉索5与各根横梁4均成固定连接关系。
[0049]为便于实现拉索5的张紧和张紧力调节，拉索5的上端还设置有张紧装置6，所述拉索5通过张紧装置6与建筑物的墙体相连，所述张紧装置6用于调整拉索5上的张紧力。所述张紧装置6可设置为包括螺纹杆及内螺纹筒，所述拉索5的上端与螺纹筒的下端铰接连接，以实现在螺纹筒转动时，拉索5不转动;螺纹杆的上端固定建筑物的墙体上，如焊接于埋设在混凝土中的筋板或焊接于建筑物的桁架上，螺纹杆的下端与内螺纹筒的上端螺纹连接，且螺纹杆及内螺纹筒的轴线均与拉索5轴线共线的形式。
[0050]现有技术中，轻质玻璃安装架一般均能够适应幕墙玻璃3的重力，对大面积玻璃幕墙损害最大的情况是玻璃安装架在使用过程中晃动过大，为减小以上晃动时造成玻璃安装架与横梁4的连接点处应力过大，同时便于通过拉索5调整横梁4的水平度或弯曲程度，所述横梁4与玻璃安装架成铰接连接关系，且横梁4与玻璃安装架之间的铰接轴的轴线方向平行于横梁4的长度方向。进一步的，还可设置一根竖向的铰接轴，这样，玻璃安装架相对于横梁4，前后左右晃动时，均可通过两根铰接轴削弱横梁4与玻璃安装架连接点处的应力集中。
[0051]作为拉索5与横梁4固定连接的具体实现形式，还包括用于实现拉索5与横梁4固定连接关系的固定箍环7，所述固定箍环7呈圆锥台状，且固定箍环7的上端直径小于其下端直径，固定箍环7上还设置有贯穿其上下端面的通孔，固定箍环7通过所述通孔穿设于拉索5上；
[0052]固定箍环7下端还设置有至少一个变径调节槽71，所述变径调节槽71贯穿固定箍环7的壁面，变径调节槽71的开口端与变径调节槽71的下端相交，变径调节槽71朝所述通孔轴线的投影与通孔轴线重合；
[0053]所述横梁4上设置有穿透其上、下表面的孔，所述孔用于拉索5穿过横梁4;
[0054]还包括绕所述孔设置的多颗压紧螺栓8，所述压紧螺栓8与横梁4螺纹连接，且压紧螺栓8的螺帽端侧面与固定箍环7的侧面接触，在压紧螺栓8旋入横梁4的过程中，压紧螺栓8的螺帽约束固定箍环7下端通孔的直径变小。
[0055]以上结构中，通过压紧螺栓8螺帽端向下运动的过程中对固定箍环7侧面的压应力，实现固定箍环7下端的收拢，达到固定箍环7紧箍拉索5的目的，同时以上固定箍环7，可有效避免固定箍环7由相应的多个压紧螺栓8围成的区域内脱出。
[0056]为利于固定箍环7夹紧拉索5的夹紧效果，所述变径调节槽71为多个，且变径调节槽71绕所述通孔的轴线呈环状均布；
[0057]所述压紧螺栓8相对于所述孔的轴线呈环状均布；
[0058]为便于转动压紧螺栓8，所述压紧螺栓8均为内六角螺栓。
[0059]为使得同一横梁4能够对玻璃安装架形成多个约束点，沿着横梁4的长度方向，横梁4与玻璃安装架有多个连接点。
[0060]作为一种可实现横梁4自重轻、在水平方向抗弯模量大的横梁4实现形式，所述横梁4为截面呈长方形的空心梁，且所述长方形较宽的边位于水平方向上。
[0061 ] 实施例3:
[0062]本实施例在实施例1或实施例2提供的任意一个技术方案的基础上对本实用新型作进一步限定:
[0063]如图1至图4所示，为使得适用于玻璃安装架的拉索5长度尽量短，利于拉索5对横梁4水平方向变形的约束效果，所述拉索5的上下端分别固定于建筑物墙体上用于安装玻璃安装架的框体的上边框和下边框上。
[0064]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的【具体实施方式】只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.拉索式整体幕墙，包括固定于建筑物墙体上的玻璃安装架，所述玻璃安装架上有多个框形区域，所述框形区域中均安装有幕墙玻璃(3)，其特征在于，还包括至少一根水平设置的横梁(4)及至少一根竖直设置的拉索(5)，拉索(5)的上、下端位置固定，且拉索(5)处于张紧状态； 所述横梁(4)的两端均固定于建筑物墙体上，且横梁(4)位于拉索(5 )的两端之间，拉索(5)穿过横梁(4)，且拉索(5)与横梁(4)固定连接，玻璃安装架与横梁(4)相连。2.根据权利要求1所述的拉索式整体幕墙，其特征在于，所述玻璃安装架包括多根竖杆(I)及多根横杆(2)，所述竖杆(I)相互之间平行，所述横杆(2)相互之间平行，所述框形区域为由横杆(2)及竖杆(I)围成的矩形局域，所述横梁(4)与玻璃安装架的连接点位于横杆(2)与竖杆(I)的相交处。3.根据权利要求1所述的拉索式整体幕墙，其特征在于，所述横梁(4)及拉索(5)均为多根，多根横梁(4)沿着玻璃安装架的高度方向排列，多根拉索(5)沿着玻璃安装架的宽度方向排列，各根拉索(5)与各根横梁(4)均成固定连接关系。4.根据权利要求1所述的拉索式整体幕墙，其特征在于，拉索(5)的上端还设置有张紧装置(6)，所述拉索(5)通过张紧装置(6)与建筑物的墙体相连，所述张紧装置(6)用于调整拉索(5)上的张紧力。5.根据权利要求1所述的拉索式整体幕墙，其特征在于，所述横梁(4)与玻璃安装架成铰接连接关系，且横梁(4)与玻璃安装架之间的铰接轴的轴线方向平行于横梁(4)的长度方向。6.根据权利要求1所述的拉索式整体幕墙，其特征在于，还包括用于实现拉索(5)与横梁(4)固定连接关系的固定箍环(7)，所述固定箍环(7)呈圆锥台状，且固定箍环(7)的上端直径小于其下端直径，固定箍环(7)上还设置有贯穿其上下端面的通孔，固定箍环(7)通过所述通孔穿设于拉索(5)上； 固定箍环(7)下端还设置有至少一个变径调节槽(71)，所述变径调节槽(71)贯穿固定箍环(7)的壁面，变径调节槽(71)的开口端与变径调节槽(71)的下端相交，变径调节槽(71)朝所述通孔轴线的投影与通孔轴线重合； 所述横梁(4)上设置有穿透其上、下表面的孔，所述孔用于拉索(5)穿过横梁(4); 还包括绕所述孔设置的多颗压紧螺栓(8)，所述压紧螺栓(8)与横梁(4)螺纹连接，且压紧螺栓(8)的螺帽端侧面与固定箍环(7)的侧面接触，在压紧螺栓(8)旋入横梁(4)的过程中，压紧螺栓(8)的螺帽约束固定箍环(7)下端通孔的直径变小。7.根据权利要求6所述的拉索式整体幕墙，其特征在于，所述变径调节槽(71)为多个，且变径调节槽(71)绕所述通孔的轴线呈环状均布； 所述压紧螺栓(8)相对于所述孔的轴线呈环状均布； 所述压紧螺栓(8)均为内六角螺栓。8.根据权利要求1所述的拉索式整体幕墙，其特征在于，沿着横梁(4)的长度方向，横梁(4)与玻璃安装架有多个连接点。9.根据权利要求1所述的拉索式整体幕墙，其特征在于，所述横梁(4)为截面呈长方形的空心梁，且所述长方形较宽的边位于水平方向上。
【文档编号】E04B2/96GK205663071SQ201620376901
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】胡明亮, 周俊, 段俊, 黄光洪, 邹洋
【申请人】中国华西企业股份有限公司