一种快速拆装的榫卯式大空间屋面体系的制作方法

1.本发明涉及建筑技术中的大空间屋面领域，具体涉及一种快速拆装的榫卯式大空间屋面体系。


背景技术：

2.现有技术中，大空间屋面体系大量使用螺栓连接或者通过钢结构焊接，构造复杂，不方便拆装，也不容易维护。钢结构本身的重量大，受力不合理，材料成本高，而且一旦施工完成既不方便调整，也无法适用于不同的空间尺寸。另外，现有技术中的大空间屋面体系功能单一，无法满足用户多方面的要求。


技术实现要素：

3.本发明旨在提供一种快速拆装的榫卯式大空间屋面体系，所要解决的技术问题包括如何使大空间屋面体系构造简单、拆装快速、容易维护，并制备方便、节省材料、功能多样化。
4.为了实现上述目的，本发明提供一种快速拆装的榫卯式大空间屋面体系，包括水平支撑系统、垂直支撑系统、拉索系统以及围护界面系统，所述水平支撑系统位于屋面体系上缘；所述拉索系统位于屋面体系下缘；所述垂直支撑系统位于水平支撑系统和拉索系统之间；所述围护界面系统由屋面模块和屋面铝合金夹具构成，所述屋面铝合金夹具固定在水平支撑系统上，且所述屋面模块设置在屋面铝合金夹具上；所述垂直支撑系统由上至下依次包括垂直销轴构件、垂直支撑杆件、x轴索夹具、y轴索夹具；所述垂直支撑杆件上下两端设置有十字型凹槽，上端的十字型凹槽内卡设有对应的十字型的垂直销轴构件，垂直销轴构件与所述水平支撑系统端部的水平销轴构件连接；垂直支撑杆件下端设置的十字型凹槽内串联设置有x轴索夹具和y轴索夹具，用于固定空间十字交叉的拉索系统。
5.所述水平支撑系统包括水平支撑杆件、结构连接件，二者分别通过水平支撑杆件顶部间隔设置的榫头以及结构连接件底部设置的卯槽榫卯连接在一起。
6.优选地，所述x轴索夹具和y轴索夹具内均设置有一水平通孔，用于固定x轴和y轴的拉索。
7.进一步地，所述垂直销轴构件由中心的十字型块体及其四个方向延伸出的凸耳构成，凸耳上设置螺栓孔，用于与所述水平支撑系统连接固定。
8.有益效果与现有技术相比，本发明的有益效果是：一．本发明采用标准构件：体系内主要构件有水平支撑杆件、垂直支撑杆件、结构连接件、拉索、屋面铝合金夹具和屋面板等7类。每类构件尺寸高度标准化，因此制备方便、节省材料。
9.二．本发明采用榫卯构造：体系构件连接方式以榫卯为主，少量使用螺栓连接，不涉及焊接，因此构造简单、拆装快速、容易维护。
10.三．本发明采用轻型结构：体系主要利用张弦结构原理，受力合理、用材省、自重轻、跨度大。
11.四．本发明适应性强：体系由标准化构件按同一种建构逻辑不断重复而成，可通过增加或减少构件数量、局部微调构件尺寸等方式调整体系的规模和覆盖面积，可以适用于不同的空间尺寸。
12.五．本发明屋面可变：屋面模块通过屋面铝合金夹具安装于标准化构件组成的等尺寸方格网框架上，有不透明金属屋面板、多层玻璃幕墙和膜材气枕等不同的标准尺寸模块，可根据不同需求选择安装。
13.六．本发明功能集成：屋面铝合金夹具内含led灯槽和管线空腔，led灯槽内可安装led灯带用以实现建筑内部照明和亮化功能，管线空腔内可安置电线和充气管线等，集成了不同的功能，同时改善室内空间效果。
附图说明
14.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。图1是本发明所述榫卯式大空间屋面体系屋面模块采用多层玻璃幕墙时的结构示意图。
15.图2是本发明所述水平支撑系统和围护界面系统的结构示意图。
16.图3是本发明所述水平支撑系统和围护界面系统的分解结构示意图。
17.图4是本发明所述水平支撑系统和围护界面系统的组合结构示意图。
18.图5是本发明所述垂直支撑系统的分解结构示意图。
19.图6是本发明所述垂直支撑系统的连接结构示意图。
具体实施方式
20.在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。
21.如图1至图6所示，本发明所述的快速拆装的榫卯式大空间屋面体系包括水平支撑系统1、垂直支撑系统2、拉索系统3以及围护界面系统4，所述水平支撑系统1位于屋面体系上缘；所述拉索系统3位于屋面体系下缘；所述垂直支撑系统2位于水平支撑系统1和拉索系统3之间；所述围护界面系统4由屋面模块41和屋面铝合金夹具42构成，所述屋面铝合金夹具42固定在水平支撑系统1上，且所述屋面模块41设置在屋面铝合金夹具42上。
22.所述垂直支撑系统2由上至下依次包括垂直销轴构件21、垂直支撑杆件22、x轴索夹具23、y轴索夹具24；所述垂直支撑杆件22上下两端设置有十字型凹槽，上端的十字型凹槽内卡设有对应的十字型的垂直销轴构件21，垂直销轴构件21与所述水平支撑系统1端部的水平销轴构件11连接；垂直支撑杆件22下端设置的十字型凹槽内串联设置有x轴索夹具23和y轴索夹具24，用于固定空间十字交叉的拉索系统3。
23.所述水平支撑系统1包括水平支撑杆件12、结构连接件13，二者分别通过水平支撑杆件12顶部间隔设置的榫头121以及结构连接件13底部设置的卯槽122榫卯连接在一起。
24.所述结构连接件13两侧还设置有多个榫头121；所述屋面铝合金夹具42设置在所
述结构连接件13的两侧；其内侧设置有多个卯槽122，用于和结构连接件13两侧的榫头121连接在一起。
25.所述屋面铝合金夹具42外侧顶部还设置有屋面夹槽，用以将所述屋面模块41夹设在屋面夹槽内；所述屋面铝合金夹具42的外侧还上下排列设置有管线空腔422以及led灯槽423；所述管线空腔422内安置有电线和充气管线。
26.优选地，所述x轴索夹具23和y轴索夹具24内均设置有一水平通孔31，用于固定x轴和y轴的拉索。
27.进一步地，所述垂直销轴构件21由中心的十字型块体211及其四个方向延伸出的凸耳212构成，凸耳212上设置螺栓孔,用于与所述水平支撑系统1连接固定。
28.所述水平支撑杆件12两端扣合有水平销轴构件11，所述垂直支撑杆件22的上下两端还设置有套件25，用以将所述垂直销轴构件21以及x轴索夹具23、y轴索夹具24压紧固定在垂直支撑杆件22内，上端的套件上还设置有套件盖板26。
29.本发明所述的快速拆装的榫卯式大空间屋面体系包括水平支撑系统1、垂直支撑系统2、拉索系统3和围护界面系统4。其中水平支撑系统1由标准尺寸的钢结构杆件榫卯而成；垂直支撑系统2由标准尺寸的钢结构杆件榫卯而成；围护界面系统4由屋面模块41和屋面铝合金夹具42构成，屋面铝合金夹具42由铝合金制成，可将屋面模块41固定并内含led灯槽423和管线空腔422，led灯槽423内可安装led灯带用以实现建筑内部照明和亮化功能；管线空腔422内可安置电线和充气管线等。屋面模块41为标准尺寸，可以根据需求在不透明金属屋面板、多层玻璃幕墙和膜材气枕等模块中选择、安装和更换。本发明具有拆装快速、自重轻、适应性强、功能集成、制备方便、用材经济、支撑与围护结构功能一体化等优点。
30.以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。