专利名称：点连接式玻璃幕墙中的复合桁架的制作方法
技术领域：
一种点连接式玻璃幕墙中的复合桁架，它特别适用于主体建筑物的外围护一点连接式玻璃幕墙的使用。点连接式玻璃幕墙一在点连接式玻璃幕墙中的每一张玻璃片都是采用几个支撑点与主结构相连接的玻璃幕墙。
利用玻璃幕墙作建筑物的外围护，在当今世界上已经广泛使用，但是玻璃幕墙中的点连接式玻璃幕墙在我国首例实施至今只有短短三年时间，所以点连接式玻璃幕墙中的有关技术问题还有待设计师们去探索和解决。本文主要提及的是点连接式玻璃幕墙中的复合桁架结构。现在实施的点连接式玻璃幕墙与目前使用最多的隐框玻璃幕墙相比较具有两大特点第一、通透性好，大片玻璃是通过几个支承点与主结构相连接，视线被遮挡面积小，视野开阔；第二、结构造型美观，从整体结构造形到细部金属连接配件都能够满足现代建筑物的多样化发展需要。因为点连接式玻璃幕墙是建筑物的外围护，人们可以透过玻璃清楚地看到支承每张玻璃片的整体结构体系，充分体现出玻璃的晶莹剔透和金属构件的坚固结实，使人感受到“力”与“透”和“虑”与“实”的鲜明对比效果。根据点连接式玻璃幕墙的上述特点，要求点连接式玻璃幕墙壁中的每种结构配套元件都要遵守最大的通透和优美的结构造形原则。但是现在实施的点连接式玻璃幕墙中的桁架都是采用大直径的主钢管与小直径的弓形钢管焊接结构组合的，这样的桁架结构视线被遮挡面积比较大，外形比较陈旧、呆板。
目前解决上述问题的方法是采用减小抗风系数和抗震等级，来获得有限的减小桁架中的钢管直径，使桁架体积减小，但是这种方法实际上是降低点连接式玻璃幕墙抵抗外来载荷能力换取的。另外一种方法是改变杆件的形状，使人视觉发生改变，将向外看的目光，吸引到造型优美的杆件上面，但是这种方法实际上是增加视线被遮挡面积，与点连接式玻璃幕墙通透特征相违背。
本实用新型的目的就是要提供一种点连接式玻璃幕墙中的复合桁架。因为该复合桁架是由一条主钢管为中心支柱和布置在主钢管四个方向上或者三个方向上或者两个对称方向上由数条短撑杆和2-4道很细小的实心拉杆或者钢索(注以下简称拉杆)组成的，所以该复合桁架体积小，并且它的体积小结构造形美观。
本实用新型是这样实现的，在主钢管承受外来荷载的方向上焊接比较细小的短撑杆，然后在短撑杆项端安装拉杆，并日对拉杆进行预应力张紧，保证复合桁架在承受外来载荷发生弯曲时的位移量小于设计弯曲位移量。
本实用新型中的点连接式玻璃幕墙中的复合桁架是采用一条主钢管为中心支柱，在主钢管周围布置数条很细小的拉杆和比较短的撑杆组成的拉杆受体系，上述拉杆受力体系布置在主钢管承受荷载作用的方向平面内复合组成具有体积小、造形美观，并且能够充分体现点连接式玻璃幕墙的通透特点的复合桁架。
本实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。
图1至图6是根据本实用新型提出的点连接式玻璃幕墙中的复合桁架，在点连接式玻璃幕墙中的安装位置图和复合桁架组成结构图。
下面结合
图1详细说明依据本实用新型提出的具体的点连接式玻璃幕墙中的复合桁架在建筑物中的具体位置的细节和结构
图1是某建筑物的局部立面图，在该立面中点连接式玻璃幕墙是建筑物的外围护，它是由很多玻璃片组成的墙体。
下面结合图2详细说明依据本实用新型提出的具体的点连接式玻璃幕墙中的复合桁架在建筑物中的具体位置的细节和结构图2是
图1中的A—A剖面图，该剖面图是竖直剖面图，在该竖直剖面中复合桁架(1)是点连接式玻璃幕墙中的受力结构，在复合桁架(1)的上面安装有幕墙玻璃(2)。上述复合桁架(1)是由两个受力体系组成的，第一个是受压力体系是由一条主钢管和焊接在该条主钢管上的多条撑杆组成的；第二个是受拉力体系是由安装在主钢管和撑杆上面的多条拉杆组成的。(至于拉杆与撑杆和拉杆与主钢管之间的连接固定装置已经超出本项实用新型论证说明范围，本文不讨论)该复合桁架(1)由以上两部份受力体系组合起来后与单独的一条钢管立柱承受相同荷载的情况相比较，前者所用的钢材重量或者体积只是后者的几分之一。
下面结合图3详细说明依据本实用新型提出的具体的点连接式玻璃幕墙中的复合桁架在建筑物中的具体位置的细节和结构图3是
图1中的B--B剖面图，该剖面图是水平剖面图，在该水平剖面内，因为复合桁架在玻璃幕墙中的布置位置不同，所以各个位置上的复合桁架所承受的水平荷载方向各不相同。下面对各种水平荷载作用进行分析说明，水平荷载作用一般分为三种情况，第一种情况是位于建筑物转角处，复合桁架L1就是安装在玻璃幕墙转角处的，它承受来自两面玻璃幕墙的拉力荷载作用和来自垂直于两面玻璃幕墙平面的风荷载作用。因为上述荷载对复合桁架L1作用是多方面的，所以处于转角处的复合桁架L1必须是一条能够承受多个方向荷载作用的立体桁架。第二种情况是处于玻璃幕墙中间位置处的复合桁架L2，因为它所处的位置是在玻璃幕墙的中间连续处，该处两边玻璃幕墙对复合桁架L2的拉力荷载的合力为零，它只承受来自垂直于玻璃幕墙平面的风荷载作用，所以该处的复合桁架L2是一条只承受单方向荷载作用的平面桁架。第三种情况是处于玻璃幕部分中断或者处于伸缩缝位置处的复合桁架L3，它不但要承受来自垂直于玻璃幕墙平面的风荷载作用，而且还要承受一个方向的玻璃幕墙对它的拉力作用，所以该处的复合桁架L3是一条能够承受两个方向荷载作用的桁架。
下面结合图4详细说明依据本实用新型提出的具体的点连接式玻璃幕墙中的复合桁架L1的具体细节及结构图4是图3中所示的复合桁架L1的结构布置图，复合桁架L1是安装在玻璃幕墙转角处的，除承受玻璃幕墙重力以外，在水平方向上还要承受来自两面不同方向的玻璃幕墙的拉力荷载作用和来自两面不同方向的玻璃幕墙平面的风荷载作用。因为上述荷载作用是来自多个方向的，所以复合桁架L1是一条立体复合桁架。为了保证该复合桁架L1能够承受四个方向上的荷载作用，在主钢管(3)的四个方向上焊接撑杆(4)，并且在撑杆(4)的顶端安装竖直拉杆(5)和水平拉杆(7)，然后在撑杆(4)的顶端与主钢管(3)之间安装斜拉杆(6)，最后根据受力体系内力设计值，用扭矩扳手收紧各拉杆，给复合桁架L1施加一定数值的张紧预应力，用来平衡外来荷载作用。(至于拉杆与撑杆和拉杆与主钢管之间的连接固定装置问题已经超出本项实用新型论证说明范围，本文不讨论)。上述各种各条拉杆与撑杆(4)均匀布置在主钢管(3)的四周后组成一种受力平衡的复合桁架受力网架体系，保证复合桁架整体在承受外来载荷时产生的弯曲位移量在允许数值范围以内。1—1图是复合桁架L1的横向剖面图，在此剖面内布置有四条撑杆(4)，这四条撑杆(4)是分别焊接在主钢管(3)的四个方向的，它们的顶端安装有竖直拉杆(5)、斜拉杆(6)和水平拉杆(7)。2—2图是复合桁架L1的横向剖面图，在此剖面内布置有撑杆(4)和水平拉杆(7)，因为在这一剖面内布置的撑杆(4)和水平拉杆(7)只是为了支承幕墙玻璃片设置的，它们不是复合桁架的整体受力组合部分，所以只在三个方向布置有撑杆(4)和水平拉杆(7)。
下面结合图5详细说明依据本实用新型提出的具体的点连接式玻璃幕墙中的复合桁架L2的具体细节及结构图5是图3中所示的复合桁架L2的结构布置图，复合桁架L2是安装在玻璃幕墙中间位置处的，除承受玻璃幕墙重力以外，在水平方向上只承受来自重直于玻璃幕墙平面的风荷载作用，因为外来荷载只有一个方向，所以复合桁架L2是一条平面复合桁架。因为该复合桁架只承受单一方向的外来荷载作用，所以只在主钢管(3)对称的两个方向上焊接撑杆(4)，并且在撑杆(4)的顶端安装竖直拉杆(5)和在撑杆(4)与主钢管(3)之间安装斜拉杆(6)，然后给各条拉杆施加一定预张紧应力，用来平衡外来荷载作用。3—3是复合桁架L2的横向剖面图，在此剖面内布置有两条撑杆(4)，该两条撑杆(4)是分别焊接在主钢管(3)对称方向上的，它们的顶端安装有竖直拉杆(5)和斜拉杆(6)。4—4图是复合桁架L2的横向剖面图，在此剖面内布置有一条撑杆(4)，因为在这一剖面内布置撑杆(4)只是为了支承幕墙玻璃片设置的，它不是复合桁架的整体受力组合部分，所以只在一个方向上布置了一只撑杆(4)。
下面结合图6详细说明依据本实用新型提出的具体的点连接式玻璃幕墙中的复合桁架L3的具体细节及结构图6是图3中所示的复合桁架L3的结构布置图，复合桁架L3是安装在玻璃幕墙中断位置或者设计有伸缩缝位置上的，它除承受玻璃幕墙重力以外，在水平方向上还要承受来自垂直于玻璃幕墙平面的风荷载作用和一面玻璃幕墙的拉力作用。因为该复合桁架L3必须承受来自两个方向上的荷载作用，所以在主钢管(3)的三个方向上焊接撑杆(4)，并且在撑杆(4)的顶端安装竖直拉杆(5)和水平拉杆(7)，然后在撑杆(4)与主钢管(3)之间安装斜拉杆(6)，最后给各条拉杆施加一定预张紧应力，用来平衡外来荷载作用。5—5图是复合桁架L3的横向剖面图，在此剖面内布置有三条撑杆(4)，该三条撑杆(4)是分别焊接在主钢管(3)的三个方向上的，它们的顶端安装有竖直拉杆(5)、斜拉杆(6)和水平拉杆(7)。6—6图是复合杵架L3的横向剖面图，在此剖面内布置有一条撑杆(4)，因为在此剖面内布置撑杆(4)只是为了支承幕墙玻璃片设置的，它不是复合桁架的整体受力组合部分，所以只在一个方向上布置了一只撑杆(4)。
权利要求1.一种使用在点连接式玻璃幕墙中的复合桁架(1)它是由主钢管(3)和在主钢管(3)承受外来荷载的四个方向上或者三个方向上或者两个对称方向上布置数条很细小的实心拉杆或者钢索(注以下简称拉杆)和较短的撑杆(4)组成的，其特征在于在主钢管(3)上焊接有多条撑杆(4)，并且在主钢管(3)和撑杆(4)上安装有多条拉杆。
专利摘要一种点连接式玻璃幕墙中的复合桁架,它特别适应主体建筑物的外围护——点连接式玻璃幕墙使用。该点连接式玻璃幕墙中的复合桁架是采用一条主钢管为中心支柱,在主钢管周围布置数条很细小的实心拉杆或者钢索(注:以下简称拉杆)和较短的撑杆组成的拉杆受力体系,上述拉杆受力体系布置在主钢管承受荷载作用方向平面内复合组成具有体积小、造形美观新颖,并且能够充分体现点连接式玻璃幕墙通透特点的复合桁架。
文档编号E04B2/88GK2464823SQ99251528
公开日2001年12月12日 申请日期1999年10月20日 优先权日1999年10月20日
发明者范应华 申请人:范应华