一种模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于建筑结构技术领域，特别是涉及一种模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统。


背景技术：

[0002]
针对露天料场的粉尘污染问题，对其进行环保棚化封闭改造势在必行。目前，露天料场的封闭大多采用网壳结构，围护材料多选用传统的金属屋面板，而上述建筑结构存在施工周期长、高空作业内容多、施工效率低、费用较高及采光性能差的缺点，特别是金属屋面板的抗腐蚀性能差，导致建筑结构在其全生命周期中的维护次数多、维护难度大且维护费用高。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统，具有施工周期短、耐久性好、维护简单、维护次数少及维护费用低的特点，同时具备了良好的采光性能且保温隔热效果好，可有效减少高空作业，且无现场施焊作业，可有效降低建筑结构的投资成本，可获得更好的经济效益和社会效益。
[0004]
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统，包括主桁架拱子系统、连系次桁架子系统、支撑子系统、山墙钢结构子系统及pe膜结构子系统；所述主桁架拱子系统和连系次桁架子系统均采用标准模块化结构，且各标准模块均为工厂预制件；所述主桁架拱子系统连接在钢筋混凝土基础上，主桁架拱子系统之间由连系次桁架子系统进行连接，所述支撑子系统连接在主桁架拱子系统与连系次桁架子系统之间，由主桁架拱子系统、连系次桁架子系统及支撑子系统共同组成主体空间结构体系；所述山墙钢结构子系统连接在主体空间结构体系的两端，所述pe膜结构子系统覆装在主体空间结构体系和山墙钢结构子系统外部。
[0005]
所述主桁架拱子系统由多榀桁架拱组成，且主桁架拱子系统中的单榀桁架拱为平面受力构件；所述主桁架拱子系统中的单榀桁架拱由中部桁架模块和端部桁架模块组成，中部桁架模块数量若干，端部桁架模块数量为两个，中部桁架模块和端部桁架模块均为工厂预制件；所述中部桁架模块包括中部桁架内弦杆、中部桁架外弦杆及中部桁架腹杆，中部桁架内弦杆与中部桁架外弦杆之间通过中部桁架腹杆进行连接，且中部桁架内弦杆、中部桁架外弦杆与中部桁架腹杆之间采用焊接方式相连；相邻所述中部桁架模块之间通过法兰和高强螺栓进行连接；所述端部桁架模块包括端部桁架内弦杆、端部桁架外弦杆及端部桁架腹杆，端部桁架内弦杆与端部桁架外弦杆之间通过端部桁架腹杆进行连接，且端部桁架内弦杆、端部桁架外弦杆与端部桁架腹杆之间采用焊接方式相连；所述端部桁架模块一端与中部桁架模块之间通过法兰和高强螺栓进行连接，端部桁架模块另一端通过销轴和支座与钢筋混凝土基础进行铰接连接。
[0006]
所述连系次桁架子系统由若干次桁架模块组成，所述次桁架模块为工厂预制件；
所述次桁架模块包括次桁架内弦杆、次桁架外弦杆、次桁架腹杆及次桁架隅撑杆；所述次桁架内弦杆与次桁架外弦杆之间通过次桁架腹杆进行连接，且次桁架内弦杆、次桁架外弦杆与次桁架腹杆之间采用焊接方式相连；在所述次桁架内弦杆和次桁架外弦杆的端部设有连接板，连接板通过高强螺栓与主桁架拱子系统进行连接；所述次桁架隅撑杆一端通过高强螺栓与次桁架内弦杆进行连接，次桁架隅撑杆另一端通过高强螺栓与主桁架拱子系统进行连接。
[0007]
所述支撑子系统由若干支撑杆组成，所述支撑杆与主桁架拱子系统及连系次桁架子系统之间均通过连接板及高强螺栓进行连接。
[0008]
所述山墙钢结构子系统由若干抗风柱或抗风桁架组成，抗风柱或抗风桁架与主桁架拱子系统之间采用铰接方式相连，抗风柱或抗风桁架与钢筋混凝土基础之间通过销轴或地脚锚栓进行连接。
[0009]
所述pe膜结构子系统由pe膜、pe膜张紧钢龙骨及紧固件组成，所述pe膜通过pe膜张紧钢龙骨及紧固件与主桁架拱子系统和连系次桁架子系统进行连接。
[0010]
本实用新型的有益效果：
[0011]
本实用新型的模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统，具有施工周期短、耐久性好、维护简单、维护次数少及维护费用低的特点，同时具备了良好的采光性能且保温隔热效果好，可有效减少高空作业，且无现场施焊作业，可有效降低建筑结构的投资成本，可获得更好的经济效益和社会效益。
附图说明
[0012]
图1为本实用新型实施例的一种模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统的立体图；
[0013]
图2为本实用新型实施例的一种模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统的俯视图；
[0014]
图3为本实用新型实施例的主桁架拱子系统中单榀桁架拱的结构示意图；
[0015]
图4为本实用新型实施例的主桁架拱子系统中单榀桁架拱的中部桁架模块结构示意图；
[0016]
图5为本实用新型实施例的主桁架拱子系统中单榀桁架拱的端部桁架模块结构示意图；
[0017]
图6为本实用新型实施例的连系次桁架子系统中的次桁架模块结构示意图；
[0018]
图7为本实用新型实施例的主桁架拱子系统中单榀桁架拱的端部桁架模块与钢筋混凝土基础的连接示意图；
[0019]
图8为本实用新型实施例的支撑子系统中支撑杆之间的连接示意图；
[0020]
图中，1—主桁架拱子系统，2—连系次桁架子系统，3—支撑子系统，4—山墙钢结构子系统，5—pe膜结构子系统，6—钢筋混凝土基础，11—中部桁架模块，12—端部桁架模块，110—中部桁架内弦杆，111—中部桁架外弦杆，112—中部桁架腹杆，120—端部桁架内弦杆，121—端部桁架外弦杆，122—端部桁架腹杆，21—次桁架模块，210—次桁架内弦杆，211—次桁架外弦杆，212—次桁架腹杆，213—次桁架隅撑杆，31—支撑杆。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0022]
如图1～8所示，一种模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统，包括主桁架拱子系统1、连系次桁架子系统2、支撑子系统3、山墙钢结构子系统4及pe膜结构子系统5；所述主桁架拱子系统1和连系次桁架子系统2均采用标准模块化结构，且各标准模块均为工厂预制件；所述主桁架拱子系统1连接在钢筋混凝土基础6上，主桁架拱子系统1之间由连系次桁架子系统2进行连接，所述支撑子系统3连接在主桁架拱子系统1与连系次桁架子系统2之间，由主桁架拱子系统1、连系次桁架子系统2及支撑子系统3共同组成主体空间结构体系；所述山墙钢结构子系统4连接在主体空间结构体系的两端，所述pe膜结构子系统5覆装在主体空间结构体系和山墙钢结构子系统4外部。
[0023]
所述主桁架拱子系统1由多榀桁架拱组成，且主桁架拱子系统1中的单榀桁架拱为平面受力构件；所述主桁架拱子系统1中的单榀桁架拱由中部桁架模块11和端部桁架模块12组成，中部桁架模块11数量若干，端部桁架模块12数量为两个，中部桁架模块11和端部桁架模块12均为工厂预制件；所述中部桁架模块11包括中部桁架内弦杆110、中部桁架外弦杆111及中部桁架腹杆112，中部桁架内弦杆110与中部桁架外弦杆111之间通过中部桁架腹杆112进行连接，且中部桁架内弦杆110、中部桁架外弦杆111与中部桁架腹杆112之间采用焊接方式相连；相邻所述中部桁架模块11之间通过法兰和高强螺栓进行连接；所述端部桁架模块12包括端部桁架内弦杆120、端部桁架外弦杆121及端部桁架腹杆122，端部桁架内弦杆120与端部桁架外弦杆121之间通过端部桁架腹杆122进行连接，且端部桁架内弦杆120、端部桁架外弦杆121与端部桁架腹杆122之间采用焊接方式相连；所述端部桁架模块12一端与中部桁架模块11之间通过法兰和高强螺栓进行连接，端部桁架模块12另一端通过销轴和支座与钢筋混凝土基础6进行铰接连接。
[0024]
所述连系次桁架子系统2由若干次桁架模块21组成，所述次桁架模块21为工厂预制件；所述次桁架模块21包括次桁架内弦杆210、次桁架外弦杆211、次桁架腹杆212及次桁架隅撑杆213；所述次桁架内弦杆210与次桁架外弦杆211之间通过次桁架腹杆212进行连接，且次桁架内弦杆210、次桁架外弦杆211与次桁架腹杆212之间采用焊接方式相连；在所述次桁架内弦杆210和次桁架外弦杆211的端部固设有连接板，次桁架内弦杆210和次桁架外弦杆211通过连接板及高强螺栓与主桁架拱子系统1进行连接；所述次桁架隅撑杆213一端通过高强螺栓与次桁架内弦杆210进行连接，次桁架隅撑杆213另一端通过高强螺栓与主桁架拱子系统1进行连接。
[0025]
所述支撑子系统3由若干支撑杆31组成，所述支撑杆31与主桁架拱子系统1及连系次桁架子系统2之间均通过连接板及高强螺栓进行连接。
[0026]
所述山墙钢结构子系统4由若干抗风柱或抗风桁架组成，抗风柱或抗风桁架与主桁架拱子系统1之间采用铰接方式相连，抗风柱或抗风桁架与钢筋混凝土基础6之间通过销轴或地脚锚栓进行连接。
[0027]
所述pe膜结构子系统5由pe膜、pe膜张紧钢龙骨及紧固件组成，所述pe膜通过pe膜张紧钢龙骨及紧固件与主桁架拱子系统1和连系次桁架子系统2进行连接。
[0028]
本实施例中，主桁架拱子系统1由十八榀桁架拱组成；连系次桁架子系统2由三百二十榀的次桁架模块21组成；支撑子系统3共包含一千三百五十根支撑杆31；在主桁架拱子
系统1的单榀桁架拱中，中部桁架模块11数量为十七个，端部桁架模块12数量为两个。
[0029]
在本实用新型的模块化装配式空间管桁架骨架膜结构系统中，主桁架拱子系统1中的单榀桁架拱用于承担竖向载荷及横向水平载荷；通过连系次桁架子系统2和支撑子系统3将所有单榀桁架拱连接成一个主体空间结构体系，可以有效抵抗纵向水平载荷；山墙钢结构子系统4的作用时抵抗山墙纵向水平载荷，并将纵向水平载荷传递至钢筋混凝土基础6和主体空间结构体系上；pe膜结构子系统5作为围护结构，其作用时形成建筑空间及外形，并将作用于其上的载荷通过pe膜张紧钢龙骨及紧固件分配到主桁架拱子系统1和山墙钢结构子系统4上，最终由pe膜结构子系统5与主体空间结构体系构成一个完整的骨架膜结构系统。
[0030]
实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。