單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置製造方法
2023-06-09 01:02:31 3
單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置製造方法
【專利摘要】本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置是一種適用於單向單索結構點支式玻璃幕牆工程中的安全保護裝置。結構包括預緊螺母、鎖緊螺母、帶刻度彈簧保護座、彈簧導杆、壓縮彈簧、活動鋼爪；帶刻度彈簧保護座焊接在主體鋼結構上或者與主體鋼結構栓接；活動鋼爪通過彈簧導杆和和壓縮彈簧、預緊螺母和鎖緊螺母與彈簧保護座連接；活動鋼爪通過壓縮彈簧限制玻璃的平面外位移值。通過讀取彈簧保護座上的刻度，可以隨時讀取和監測限位裝置的工作狀態，很直觀的讀取壓縮彈簧內的壓力值和壓縮彈簧的變形值。
【專利說明】單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置
【技術領域】
[0001]本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置是一種適用於單索結構點支式玻璃幕牆工程領域中，單向索結構支承的平面外變形限位裝置。
【背景技術】
[0002]目前單層索網結構、單向單索結構支承的玻璃幕牆，逐步廣泛應用於現代建築外裝飾中。單向單索結構支承玻璃幕牆採用高強預拉力鋼絞線作為幕牆的荷載支承結構，具有支承結構纖細輕巧、玻璃板塊大、幕牆整體通透性好、建築外立面簡潔等優點。因此，此類型幕牆很受業主、建築師垂青。但是由於單向索結構支承需要施加相當大的預拉力，以抵抗幕牆承受的風荷載、雪荷載及地震荷載、自重荷載，因此拉索經常處於高應力狀態。依據《索結構技術規程》規定，單索結構幕牆計算時，拉索撓度限值取其跨度的1/45 ;依據《玻璃幕牆工程技術規範》規定，單根型鋼或鋼管作為支承結構時，在風荷載標準值作用下，撓度限值宜取其跨度的1/250 ;桁架或空腹桁架作為支承結構時，在風荷載標準值作用下，撓度限值宜取其跨度的1/250。由於拉索結構撓度限值較大，而鋼結構體系的撓度限值比較小，因此在單向拉索幕牆體系中，在索結構支承和鋼結構支承體系的過渡部位以及拉索幕牆的邊緣部位玻璃板塊會產生較大的扭轉角度，在玻璃邊部產生較大的應力集中，容易導致玻璃破裂，形成安全隱患，因此限制了此類結構幕牆的使用範圍，降低了單索幕牆結構體系的安全度。單索幕牆變形示意圖如圖1所示，由圖1中可以看出，角部玻璃的曲度最大，也就是在最大變形時整個幕牆玻璃的最大應力點集中在這片玻璃上。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對上述不足之處提供一種平面外變形限位裝置，對玻璃面板而言採用彈性鋼爪組件支承會大大緩解玻璃面板在變形過程中的應力集中問題，大大提高玻璃的安全度。
[0004]本發明是一種單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置，包括預緊螺母、鎖緊螺母、帶刻度彈簧保護座、彈簧導杆、壓縮彈簧、活動鋼爪；帶刻度彈簧保護座焊接在主體鋼結構上或者與主體鋼結構栓接；活動鋼爪通過彈簧導杆和壓縮彈簧、預緊螺母和鎖緊螺母與彈簧保護座連接；活動鋼爪通過壓縮彈簧限制玻璃的平面外位移值，通過讀取彈簧保護座上的刻度，可以隨時讀取和監測限位裝置的工作狀態，讀取壓縮彈簧內的壓力值和壓縮彈簧的變形值。
[0005]所示彈簧導杆通過預緊螺母和鎖緊螺母固定在彈簧保護座上。
[0006]所述的壓縮彈簧採用圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧，壓縮彈簧的變形與拉索平面外撓度變形一致或接近。
[0007]單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置的零件均由金屬材料開模鑄造加工製成或者選用滿足功能以及現行國家標準要求的成品。
[0008]整個裝置的構造為兩側帶壓縮彈簧的彈性鋼爪組件，通過一系列轉換零件分別與建築主體結構和玻璃連接。這樣，在單向拉索由於荷載作用產生平面外撓度變形時，彈簧裝置開始起作用，鋼爪組件會隨之產生與拉索撓度變形同方向的平面外變形，減小由於拉索變形導致玻璃產生的轉角和應力集中。對玻璃面板而言採用彈性鋼爪組件支承會大大緩解玻璃面板在變形過程中的應力集中問題，大大提高玻璃的安全度。變形限位裝置工作原理圖2所示，由圖2中可以看出，由於限位裝置在荷載作用下產生了一定的位移值，使面板玻璃的轉角由Al變為A2，從而將玻璃角度控制在球頭扣件可以實現的轉角範圍內。
[0009]彈簧保護裝置中的壓縮彈簧選用圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧，壓縮彈簧變形與拉索的平面外變形相一致，安裝時預留足夠的壓縮空間，以保證整個彈簧裝置在正常使用極限狀態和承載能力極限狀態下有足夠的行程。活動鋼爪通過彈簧導杆和壓縮彈簧共同成為本保護裝置的傳力構件，彈簧保護套讓壓縮彈簧保持工作位置和工作狀態。正確計算幕牆在荷載作用下拉索所承受的應力與平面外變形值的關係，進而選定合適的壓縮彈簧剛度，確定在最大荷載作用下壓縮彈簧的變形量使變形限位裝置按照預期發揮作用是本發明的關鍵所在。壓縮彈簧應採用圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧，壓縮彈簧受力壓縮成線性，剛度穩定，結構簡單，製作方便，達到儲存能量、減振和控制運動的目的；對於單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置A彈簧的變形值應與拉索的平面外撓度值相同或相近。
[0010]單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置的零件均由金屬材料開模鑄造加工製成或者選用滿足功能以及現行國家標準要求的成品。
[0011]單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置作用:在單向拉索由於受荷載產生平面外變形時，變形限位裝置開始起作用，壓縮彈簧受壓，活動鋼爪產生與拉索撓度變形方向同方向的位移，有效減小由於拉索變形引起的玻璃扭轉角度及玻璃中產生的應力集中，提高幕牆的安全性能。本發明保護裝置加工周期較短，經濟合理，現場安裝方便快捷，不影響建築外觀和內觀。很好地解決了單索結構點支式玻璃幕牆由於拉索變形引成的玻璃扭轉角度過大及應力集中問題，為單層單向索點支承玻璃幕牆大範圍的應用提供了有利條件。
[0012]本發明的有益技術效果在於:本發明設計合理、結構緊湊，安裝後外形美觀，部分零件開模鑄造加工，成本低廉，生產周期短，安裝方便快捷，很好地解決了單層、單向索點支式玻璃幕牆由於拉索本身的撓度值過大引起的玻璃平面轉角過大和應力集中的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是單向單索幕牆受水平荷載時的變形示意圖。
[0014]圖2是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置工作原理示意圖。
[0015]圖3是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例1結構及安裝狀態主視圖。
[0016]圖4是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例1結構及安裝狀態俯視圖。
[0017]圖5是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例1結構及安裝狀態左視圖。
[0018]圖6是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例1正風壓狀態的工作狀態示意圖。
[0019]圖7是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例1負風壓狀態的工作狀態示意圖。
[0020]圖8是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例2結構及安裝狀態主視圖。
[0021]圖9是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例2結構及安裝狀態俯視圖。
[0022]圖10是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例2結構及安裝狀態右視圖。
[0023]圖11是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例2正風壓狀態的工作狀態示意圖。
[0024]圖12是本發明單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置實施例2負風壓狀態的工作狀態示意圖。
[0025]其中:
1.主體鋼結構、
2.鎖緊螺母①、
3.預緊螺母①、
4.帶刻度彈簧保護座A、
5.彈簧導杆A、
6.壓縮彈簧①、
7.活動鋼爪A、
8.壓縮彈簧②、
9.彈簧預緊保護裝置A、
10.鎖緊螺母②、
11.活動扣件組件、
12.眷牆面板玻璃；
13.主體鋼結構、
14.鎖緊螺母③、
15.預緊螺母②、
16.帶刻度彈簧保護座B、
17.彈簧導杆B、
18.壓縮彈簧③、
19.活動鋼爪B、
20.壓縮彈簧④、
21.彈簧預緊保護裝置B、
22.預緊螺母③、
23.鎖緊螺母④、
24.活動扣件組件、
25.幕牆面板玻璃、
26.玻璃收口型材、
27.風琴橡膠、 28.收口鋁材、
29.錨栓、
101.玻璃板塊、
102.拉索、
103.單鎖變形曲面示意、；
104.豎向拉索、
105.活動扣件組件。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0027]實施例1:
參照附圖3?7，單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位器包括:主體鋼結構1、鎖緊螺母①2、預緊螺母①3、帶刻度彈簧保護座A 4、彈簧導杆A 5、壓縮彈簧①6、活動鋼爪A
7、壓縮彈簧②8、彈簧預緊保護裝置A 9、鎖緊螺母②10、活動扣件組件11、幕牆面板玻璃12 ；所述的彈簧導杆A為機械加工連接件，活動鋼爪A可以採用鑄造加工件，壓縮彈簧選用圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧。本實施例應用於兩片單索結構點支式玻璃幕牆中間有結構支承的位置。
[0028]單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置的安裝順序:
1)先將彈簧導杆A穿入帶刻度彈簧保護座A，一端連接預緊螺母①和鎖緊螺母①，另一端依次穿入壓縮彈簧①、活動鋼爪A、壓縮彈簧②、彈簧預緊保護裝置A、鎖緊螺母②；
2)通過旋轉預緊螺母①和彈簧預緊保護裝置A調整壓縮彈簧的初始預壓力，且在帶刻度彈簧保護座A及活動鋼爪A上標示對應位置彈簧的壓力值；
3)調節到位後，旋緊兩端的鎖定螺母①和鎖緊螺母②。通過觀察帶刻度的彈簧保護座A和活動鋼爪A的刻度可以確定彈簧中的壓力值；
4)將以上I)至3)在工廠加工好的限位裝置組件中的帶刻度的彈簧保護座A與主體鋼結構焊接，或通過螺栓與主體鋼結構連接，焊縫需要足夠長度，最好採用坡口全融透焊縫。焊縫質量和工藝應滿足現行國家標準要求，焊接完畢後應打磨平整；
5)將活動鋼爪A通過活動扣件組件與幕牆面板玻璃連接。
[0029]實施例2:
如圖8?12單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置包括:主體鋼結構13、鎖緊螺母③14、預緊螺母②15、帶刻度彈簧保護座B 16、彈簧導杆B 17、壓縮彈簧③18、活動鋼爪B 19、壓縮彈簧④20、彈簧預緊保護裝置B 21、預緊螺母③22、鎖緊螺母④23、活動扣件組件24、幕牆面板玻璃25、玻璃收口型材26、風琴橡膠27、收口鋁材28、錨栓29 ；所述的彈簧導杆B為機械加工連接件，活動鋼爪B可以採用鑄造加工件，壓縮彈簧選用圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧。本實施例應用於單索結構點支式玻璃幕牆的收邊位置，安裝方法:
I)先將彈簧導杆B穿入帶刻度彈簧保護座B，一端連接預緊螺母②和鎖緊螺母③，另一端依次穿入壓縮彈簧③、活動鋼爪B、壓縮彈簧④、彈簧預緊保護裝置B、預緊螺母③、鎖緊螺母④； 2)通過旋轉預緊螺母②和預緊螺母③調整壓縮彈簧的初始預壓力，且在帶刻度彈簧保護座B及活動鋼爪B上標示對應位置彈簧的壓力值；
3)調節到位後，旋緊兩端的鎖緊螺母③和鎖緊螺母④。通過觀察帶刻度彈簧保護座B和活動鋼爪B的刻度可以確定彈簧中的預壓力值；
4)將以上I)至3)在工廠加工好的限位裝置組件一端通過帶刻度彈簧保護座B和彈簧預緊保護裝置B與主體鋼結構焊接或通過螺栓連接，焊縫需要足夠長度，最好採用坡口全融透焊縫。焊縫質量和工藝應滿足現行國家標準要求，焊接完畢後應打磨平整；
5)將活動鋼爪B通過活動扣件組件與幕牆面板玻璃連接，玻璃面板通過收口鋁材、風琴橡膠等組件與主體結構柔性連接。
【權利要求】
1.一種單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置，其特徵在於，包括預緊螺母、鎖緊螺母、帶刻度彈簧保護座、彈簧導杆、壓縮彈簧、活動鋼爪；帶刻度彈簧保護座焊接在主體鋼結構上或者與主體鋼結構栓接；活動鋼爪通過彈簧導杆和壓縮彈簧、預緊螺母和鎖緊螺母與彈簧保護座連接；活動鋼爪通過壓縮彈簧限制玻璃的平面外位移值，通過讀取彈簧保護座上的刻度，可以隨時讀取和監測限位裝置的工作狀態，讀取壓縮彈簧內的壓力值和壓縮彈簧的變形值。
2.根據權利要求1所述的單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置，其特徵在於，彈簧導杆通過預緊螺母和鎖緊螺母固定在彈簧保護座上。
3.根據權利要求1所述的單索結構點支式玻璃幕牆平面外變形限位裝置，其特徵在於，所述的壓縮彈簧採用圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧，壓縮彈簧的變形與拉索平面外撓度變形一致或接近。
【文檔編號】E04B2/88GK103938778SQ201410199837
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】王德勤, 周小麗, 王 琦 申請人:北京德宏幕牆工程技術有限公司