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1、(10)申请公布号 CN 102287020 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102287020 A *CN102287020A* (21)申请号 201110173880.9 (22)申请日 2011.06.27 E04B 2/88(2006.01) (71)申请人 沈阳远大铝业工程有限公司 地址 110027 辽宁省沈阳市经济技术开发区 十三号街 20 号 (72)发明人 李洪位 张永强 (74)专利代理机构 沈阳科威专利代理有限责任 公司 21101 代理人 刁佩德 (54) 发明名称 钢索预应力玻璃幕墙 (57) 摘要 一种钢索预应力玻璃幕墙， 它解决了现有技 术存。
2、在的不能将庭院或过廊等纳入外围护结构的 遮蔽范围内的缺陷， 包括玻璃做为面材， 以钢结构 和拉索组成的支撑体系， 其技术要点是 ： 钢结构 主要由预应力钢梁、 竖向拉杆和横向钢梁组装在 一起， 预应力钢梁底座利用锚板定位， 其上下端分 别通过压杆钢梁支撑， 两压杆钢梁之间设置在张 拉器的作用下张紧的拉索， 通过上述部件组成完 整的预应力支撑体系。其设计合理， 结构紧凑， 省 料， 安装容易， 维护方便， 既可以实现玻璃幕墙的 外围护结构与主体结构间达到设定的距离， 将庭 院或过廊等纳入外围护结构的遮蔽范围内， 同时 保证玻璃幕墙的通透性， 起到建筑艺术与实用技 术完美结合， 显著提高外饰效果的。
3、作用。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 CN 102287032 A1/1 页 2 1. 一种钢索预应力玻璃幕墙， 包括玻璃做为面材， 以钢结构和拉索组成的支撑体系， 其特征在于 ： 所述钢结构主要由预应力钢梁、 竖向拉杆和横向钢梁组装在一起， 采用弧型钢 立柱形的预应力钢梁底座利用地基的锚板定位， 预应力钢梁的上下端分别通过铰接在土建 结构的锚板上的纵向压杆钢梁支撑， 两压杆钢梁之间设置纵向拉索， 拉索的一端连接在预 应力钢梁上， 另一端分别在张拉器的作用下张紧在土建结构的锚板上， 通过组装。
4、在一起的 预应力钢梁、 竖向拉杆、 横向钢梁及张紧在土建结构锚板上的纵向拉索、 纵向压杆钢梁组成 完整的预应力支撑体系。 2. 根据权利要求 1 所述的钢索预应力玻璃幕墙， 其特征在于 ： 所述预应力钢梁通过连 接夹板及沉头螺栓组件与横向钢梁组装在一起， 横向钢梁通过接头组件与竖向拉杆组装在 一起。 3. 根据权利要求 2 所述的钢索预应力玻璃幕墙， 其特征在于 ： 所述横向钢梁与连接夹 板之间设置调整垫片。 4. 根据权利要求 1 所述的钢索预应力玻璃幕墙， 其特征在于 ： 所述横向钢梁设置调整 套组件， 调整套组件通过六角螺栓组件与铝垫框相连， 做为面材的玻璃通过扣压板组件压 在铝垫框上。。
5、 5. 根据权利要求 4 所述的钢索预应力玻璃幕墙， 其特征在于 ： 所述做为面材的玻璃通 过 U 型夹组件固定在预应力钢梁或通过圆夹组件固定在竖向拉杆上。 6. 根据权利要求 1 所述的钢索预应力玻璃幕墙， 其特征在于 ： 所述预应力钢梁的截面 形状为箱形体或 H 型或 I 型， 前端面设置 LED 灯饰槽。 权 利 要 求 书 CN 102287020 A CN 102287032 A1/3 页 3 钢索预应力玻璃幕墙 技术领域 0001 本发明涉及一种用于建筑外围护结构的钢索玻璃幕墙， 特别是一种广泛应用于 厅、 堂等建筑外饰面的钢索预应力玻璃幕墙， 它主要适用于将庭院或过廊等纳入外围护。
6、结 构的遮蔽范围内， 并与主体结构距离大于 0.5 米且小于 20 米的通透型钢索玻璃幕墙结构。 背景技术 0002 钢索玻璃幕墙因其良好的通透性结构被广泛应用于厅、 堂等建筑外饰面。现在市 场上大部分钢玻幕墙、 钢索玻璃幕墙、 索玻幕墙等的外围护结构， 都是靠近主体结构并与主 体结构相连的幕墙， 不能将庭院或过廊等纳入外围护结构的遮蔽范围内。其中钢玻幕墙是 以钢结构组成的支撑体系的一种玻璃幕墙。 钢玻幕墙的体系稳定后， 钢结构没有预应力， 玻 璃做为面材， 通过玻璃夹具固定在钢结构支撑体系之上。钢索玻璃幕墙是以钢结构和拉索 组成的支撑体系的一种玻璃幕墙。体系稳定后， 钢结构没有预应力， 玻璃。
7、做为面材， 通过玻 璃夹具固定在钢结构与拉索相结合的支撑体系之上。 索玻幕墙是以拉索组成的支撑体系的 一种玻璃幕墙， 玻璃做为面材， 通过玻璃夹具固定在拉索上。 随着建筑玻璃幕墙结构的持续 创新和人类对居住环境要求的不断提高， 一些建筑的外维护结构不但要求通透， 而且要求 把楼下的庭院等纳入遮蔽范围 ； 还有的要求能够及时对外围护结构与主体结构之间的表面 进行清洁 ； 甚至还要求在主体结构和外围护结构间通行车辆等。 为满足上述的需求， 外围护 结构应远离主体结构至少几米甚至几十米。 若在离主体结构如此之远的部位再做出土建结 构去支撑外围护结构， 则不仅无法满足通透性的要求， 还会明显增加制造成。
8、本。显然， 现有 的钢索玻璃幕墙结构已不能满足节能环保的现代建筑设计理念的要求。 发明内容 0003 本发明提供了一种钢索预应力玻璃幕墙， 它解决了现有技术存在的不能将庭院或 过廊等纳入外围护结构的遮蔽范围内的缺陷， 其设计合理， 结构紧凑， 省料， 安装容易， 维护 方便， 既可以实现玻璃幕墙的外围护结构与主体结构间达到设定的距离， 将庭院或过廊等 纳入外围护结构的遮蔽范围内， 同时保证玻璃幕墙的通透性， 起到建筑艺术与实用技术完 美结合， 显著提高外饰效果的作用。 0004 本发明所采用的技术方案是 ： 该钢索预应力玻璃幕墙包括玻璃做为面材， 以钢结 构和拉索组成的支撑体系， 其技术要点是。
9、 ： 所述钢结构主要由预应力钢梁、 竖向拉杆和横向 钢梁组装在一起， 采用弧型钢立柱形的预应力钢梁底座利用地基的锚板定位， 预应力钢梁 的上下端分别通过铰接在土建结构的锚板上的纵向压杆钢梁支撑， 两压杆钢梁之间设置纵 向拉索， 拉索的一端连接在预应力钢梁上， 另一端分别在张拉器的作用下张紧在土建结构 的锚板上， 通过组装在一起的预应力钢梁、 竖向拉杆、 横向钢梁及张紧在土建结构锚板上的 纵向拉索、 纵向压杆钢梁组成完整的预应力支撑体系。 0005 所述预应力钢梁通过连接夹板及沉头螺栓组件与横向钢梁组装在一起， 横向钢梁 通过接头组件与竖向拉杆组装在一起。 说 明 书 CN 102287020 。
10、A CN 102287032 A2/3 页 4 0006 所述横向钢梁与连接夹板之间设置调整垫片。 0007 所述横向钢梁设置调整套组件， 调整套组件通过六角螺栓组件与铝垫框相连， 做 为面材的玻璃通过扣压板组件压在铝垫框上。 0008 所述做为面材的玻璃通过 U 型夹组件固定在预应力钢梁或通过圆夹组件固定在 竖向拉杆上。 0009 所述预应力钢梁的截面形状为箱形体或 H 型或 I 型， 前端面设置 LED 灯饰槽。 0010 本发明具有的优点及积极效果是 ： 由于本发明由弧型钢立柱形的预应力钢梁、 竖 向拉杆、 横向钢梁及张紧在土建结构锚板上的纵向拉索、 纵向压杆钢梁组成完整的预应力 支撑体。
11、系， 所以其设计合理， 结构紧凑， 预应力钢梁安装定位后， 上下端由压杆支撑， 中间采 用拉索张紧， 在张拉器的作用下拉索不断张紧， 达到预应力钢梁设定的理论变形后， 测试拉 索的预应力， 与理论计算吻合后， 拉索、 压杆钢梁、 预应力钢梁均存在内应力。 当幕墙在正风 压作用下， 拉索上的应力值会减小， 而预应力钢梁的反弯变形抵抗了风压， 也就是预应力钢 梁上的预应力起作用 ； 当负风压时， 充分利用拉索抗拉的特性， 拉索的应力值增大， 抵抗了 风压变形。因此， 本发明安装容易， 维护方便， 可以在远离主体结构几米到几十米的部位实 现玻璃幕墙外围护结构的安装。 它解决了现有技术存在的不能将庭院。
12、或过廊等纳入外围护 结构的遮蔽范围内的缺陷。因其在保证通透的效果的同时， 充分利用了拉索的预应力作用 及其独有的抗拉强度高的特性， 故极大地减少了钢材的使用量， 并使整个预应力支撑体系 在正、 负风压的作用下保持很大的刚度及稳定性。结构材料的减少， 使钢梁的几何尺寸减 小， 省料， 进一步增加了玻璃幕墙的通透性， 同时节约了资源， 并起到建筑艺术与实用技术 完美结合， 显著提高外饰效果的作用， 符合节能环保的现代建筑设计理念。 附图说明 0011 以下结合附图对本发明作进一步描述。 0012 图 1 是本发明一种具体结构的分格图 ； 图 2 是图 1 中沿 A-A 线的剖视图 ； 图 3 是图。
13、 1 中沿 B-B 线的剖视图 ； 图 4 是图 1 中沿 C-C 线的剖视图 ； 图 5 是图 1 中沿 D-D 线的剖视图 ； 图 6 是图 1 中沿 E-E 线的剖视图。 0013 图中序号说明 ： 1 预应力钢梁、 2 压杆钢梁、 3 拉索、 4 斜拉平衡索、 5 竖向拉杆、 6 横 向钢梁、 7 连接夹板、 8 沉头螺栓组件、 9 调整垫片、 10U 型夹组件、 11 调整套组件、 12 六角螺 栓组件、 13铝垫框、 14扣压板组件、 15玻璃、 16圆夹组件、 17接头组件、 18地平线、 19土建结 构、 20 锚板。 具体实施方式 0014 根据图 1 2 详细说明本发明的具。
14、体结构。该钢索预应力玻璃幕墙包括玻璃 15 做为面材， 以组装式钢结构和张拉器张紧的拉索组成的预应力支撑体系。其中组装式钢结 构主要由预应力钢梁 1、 竖向拉杆 5 和横向钢梁 6 等件组装在一起。预应力钢梁 1 规格、 形 状应根据实际需要和可能， 按所设定的预应力要求确定。本实施例预应力钢梁 1 采用弧型 说 明 书 CN 102287020 A CN 102287032 A3/3 页 5 钢立柱形结构， 其截面形状可设计成近似箱形体 （如图 5 所示） ， 也可以设计成 H 型或 I 型等 截面形状。如果需与 LED 灯配合， 预应力钢梁 1 的前端面可以设置 LED 灯饰槽。横向钢梁 。
15、6 的横截面可以根据使用要求设计成变截面形状 （如图 4 6 所示） 。预应力钢梁 1 底座利 用锚在地平线 1 8 以下地基的锚板 2 0 定位。预应力钢梁 1 的上、 下端分别通过铰接在土 建结构 19 的锚板上的纵向压杆钢梁 2 支撑， 两压杆钢梁 2 之间设置纵向拉索 3。拉索 3 的 一端连接在预应力钢梁 1 上， 拉索 3 的另一端分别在张拉器的作用下张紧在土建结构 19 的 锚板上。拉索 3 利用张拉器不断张紧， 直到使预应力钢梁 1 达到设定的理论变形后， 测试拉 索 3 的预应力， 应与理论计算吻合。该钢索预应力玻璃幕墙通过上述组装在一起的预应力 钢梁 1、 竖向拉杆 5、 。
16、横向钢梁 6 及张紧在土建结构 19 锚板上的纵向拉索 3、 纵向压杆钢梁 2 组成完整的预应力支撑体系。在此状态下， 拉索 3、 压杆钢梁 2 和预应力钢梁 1 均存在内应 力。在张紧拉索 3 的同时， 要张紧斜拉平衡索 4， 经过几个循环， 使斜拉平衡索 4 内应力达 到理论值。正是这种幕墙的结构形式， 实现了以下的力学原理 ： 幕墙在正风压作用下， 拉索 3 上的应力值会减小， 而预应力钢梁 1 的反弯变形抵抗了风压，（相当于梁上的预应力起作 用） ， 当负风压时， 拉索 3 的应力值增大， 抵抗了风压变形。采用此种力学原理， 可以大大降 低钢结构的几何尺寸， 增强了玻璃幕墙的美学效果。。
17、 0015 图4、 图5为预应力钢梁1与横向钢梁6连接的节点结构示意图， 图5为竖向拉杆5 与横向钢梁 6 连接的节点结构示意图。为了制造、 安装方便， 预应力钢梁 1 通过连接夹板 7 及沉头螺栓组件 8 与横向钢梁 6 组装在一起。做为横向联系杆件的横向钢梁 6 通过接头组 件 17 与竖向拉杆 5 组装在一起。横向钢梁 6 与连接夹板 7 之间设置了横框调整垫片 9， 这 样横向钢梁 6 的高度方向安装误差就可在此处做出调整。横向钢梁 6 设置调整套组件 11， 调整套组件 11 通过六角螺栓组件 12 与铝垫框 13 相连， 做为面材的玻璃 15 通过铝合金扣 压板组件 14 压在铝垫。
18、框 13 上。做为面材的玻璃 15 通过 U 型夹组件 10 固定在预应力钢梁 1 或通过圆夹组件 16 固定在竖向拉杆 5 上 （如图 6 所示） 。 说 明 书 CN 102287020 A CN 102287032 A1/4 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102287020 A CN 102287032 A2/4 页 7 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102287020 A CN 102287032 A3/4 页 8 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102287020 A CN 102287032 A4/4 页 9 图 6 说 明 书 附 图 CN 102287020 A 。