專利名稱：Grc板屋面支撐結構及其安裝方法
技術領域：
本發明涉及一種屋面支撐結構及其安裝方法。
背景技術：
對于屋面造型復雜且跨度較大的建筑形式，常規的屋面材料很難滿足其要求并且造價高昂，GRC屋面板是一種輕質高強且經濟耐用的屋面板材，滿足了造型復雜且空間跨度較大的結構形式的要求，所述GRC (Glass-fiber Reinforced Composite)屋面板即為板玻璃纖維增強復合屋面板，是一種新型復合材料制成的屋面板，其特點主要有1.產品品種多；2.施工、安裝方便，工期短；3.重量輕、強度高、韌性好、不龜裂、不脫層、隔音、隔熱、抗腐、耐水、不燃；4.無“三廢”污染，有利于環境保護；5.易修補。這種GRC板應用于工程中， 能夠大大縮短了施工工期、降低施工成本，也能滿足結構承載受力的要求，保證工程質量。 通常情況下GRC板一般為平面，施工時只需在其背面連接背腹龍骨，即可方便實施安裝，但是，現代建筑除了要實施建筑本身的功能要求外，同時注重建筑的外形美觀，往往需要做曲面多變的屋面，此時GRC屋面板為空間曲面，由于背腹龍骨在每一塊板上為一個平面，不同板塊背腹龍骨無法共面，就給安裝過程造成了很大的難題。
發明內容
本發明的目的是提供一種GRC板屋面支撐結構及其安裝方法，要解決由于屋面板為空間曲面時，不同板塊背腹龍骨無法共面，安裝困難的技術問題。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種GRC板屋面支撐結構，所述GRC板為空間曲面板，包括背腹龍骨和二次支撐結構， 所述背腹龍骨焊接在GRC板的內表面，背腹龍骨支撐在二次支撐結構上，二次支撐結構支撐在主鋼結構，所述二次支撐結構包括轉換短柱、支撐鋼柱，支撐鋼梁，節點板和圓管檁條， 所述轉換短柱間隔焊接在主鋼結構的上表面，轉換短柱頂面與支撐鋼柱底面連接，支撐鋼柱頂端之間通過支撐鋼梁聯合成一個整體梁柱結構，所述節點板垂直間隔設置在支撐鋼梁上，其上焊接有鋼套管，所述鋼套管內穿有相接的兩根圓管檁條的端部，所述圓管檁條通過連接裝置與背腹龍骨連接。所述連接裝置包括和角鋼B和角鋼A兩端的弧邊鋼板形成的卡件，所述角鋼B的一肢通過螺栓與角鋼A連接，另一肢通過螺栓與背腹龍骨連接，所述弧邊鋼板的弧邊卡在圓管檁條的上表面，與圓管檁條焊接連接。所述連接裝置包括由、角鋼D、角鋼E和角鋼C兩端焊接弧邊鋼板形成的卡件，所述角鋼C 一肢和角鋼E —肢連接，角鋼C的另一肢和角鋼E的另一肢空間垂直，并角鋼E的另一肢與角鋼D的一肢連接，角鋼D的另一肢通過螺栓與背腹龍骨連接，所述弧邊鋼板的弧邊卡在圓管檁條的上表面，與圓管檁條焊接連接。所述轉換短柱由圓鋼管和焊接在其頂面的連接鋼板組成。所述鋼套管的長度不小于150mm。
所述背腹龍骨為方鋼。所述的GRC板屋面支撐結構的安裝方法，步驟如下
步驟一、將背腹龍骨與預埋在GRC板內表面的錨固件焊接連接，形成GRC板和背腹龍骨的組合結構；
步驟二、根據主鋼結構外形制作和定位轉換短柱；
步驟三、將支撐鋼柱吊裝至轉換短柱頂面，然后將支撐鋼柱與轉換短柱頂面的連接鋼板螺栓連接；
步驟四、將支撐鋼梁依次安裝在相鄰的兩支撐鋼柱頂端之間，所述支撐鋼柱頂端焊接有連接節點板；
步驟五、在支撐鋼梁頂面垂直焊接節點板；
步驟六、在節點板上焊接鋼套管，將圓形檁條的兩端穿入鋼套管，當同一塊GRC板的兩根圓形檁條安裝完后，將卡件卡在圓形檁條上，調整卡件至所有卡件上表面在同一個面內后，將圓形檁條與鋼套管焊死，并將卡件的弧邊鋼板的弧邊與圓形檁條焊接； 步驟七，將卡件與其它連接件連接；
步驟八、吊裝GRC板和背負龍骨的組合結構，并將背腹龍骨通過卡件和其它連接件組成的連接裝置與圓形檁條連接。與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果
采用GRC板可以根據設計需要拼裝出各種優美造型，而且可以在增加建筑外觀造型的同時不增加自重和材料，經濟實用。尤其適用于大跨度屋面結構體系。通過采用二次支撐結構使得GRC屋面板能夠在滿足造型要求的前提下更簡單、更可靠的與主體鋼結構連成一體。二次支撐結構的采用徹底解決不同GRC板塊不共面的問題，并使得安裝更加簡單快速，加快了施工進度也節約了成本。二次支撐結構中，通過采用兩種不同的連接裝置，徹底解決了圓形檁條和背腹龍骨平行和不平行兩種情況，所以本發明所述二次支撐結構和安裝方法適用性強。本發明可廣泛應用于空間曲面的GRC屋面板的安裝。
下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。圖1是本發明的結構示意圖。圖2是圓形檁條和節點板連接詳圖。圖3是轉換短柱和主結構連接詳圖。圖4是檁條與背腹龍骨平行時的連接詳圖。圖5是圖4A-A剖視圖。圖6是檁條與背腹龍骨不平行時的連接詳圖。圖7是圖6B-B剖視圖。圖8是圖6C-C剖視圖。附圖標記1 - GRC板、2 —背腹龍骨、3 —主鋼結構、4 一轉換短柱、4. 1 一圓鋼管、 4. 2 一連接鋼板、5 —支撐鋼柱、6 —支撐鋼梁、7 —節點板、8 —圓管檁條、9 一鋼套管、10 —角鋼A、ll 一角鋼B、12 —角鋼C、13 —角鋼D、14 一弧邊鋼板、15 —螺栓、16 —加勁板、17 —
角鋼E。
具體實施例方式實施例參見圖1 圖8所示，一種GRC板屋面支撐結構，所述GRC板1為空間曲面板，包括背腹龍骨2和二次支撐結構，所述背腹龍骨2焊接在GRC板1的內表面，背腹龍骨 2支撐在二次支撐結構上，二次支撐結構支撐在主鋼結構3，所述二次支撐結構包括轉換短柱4、支撐鋼柱5，支撐鋼梁6，節點板7和圓管檁條8，所述轉換短柱4間隔焊接在主鋼結構 3的上表面，轉換短柱頂面與支撐鋼柱底面連接，支撐鋼柱頂端之間通過支撐鋼梁6聯合成一個整體梁柱結構，所述節點板7垂直間隔設置在支撐鋼梁6上，其上焊接有鋼套管9，所述鋼套管9內穿有相接的兩根圓管檁條8的端部，所述圓管檁條8通過連接裝置與背腹龍骨 2連接。所述連接裝置包括和角鋼Bll和角鋼AlO兩端的弧邊鋼板14形成的卡件，所述角鋼Bll的一肢通過螺栓15與角鋼AlO連接，另一肢通過螺栓15與背腹龍骨2連接，所述弧邊鋼板14的弧邊卡在圓管檁條8的上表面，與圓管檁條8焊接連接。所述角鋼Bll和角鋼AlO同型號。所述連接裝置包括由、角鋼D13、角鋼E17和角鋼C12兩端焊接弧邊鋼板14形成的卡件，所述角鋼C12 —肢和角鋼E17 —肢連接，角鋼C12的另一肢和角鋼E17的另一肢空間垂直，并角鋼E17的另一肢與角鋼D13的一肢連接，角鋼D13的另一肢通過螺栓與背腹龍骨2連接，所述弧邊鋼板14的弧邊卡在圓管檁條8的上表面，與圓管檁條8焊接連接。所述角鋼D13、角鋼E17和角鋼C12同型號。所述轉換短柱4由圓鋼管4. 1和焊接在其頂面的連接鋼板4. 2組成。所述鋼套管9的長度不小于150mm。所述背腹龍骨2為方鋼。所述的GRC板屋面支撐結構的安裝方法，步驟如下
步驟一、將背腹龍骨2與預埋在GRC板內表面的錨固件焊接連接，形成GRC板1和背腹龍骨2的組合結構；
步驟二、根據主鋼結構外形制作和定位轉換短柱4 ；
步驟三、將支撐鋼柱5吊裝至轉換短柱4頂面，然后將支撐鋼柱5與轉換短柱4頂面的連接鋼板螺栓連接；
步驟四、將支撐鋼梁6依次安裝在相鄰的兩支撐鋼柱頂端之間，所述支撐鋼柱頂端焊接有連接節點板；
步驟五、在支撐鋼梁6頂面垂直焊接節點板7 ；
步驟六、在節點板上焊接鋼套管9，將圓形檁條8的兩端穿入鋼套管9，當同一塊GRC板 1的兩根圓形檁條8安裝完后，將卡件卡在圓形檁條8上，調整卡件至所有卡件上表面在同一個面內后，將圓形檁條8與鋼套管9焊死，并將卡件的弧邊鋼板14的弧邊與圓形檁條8 焊接；
步驟七，將卡件與其它連接件連接；
步驟八、吊裝GRC板1和背負龍骨2的組合結構，并將背腹龍骨2通過卡件和其它連接件組成的連接裝置與圓形檁條8連接。本實施例在實施前通過犀牛三維建模，以犀牛模型為基礎，通過將模型轉入CAD 進行精確定位，確定連接件的尺寸、角度、安裝方向。所述節點板的高度根據GRC板三維定位點確定，首先根據GRC板背負龍骨安裝點位置，在三維空間中確定節點板的位置，同時在三維空間找出對應支撐鋼梁的上表面高度， 并將節點板的位置和高度測放到支撐鋼梁上。
權利要求
1.一種GRC板屋面支撐結構，所述GRC板(1)為空間曲面板，包括背腹龍骨(2)和二次支撐結構，所述背腹龍骨(2)焊接在GRC板(1)的內表面，背腹龍骨(2)支撐在二次支撐結構上，二次支撐結構支撐在主鋼結構(3)，其特征在于所述二次支撐結構包括轉換短柱 (4)、支撐鋼柱(5)，支撐鋼梁(6)，節點板(7)和圓管檁條(8)，所述轉換短柱(4)間隔焊接在主鋼結構(3)的上表面，轉換短柱頂面與支撐鋼柱底面連接，支撐鋼柱頂端之間通過支撐鋼梁(6)聯合成一個整體梁柱結構，所述節點板(7)垂直間隔設置在支撐鋼梁(6)上，其上焊接有鋼套管(9)，所述鋼套管(9)內穿有相接的兩根圓管檁條(8)的端部，所述圓管檁條(8) 通過連接裝置與背腹龍骨(2 )連接。
2.根據權利要求1所述的GRC板屋面支撐結構，其特征在于所述連接裝置包括和角鋼B (11)和角鋼A (10)兩端的弧邊鋼板(14)形成的卡件，所述角鋼B (11)的一肢通過螺栓(15)與角鋼A (10)連接，另一肢通過螺栓(15)與背腹龍骨(2)連接，所述弧邊鋼板(14) 的弧邊卡在圓管檁條(8 )的上表面，與圓管檁條(8 )焊接連接。
3.根據權利要求1所述的GRC板屋面支撐結構，其特征在于所述連接裝置包括由、角鋼D (13)、角鋼E (17)和角鋼C (12)兩端焊接弧邊鋼板(14)形成的卡件，所述角鋼C (12) 一肢和角鋼E (17) —肢連接，角鋼C (12)的另一肢和角鋼E (17)的另一肢空間垂直，并角鋼E (17)的另一肢與角鋼D (13)的一肢連接，角鋼D (13)的另一肢通過螺栓與背腹龍骨(2)連接，所述弧邊鋼板(14)的弧邊卡在圓管檁條(8)的上表面，與圓管檁條(8)焊接連接。
4.根據權利要求2或3所述的GRC板屋面支撐結構，其特征在于所述轉換短柱(4)由圓鋼管(4. 1)和焊接在其頂面的連接鋼板(4. 2)組成。
5.根據權利要求2或3所述的GRC板屋面支撐結構，其特征在于所述鋼套管(9)的長度不小于150mm。
6.根據權利要求2或3所述的GRC板屋面支撐結構，其特征在于所述背腹龍骨(2) 為方鋼。
7.根據權利要求1 6任意一項所述的GRC板屋面支撐結構的安裝方法，其特征在于 步驟如下步驟一、將背腹龍骨(2)與預埋在GRC板內表面的錨固件焊接連接，形成GRC板(1)和背腹龍骨(2)的組合結構；步驟二、根據主鋼結構外形制作和定位轉換短柱(4)；步驟三、將支撐鋼柱(5)吊裝至轉換短柱(4)頂面，然后將支撐鋼柱(5)與轉換短柱(4) 頂面的連接鋼板螺栓連接；步驟四、將支撐鋼梁(6)依次安裝在相鄰的兩支撐鋼柱頂端之間，所述支撐鋼柱頂端焊接有連接節點板；步驟五、在支撐鋼梁(6)頂面垂直焊接節點板(7)；步驟六、在節點板上焊接鋼套管(9)，將圓形檁條(8)的兩端穿入鋼套管(9)，當同一塊 GRC板(1)的兩根圓形檁條(8)安裝完后，將卡件卡在圓形檁條(8)上，調整卡件至所有卡件上表面在同一個面內后，將圓形檁條(8)與鋼套管(9)焊死，并將卡件的弧邊鋼板(14)的弧邊與圓形檁條(8)焊接；步驟七，將卡件與其它連接件連接；步驟八、吊裝GRC板(1)和背負龍骨(2)的組合結構，并將背腹龍骨(2)通過卡件和其它連接件組成的連接裝置與圓形檁條(8)連接。
全文摘要
本發明涉及一種GRC板屋面支撐結構及其安裝方法，在背腹龍骨上支撐二次支撐結構，所述二次支撐結構包括轉換短柱、支撐鋼柱，支撐鋼梁，節點板和圓管檁條，所述轉換短柱間隔焊接在主鋼結構的上表面，轉換短柱頂面與支撐鋼柱底面連接，支撐鋼柱頂端之間通過支撐鋼梁聯合成一個整體梁柱結構，所述節點板垂直間隔設置在支撐鋼梁上，其上焊接有鋼套管，所述鋼套管內穿有相接的兩根圓管檁條的端部，所述圓管檁條通過連接裝置與背腹龍骨連接。通過二次支撐結構的設置，巧妙的解決了空間曲面板同板不共面的技術難題，為空間曲面板應用在屋面上開拓了空間，可廣泛應用于大跨度空間結構空間曲面板的屋面支撐施工。
文檔編號E04B7/08GK102182269SQ20111007965
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者劉治國, 方鵬, 李海燕, 王健, 翟雷, 賀國強 申請人:中國建筑第二工程局有限公司