一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑领域，尤其是一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构。


背景技术：

2.通常幕墙设计和主体设计分离，各自考虑自身的变形和位移，当两者结合时，若不利因素叠加，会使主体及附属结构形变过大甚至超过规范限值。
3.而陶板是一种脆性材料，对附着结构(主体结构、叠层钢桁架)的形变敏感，受到较大外力作用时会产生安全隐患。
4.通常复杂形状结构建筑在地震作用及风荷载作用下，整体扭转效应明显，特别是y形结构建筑，存在需要提高结构的舒适度，减少结构整体变形的问题。
5.当复杂形状结构和易碎的陶板幕墙结合时，如何控制两者共同的位移是一个亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，以至少解决复杂形状结构(y形结构)及其附属结构在外力作用下形变过大、进而影响幕墙结构变形的问题。
7.本实用新型提供一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，所述建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构包括：悬挑梁、钢桁架、陶板；
8.所述悬挑梁为大悬挑叠层钢梁结构，包括上悬挑梁、下悬挑梁，所述钢桁架外挂在所述上悬挑梁、下悬挑梁的端部；
9.所述钢桁架上挂所述陶板；
10.所述上悬挑梁至少两根，水平方向设置，所述下悬挑梁至少两根，水平方向设置。
11.进一步的，所述钢桁架为叠层钢桁架，所述叠层钢桁架上下端仅通过悬挑梁与主体塔楼连接，中部楼层间无连接。
12.进一步的，所述建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构还包括两榀框架，所述两榀框架位于悬挑梁远离陶板的一端。
13.进一步的，所述两榀框架的框架柱为钢管混凝土柱，第二榀框架柱位置设有落地剪力墙。
14.进一步的，所述建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构还包括内跨框架，所述内跨框架与两榀框架相邻设置，所述内跨框架为钢构框架。
15.进一步的，所述内跨框架侧面设有立柱，立柱间设有斜拉杆。
16.进一步的，所述上悬挑梁间、下悬挑梁间均设有水平拉条。
17.进一步的，翼部与中部核心筒部位的连接处楼板厚150mm～180mm。
18.本实用新型通过采用大悬壁梁结构，消能减震，提高结构的舒适度，减少结构整体变形，以适应干挂陶板，适合应用于形状复杂建筑，物别是y型建筑翼端应用。
附图说明
19.图1为一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构侧面示意图；
20.图2为一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构平面示意图；
21.图3为钢桁架立体结构示意图；
22.图4为钢桁架结构正立面示意图；
23.图5为钢桁架结构侧立面示意图；
24.图6为钢桁架底部结构示意图；
25.图7为本实用新型应用示意图；
26.图8为本实用新型3d3s模型图；
27.图9为大悬挑叠层钢梁计算位移点选取图。
28.1、悬挑梁；11、水平拉条；12、第一斜拉杆；13、上悬挑梁；14、下悬挑梁；2、叠层钢桁架；24、系杆；25、支撑杆；26、桁架弦杆；27、腹杆；28、支座杆；3、陶板；5、内跨框架；51、第二斜拉杆；52、钢管混凝土柱；61、第一榀框架；62、第二榀框架；7、建筑翼部。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
30.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
31.本实施例公开的建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，如图1-2所示，所述建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构包括：悬挑梁1、钢桁架、陶板3；
32.所述悬挑梁1为大悬挑叠层钢梁结构，包括上悬挑梁13、下悬挑梁14，所述钢桁架外挂在所述悬挑梁1的端部；
33.所述钢桁架上挂所述陶板3；
34.所述上悬挑梁13至少两根，水平方向设置，所述下悬挑梁14至少两根，水平方向设置。
35.具体的，在建筑的翼部，设置大悬挑叠层钢梁，上悬挑梁13、下悬挑梁14间跨楼层设置，悬挑长度可在2m～8m间，端部外挂跨楼层的钢桁架，楼层数可在2层～6层间。
36.本实例可应用在形状结构复杂的建筑翼部，如y形结构建筑。y形结构翼部均设大悬挑梁1时，使用上对挠度与侧向变形有较高要求，故采用大悬挑叠层钢梁结构，通过加强y形结构翼部、以及翼部与主体间的连接刚度，提高结构的舒适度，减少结构在地震作用及风荷载作用下，整体扭转效应明显的问题，减少结构整体变形，以适应干挂陶板。
37.可选的，所述钢桁架为叠层钢桁架2，所述叠层钢桁架2上下端仅通过悬挑梁1与主体塔楼连接，中部楼层间无连接。
38.具体的，叠层钢桁架2上、下端与上悬挑梁13、下悬挑梁14铰接。
39.本实施例叠层钢桁架2上、下端与上悬挑梁13、下悬挑梁14铰接，避免叠层钢桁架2
上下端的弯矩传递给悬挑梁1，引起悬挑梁1平面内的变形。
40.可选的，所述建筑翼部7大悬臂梁端干挂陶板3结构还包括两榀框架，所述两榀框架位于悬挑梁1远离陶板3的一端。
41.可选的，所述两榀框架的框架柱为钢管混凝土柱52，第二榀框架62柱位置设有落地剪力墙。
42.具体的，建筑翼部7两榀框架柱采用方钢管混凝土，截面尺寸可为800mm
×
800mm，方钢管壁厚可为25mm；第二榀框架62柱位置根据建筑使用功能要求可选择设置少量落地剪力墙，墙厚可为300mm。
43.本实施例采用该结构以提高主体结构抗扭刚度，以控制结构整体变形及水平位移。
44.可选的，建筑翼部7与中部核心筒部位连接处楼板厚150mm～180mm。
45.具体的，中部核心筒部位的狭长连接部位楼板增加厚度，按不低于配筋率0.3％设置双层双向拉通板筋。
46.本实施例适合如y形结构建筑，平面翼部与中部核心筒部位的狭长连接薄弱部位，减少结构变形，消能减震。
47.可选的，所述建筑翼部7大悬臂梁端干挂陶板3结构还包括内跨框架5，所述内跨框架5与两榀框架相邻设置，所述内跨框架5为钢构框架。
48.具体的，当悬挑长度过长时，设置内跨框架5，悬挑长度可在8.8m～16.0m间。
49.本实施例通过设置内跨框架5延长悬挑长度，以此延长建筑翼端长度。
50.可选的，所述内跨框架5侧面设有立柱，立柱间设有斜拉杆。
51.具体的，叠层钢桁架2上下端的悬挑梁1及内跨框架5梁均采用钢梁，悬挑梁1截面可为1000/800x600x20x25(h)和1000/800x400x20x25(h)，内跨框架5梁截面可为1000/800x400x20x25(h)，悬挑梁1之间设置水平拉条11，与上悬挑梁131、下悬挑梁14、叠层钢桁架2共同抵抗侧向变形。
52.除设置水平拉条11外，大悬挑叠层钢梁结构还可增加设置设立柱和第一斜拉杆12，斜拉杆跨楼层数小于立柱跨楼层数。
53.可选的，还可在上悬挑梁13、下悬挑梁14间设置中部楼层悬挑梁1，与上悬挑梁13、下悬挑梁14、立柱、斜拉杆及叠层钢桁架2共同抵抗竖向变形。
54.如图9所示，取4层悬挑梁1端a点和b点作为参考点计算悬挑钢梁的竖向位移，采用竖向位移时程分析方法计算，a点平均挠度值为1/440，b点的平均挠度值为1/487，均小于限值1/400，满足规范要求。悬挑梁1按悬臂长度的6/1000起拱，上下端悬挑钢梁的起拱高度为55mm～100mm。实测4层悬挑梁1端部最大位移约为20mm(已减去起拱高度)，满足竖向位移控制目标的要求。
55.可选的，叠层钢桁架2采用多层框架结构体系，如图3-6所示，单榀框架含两根竖向通高桁架弦杆26，桁架弦杆26间距0.9m，沿高度方向每隔1.4m～1.6m设置一道横向桁架腹杆27，竖向桁架弦杆26、横向桁架腹杆27之间增设斜向桁架腹杆27。
56.每榀框架间距2.0m～2.4mm，沿高度方向每隔2.8m～6.4m设置前后两道横向系杆24。叠层钢桁架2两侧的两榀框架均增设十字交叉支撑杆25。
57.叠层钢桁架2作为一个整体，将外力作用传递给上下端悬挑梁1。
58.具体的，陶板3龙骨只能与弦杆连接，不与桁架其它构件相连。
59.陶板3受到平面外力时易破裂，本实用新型叠层钢桁架2结构布置，使其与上下层悬臂钢梁共同协调变形。
60.本实施例通过加强叠层钢桁架2的支承构件——悬挑梁1及其附属构件的刚度，控制悬挑端的竖向位移。加强叠层钢桁架2的刚度，减少其对结构整体刚度和变形的影响，避免结构平面变形及竖向变形引起陶板3受损脱落，使结构变形在限值范围内。
61.施工时，叠层钢桁架2在现场焊接、组装，并通过吊装方式安装在主体悬挑钢梁上。上下端连接节点采用铰接。为避免叠层钢桁架2安装过程中，以下端悬挑梁1作为支点，引起下端悬挑梁1位移较大及上端悬挑梁1安装时空隙较大的情况，优先连接上端节点。同时为减少陶板3荷载引起悬挑梁1变形，需优化陶板3安装顺序，优先安装叠层钢骨架的陶板3，悬挑梁1沉降稳定后，再安装悬挑梁1的陶板3。
62.陶板3安装施工步骤：
63.a)预埋件埋设
64.b)测量放线：校核现场结构尺寸，进行龙骨分格调整，根据幕墙的结构分隔，在安装墙面上用水准仪和经纬仪标出龙骨安装的水平和垂直控制线。
65.c)坚龙骨安装：将坚龙骨通过不锈钢螺栓与角码连接，角码与预埋件焊接牢固，调整竖龙骨的垂直度。
66.d)保温棉安装：用保温棉钉将保温棉固定到墙体上。
67.e)横梁(钢悬臂)安装：用钻尾自钻丝将横龙骨(钢悬臂)固定于立柱上，调整横龙骨的水平度。
68.f)导水板安装：开放式系统中的大面积幕墙每隔两层楼安装一道导水板。每个窗洞口的上方均安装导水板。检查所有的导水板，确保持续、完整。
69.g)单元陶板3安装：将挂接件自两侧插入陶板3的卡槽内，组成安装单元后挂接于横梁上，通过调节螺栓调整陶板3的水平施工误差。
70.h)陶板3与分缝胶条安装：自下而上安装陶板3，同时在立柱上自下而上安装分缝胶条确保持续、完整，完成整个幕墙的安装。
71.可选的，本实用新型配合建筑的翼部及结构性能需求，可设计不同的形状，达到美观要求，如图7-8所示，本实施例中采用流线型状。
72.陶板3是以天然陶土为主要原料，经过高压成型、低温干燥、高温烧制而成的建筑板材，具有绿色环保、质感淳厚、坚固耐用、耐火阻燃等特点，但对施工精度及基材变形要求严格。
73.根据《金属与石材幕墙工程技术规范》第7.3.8节要求，相邻两竖向、横向板材安装间距误差≤2mm，竖缝和墙面垂直度≤10mm(本发明的研究对象幕墙高度≤30m)，幕墙平面度≤2.5mm，单块陶板3尺寸为1200x600x20mm，安装对准难度大，因此干挂陶板3对陶板3幕墙的平整度、垂直度要求较高。
74.特别是单块重量较大陶板3，如单块重量25.2kg时，单位面积重量约为35kg，远大于铝板幕墙或grc幕墙。且陶板3为脆性材料，受到平面外力时易破裂，故对基材承载力及变形要求高。
75.本实用新型由方钢管混凝土柱52、钢筋混凝土剪力墙、大悬挑钢梁以及叠层钢构
架共同参与消能减震，减少结构变形。通过控制主体结构及幕墙骨架变形，解决陶板3在平面外力作用下易破裂的问题。
76.陶板3对主体的形变敏感。同时陶板3自重大
→
加剧大悬臂梁端挠度大的问题
→
使整个悬臂结构变形明显
→
易导致陶板3破裂掉落。
77.本实用新型技术方案减少主体结构、悬挑钢梁、叠层钢桁架2的形变，使陶板3在外力作用下保持完好。
78.本实用新型解决复杂形状结构(y形结构)及其附属结构在外力作用下形变过大、进而影响幕墙结构变形的问题。本实用新型陶板3幕墙工程作为主体结构的外围护结构，除满足承载力及挠度验算外，还满足抗震、抗风及温度作用效应。
79.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本技术说明书后依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本实用新型申请待批权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，其特征在于，所述建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构包括：悬挑梁、钢桁架、陶板；所述悬挑梁为大悬挑叠层钢梁结构，包括上悬挑梁、下悬挑梁，所述钢桁架外挂在所述上悬挑梁、下悬挑梁的端部；所述钢桁架上挂所述陶板；所述上悬挑梁至少两根，水平方向设置，所述下悬挑梁至少两根，水平方向设置。2.根据权利要求1所述一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，其特征在于，所述钢桁架为叠层钢桁架，所述叠层钢桁架上下端仅通过悬挑梁与主体塔楼连接，中部楼层间无连接。3.根据权利要求1所述一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，其特征在于，所述建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构还包括两榀框架，所述两榀框架位于悬挑梁远离陶板的一端。4.根据权利要求3所述一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，其特征在于，所述两榀框架的框架柱为钢管混凝土柱，第二榀框架柱位置设有落地剪力墙。5.根据权利要求4所述一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，其特征在于，所述建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构还包括内跨框架，所述内跨框架与两榀框架相邻设置，所述内跨框架为钢构框架。6.根据权利要求5所述一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，其特征在于，所述内跨框架侧面设有立柱，立柱间设有斜拉杆。7.根据权利要求1所述一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，其特征在于，所述上悬挑梁间、下悬挑梁间均设有水平拉条。8.根据权利要求1所述一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，其特征在于，翼部与中部核心筒部位的连接处楼板厚150mm～180mm。

技术总结
本实用新型公开一种建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构，所述建筑翼部大悬臂梁端干挂陶板结构包括：悬挑梁、钢桁架、陶板；所述悬挑梁为大悬挑叠层钢梁结构，包括上悬挑梁、下悬挑梁，所述钢桁架外挂在所述上悬挑梁、下悬挑梁的端部；所述钢桁架上挂所述陶板；所述上悬挑梁至少两根，水平方向设置，所述下悬挑梁至少两根，水平方向设置，本实用新型通过采用大悬壁梁结构，消能减震，提高结构的舒适度，减少结构整体变形，以适应干挂陶板，适合应用于形状复杂建筑，物别是Y型建筑翼端应用。物别是Y型建筑翼端应用。物别是Y型建筑翼端应用。


技术研发人员：黄佳 苏恒强 赖明宇 方虎生 许滢 黄锦文 吴泉霖 何军
受保护的技术使用者：广东省建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2023.01.06
技术公布日：2023/9/1