抗爆幕墙支撑系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术公开了一种抗爆幕墙支撑系统，由若干平行设置的支撑单元组成，所述支撑单元包括拉索、设置在拉索两端的锚固装置、分布在拉索上的拉索夹具以及与拉索夹具相连接的驳接爪；所述锚固装置包括锚固盒、弹塑性耗能件、T型连接件和拉索固定件，所述T型连接件头部置于锚固盒内，尾部延伸出锚固盒后与拉索固定件连接在一起，所述弹塑性耗能件置于T型连接件和锚固盒之间，使得T型连接件、弹塑性耗能件和拉索固定件之间形成弹塑性耗能连接结构。本发明专利技术通过设计高阻尼装置，配合有一定预应力的拉索作为支撑体系，用以提升幕墙结构在爆炸冲击荷载下的鲁棒性和变形耗能能力，达到防止幕墙结构大规模向建筑物内倒塌和保障建筑物内人员安全的目的。

Anti explosion curtain wall supporting system and its construction method

The invention discloses an anti-explosion curtain wall supporting system, which is composed of a number of parallel supporting units, including a cable, anchoring devices at both ends of the cable, cable clamps distributed on the cable and a connecting claw connected with the cable clamp; the anchoring device comprises an anchoring box, elastic-plastic energy dissipation device. The head of the T-type connector is placed in the anchorage box, and the tail extends out of the anchorage box and is connected with the cable fastener. The elastic-plastic energy dissipator is placed between the T-type connector and the anchorage box, thus forming elastic-plastic energy dissipation between the T-type connector, the elastic-plastic energy dissipator and the cable fastener. Connection structure. By designing a high damping device and cooperating with a certain pre-stressed cable as a supporting system, the invention can enhance the robustness and deformation energy dissipation capacity of the curtain wall structure under explosive impact load, so as to prevent the large-scale collapse of the curtain wall structure into the building and ensure the safety of the personnel in the building.

【技术实现步骤摘要】
抗爆幕墙支撑系统及其施工方法
本专利技术涉及一种土木工程幕墙结构的抗爆防护技术，具体涉及一种抗爆幕墙支撑系统及其施工方法。
技术介绍
随着经济的发展，国内的政府大楼、大型博物馆以及体育场开始追求外立面的创新性和美观性，半数以上的外立面都会采用玻璃幕墙，甚至是全立面无结构柱支撑的幕墙。此类幕墙结构的鲁棒性较差，尤其是在发生爆炸等冲击荷载下，极易损伤甚至向建筑内部坍塌，其后果是灾难性的。因此，目前玻璃幕墙结构的抗爆防护研究在国内外受到广泛关注。目前对于玻璃幕墙结构的抗爆性能主要关注于玻璃本身，提升玻璃的抗爆性能主要手段有增加金属元素含量、玻璃叠层、设置聚合物层等，但是上述提升玻璃本身的抗爆性能代价较为昂贵，且如果不配合良好的支撑系统，即使玻璃幕墙损毁较小，支撑体系的倒塌所造成的后果也相当严重。国内外目前普遍采用钢结构或预埋构件式的支撑体系，均为刚性体系，较少考虑支撑体系的耗能和变形能力；本申请着重于支撑系统的结构改造，以全面提升玻璃幕墙支撑系统的抗爆性能和鲁棒性。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗爆性能和鲁棒性更优异的幕墙支撑系统。技术方案：本专利技术所述的一种抗爆幕墙支撑系统，由若干平行设置的支撑单元(1)组成，所述支撑单元包括拉索、设置在拉索两端的锚固装置、分布在拉索上的拉索夹具以及与拉索夹具相连接的驳接爪；所述锚固装置包括锚固盒、弹塑性耗能件、T型连接件和拉索固定件，所述T型连接件头部置于锚固盒内，尾部延伸出锚固盒后与拉索固定件连接在一起，所述弹塑性耗能件置于T型连接件和锚固盒之间，使得T型连接件、弹塑性耗能件和拉索固定件之间形成弹塑性耗能连接结构。优选的，所述拉索夹具和驳接爪为一体式结构。进一步的，，所述锚固装置还包括一限位件，所述限位件为限位钢片，焊接固定在锚固盒底部的T型连接件尾部两侧，一方面限制T型连接件只在竖直方向上运动。通过限位件限制T型连接件只在竖直方向上运动，当有冲击荷载时，整个结构受到垂直于幕墙面的荷载，T型连接件有可能产生横向位移，不利于端部的稳定，限位件可以约束其变形。根据实际待安装的幕墙玻璃的尺寸，可以选择各种型号的驳接爪。例如对于有若干幕墙玻璃组成的幕墙，可以选择位于中间位置的支撑单元包括的驳接爪为四爪，位于两侧位置的支撑单元包括的驳接爪为两爪90°。而对于通高大跨度的玻璃面板，则可以选择位于中间位置的支撑单元包括的驳接爪为两爪180°，位于两侧位置的支撑单元包括的驳接爪为单爪。优选的，所述驳接爪包括钢骨架和滑杆，所述滑杆一端安装固定在钢骨架上，另一端设有用于固定连接幕墙玻璃的扣件。优选的，所述滑杆和钢骨架安装接触处还设有一阻尼层，其中，所述阻尼层具体为粘弹性材料层。进一步优选的，可以在所述钢骨架上固设用于连接滑杆的滑杆夹具，然后在所述滑杆和滑杆夹具之间设置阻尼层。所述阻尼层和滑杆间紧密压实，使得阻尼层和滑杆间允许有微小的相对滑移，形成一个阻尼结构。在所述驳接爪内设置阻尼层，可以沿着垂直于幕墙面的方向滑动耗能，起到缓冲的效果。进一步的，所述驳接爪通过钢骨架和拉索夹具焊接固定在一起。所述T型连接件和拉索固定件之间通过螺栓连接固定。优选的，所述弹塑性耗能件为耗能碟型弹片。所述拉索外包有耐火层。上述幕墙支撑系统的施工方法，包括以下步骤：(1)在工厂预制好拉索、锚固装置、拉索固定件和驳接爪；(2)将拉索、锚固装置、拉索固定件和驳接爪运至施工现场；(3)安装锚固装置，将拉索与锚固装置、拉索固定件连接好，并施加一定的预应力；(4)根据实际玻璃幕墙的尺寸将拉索固定件和驳接爪安装于拉索上，形成玻璃幕墙支撑体系。本申请支撑系统的各个部件的型号尺寸可以根据实际情况进行调节。另外，本申请中没有提及的连接或者固定方式均为本领域技术人员。有益效果：相比较于现有技术，本申请以有预应力的拉索为主体，设计了具有弹塑性耗能件的锚固装置和具有阻尼效果的驳接爪，大大增强了玻璃幕墙支撑体系的弹塑性耗能和变形能力，也可以应用于提升玻璃幕墙支撑系统的抗爆性能和鲁棒性。本申请结构的支撑体系大幅减小爆炸荷载作用下幕墙结构的动力响应，防止玻璃幕墙整体向建筑物内部倒塌，降低了安全风险。同时，本专利技术适用于有抗爆需求的新建以及已建成的建筑，可在工厂完成预制，运至现场进行装配，具有节约成本、质量可控和施工方便的优点。附图说明图1为本专利技术的整体三维示意图；图2为本专利技术两爪90°驳接爪和拉索夹具一体式结构示意图；图3为本专利技术四爪驳接爪和拉索夹具一体式结构示意图；图4为图2和图3中的A部剖面图；图5为本专利技术锚固装置的三维示意图；图6为图5的A-A剖视图；图7是图5的B-B剖视图；图8为本专利技术的上部三维示意图；图9为本专利技术安装了部分幕墙玻璃的三维示意图。其中：支撑单元(1)、拉索(2)、锚固装置(3)、拉索夹具(4)、驳接爪(5)、锚固盒(31)、弹塑性耗能件(32)、T型连接件(33)、拉索固定件(34)、限位件(35)、钢骨架(51)、滑杆(52)、扣件(53)、阻尼层(54)、滑杆夹具(55)、锚杆(36)、螺栓(6)。具体实施方式下面结合具体附图对本申请作出详细说明。如图1和图8所示的抗爆幕墙支撑系统，由若干平行设置的支撑单元1组成，支撑单元1包括拉索2、设置在拉索2两端的锚固装置3、分布在拉索2上的拉索夹具4以及与拉索夹具4相连接的驳接爪5。其中，如图5、图6和图7所示，锚固装置3包括锚固盒31、弹塑性耗能件32、T型连接件33和拉索固定件34，T型连接件33头部置于锚固盒31内，尾部延伸出锚固盒后与拉索固定件34连接在一起，弹塑性耗能件32具体为一耗能碟型弹片，置于T型连接件33和锚固盒31之间，使得T型连接件33、弹塑性耗能件32和拉索固定件34之间形成弹塑性耗能连接结构，具体的，锚固盒31两侧还设有锚杆36，上述T型连接件33与拉索固定件34通过螺栓6连接固定在一起；锚固装置3还包括一限位件35，所述限位件具体为限位钢片，焊接固定在锚固盒底部的T型连接件33尾部两侧，限制T型连接件只在竖直方向上运动。本申请中的拉索夹具4和驳接爪5为一体式结构，如图2所示为两爪90°驳接爪和拉索夹具一体式结构示意图，用于位于两侧位置的支撑单元，图3为四爪驳接爪和拉索夹具一体式结构示意图，用于位于中间位置的支撑单元，其中，驳接爪5包括钢骨架51和滑杆52，钢骨架51上固设有用于连接滑杆52的滑杆夹具55，如图4所示，在所述滑杆52和滑杆夹具55之间设置有一圈儿阻尼层54，具体为粘弹性材料层，所述粘弹性材料层和滑杆52间紧密压实，使得阻尼层54和滑杆52间允许有微小的相对滑移，形成一个阻尼结构，使其可以沿着垂直于幕墙面的方向滑动耗能，起到缓冲的效果，滑杆52另一端设有用于固定连接幕墙玻璃的扣件53。上述拉索2外还包裹有耐火层。上述幕墙支撑系统的施工方法，包括以下步骤：(1)在工厂预制好拉索、锚固装置、拉索固定件和驳接爪；(2)将拉索、锚固装置、拉索固定件和驳接爪运至施工现场；(3)安装锚固装置，将拉索与锚固装置、拉索固定件连接好，并施加一定的预应力；(4)根据实际玻璃幕墙的尺寸将拉索固定件和驳接爪安装于拉索上，形成玻璃幕墙支撑体系。安装幕墙玻璃后的的支撑系统如图9所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗爆幕墙支撑系统，其特征在于，由若干平行设置的支撑单元(1)组成，所述支撑单元(1)包括拉索(2)、设置在拉索两端的锚固装置(3)、分布在拉索上的拉索夹具(4)以及与拉索夹具相连接的驳接爪(5)；所述锚固装置(3)包括锚固盒(31)、弹塑性耗能件(32)、T型连接件(33)和拉索固定件(34)，所述T型连接件头部置于锚固盒内，尾部延伸出锚固盒后与拉索固定件连接在一起，所述弹塑性耗能件(32)置于T型连接件和锚固盒之间，使得T型连接件、弹塑性耗能件(32)和拉索固定件之间形成弹塑性耗能连接结构。

【技术特征摘要】
1.一种抗爆幕墙支撑系统，其特征在于，由若干平行设置的支撑单元(1)组成，所述支撑单元(1)包括拉索(2)、设置在拉索两端的锚固装置(3)、分布在拉索上的拉索夹具(4)以及与拉索夹具相连接的驳接爪(5)；所述锚固装置(3)包括锚固盒(31)、弹塑性耗能件(32)、T型连接件(33)和拉索固定件(34)，所述T型连接件头部置于锚固盒内，尾部延伸出锚固盒后与拉索固定件连接在一起，所述弹塑性耗能件(32)置于T型连接件和锚固盒之间，使得T型连接件、弹塑性耗能件(32)和拉索固定件之间形成弹塑性耗能连接结构。2.根据权利要求1所述的抗爆幕墙支撑系统，其特征在于，所述拉索夹具(4)和驳接爪(5)为一体式结构。3.根据权利要求1所述的抗爆幕墙支撑系统，其特征在于，所述锚固装置(3)还包括一限位件(35)，所述限位件焊接固定在锚固盒底部的T型连接件尾部两侧，一方面限制T型连接件只在竖直方向上运动。4.根据权利要求1所述的抗爆幕墙支撑系统，其特征在于，位于中间位置的支撑单元包括的驳接爪为四爪，位于两侧位置的支撑单元包括的驳接爪为两爪90°。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱海敏，宗周红，韩靖，高超，刘路，李明鸿，院素静，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32