大型铜像壁板与主钢架间的连接方法技术领域
本发明涉及建筑施工领域,特别是大型铜像或者大型铜板装饰结构壁板的制作安装。
背景技术
传统的铜像建造过程中及铜板装饰结构的制作中,都免不了主结构和外层壁板的连接环节,但一般铜像或铜板装饰体量较小,且单块铜板较轻,多采用简单的可调连杆或现场焊接连杆进行连接。
铜像设计和建造过程中,外部的铜壁板与内部主体承力结构之间必须设置一个过渡结构。对于较小尺度的铜像,过渡结构构件数量较少,一般采用螺栓直接连接或者现场焊接的做法。
对于大型露天铜像,其高度一般在50米以上,铜像外表面面积一般在3000平方米以上,过渡结构的杆件数量一般在2000件以上。鉴于铜壁板铸造工艺的要求,铜壁板厚度一般为8~10mm,铜壁板尺度一般为2米*2米,每块铜壁板一般至少设置三件连接杆件与主体承力结构连接才能保证受力要求。
从受力角度考虑,大型露天铜像的过渡结构必须能够释放外界环境温差引起的温度应力,必须能够可靠地将外部风载荷传递到内部主要承力结构上。从建造角度考虑,由于数量巨大,过渡结构加工制造应该尽量标准化以利制作和施工。
但由于大型铜像和大型铜板装饰一般体量较大,单块铜板也都大于4m2,大体量的铜饰外表面积很大且一般都是露天,所以一年四季及昼夜的温差会导致铜板热胀冷缩变形巨大,况且铜饰内部主钢架一般均为钢材,内部温度与外表面温度差距也较大,这些因素使整个铜饰外形相对于内部主钢架处于较大幅度的相对运动之中。所以仅靠材料的弹性变形很难达到可靠连接,连接部位刚性太大,会使铜板或主钢架结构产生塑性破坏,连接部位的刚性太小,又会导致外层壁板无法支撑自己的重力和风载作用使表面产生皱褶变形,从而破坏整体外观。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种结构简单、施工方便、连接可靠性好且成本低廉的大型铜像壁板与主钢架间的连接方法。
本发明解决其技术问题所采用技术方案是:大型铜像壁板与主钢架间的连接方法,包括以下步骤:a、搭建完成主钢架结构,并根据主钢架结构的形状和大小按照有限元力学计算确定各个铜壁板的大小;
b、安装铜壁板,通过可调节连杆连接主钢架结构和铜壁板,采用单层双杆斜支、单杆斜拉的连接方式连接铜壁板,并预先通过整体和单层有限元力学计算确定各个可调节连杆的预紧力大小;所述的可调节连接杆包括主钢架支耳、左调节杆、右调节杆以及壁板支耳;所述的主钢架支耳连接在主钢架结构上,在该主钢架支耳上设置有丁字形螺栓,该丁字形螺栓与左调节杆的一端通过销轴铰链连接,左调节杆的另一端设置有螺纹;所述的壁板支耳连接在铜壁板上,在该壁板支耳上设置有丁字形螺栓,该丁字形螺栓与右调节杆的一端通过销轴铰链连接,右调节杆的另一端设置有与左调节杆上螺纹方向相反的螺纹;所述的左调节杆和右调节杆之间通过调节螺纹套连接。
所述的左调节杆的螺纹端和右调节杆的螺纹端均设置有端套,所述的调节螺纹套与端套螺纹配合。
所述的壁板支耳与丁字形螺栓配合处设置有双金属垫圈和氟塑料垫片。
所述的主钢架支耳与丁字形螺栓配合处设置有垫片,所述的丁字形螺栓上配合有一颗厚螺帽和一颗薄螺帽。
本发明的有益效果是:本发明的大型铜像壁板与主钢架间的连接方法,通过有限元力学计算以及可调节连杆单层双杆斜支、单杆斜拉的连接方式的配合,使得主钢架结构和铜壁板之间连接可靠、成本降低。由于所述的左调节杆的螺纹端和右调节杆的螺纹端均设置有端套,所述的调节螺纹套与端套螺纹配合,端套的设计减小了左调节杆和右调节杆损坏的可能性,提高了连接的可靠性。由于所述的壁板支耳与丁字形螺栓配合处设置有双金属垫圈和氟塑料垫片,避免了铜壁板和其他连接部件之间的电化学反应,延长了使用寿命。由于所述的主钢架支耳与丁字形螺栓配合处设置有垫片,所述的丁字形螺栓上配合有一颗厚螺帽和一颗薄螺帽,通过厚螺帽和薄螺帽的配合可以增强调节的稳定性,避免螺帽反旋影响调节效果。
附图说明
图1为本发明的大型铜像壁板与主钢架间的连接方法的一种结构示意图;
图2为图1中A-A的剖视示意图;
图3为图1中B-B的剖视示意图;
图4为图1中C-C的剖视示意图;
图中,1—钢架支耳,2—丁字形螺栓,3—销轴,4—左调节杆,5—调节螺纹套,6—端套,7—右调节杆,8—壁板支耳,9—垫片,10—厚螺帽,11—薄螺帽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1至图4所示,本发明的大型铜像壁板与主钢架间的连接方法,包括以下步骤:a、搭建完成主钢架结构,并根据主钢架结构的形状和大小按照有限元力学计算确定各个铜壁板的大小;
b、安装铜壁板,通过可调节连杆连接主钢架结构和铜壁板,采用单层双杆斜支、单杆斜拉的连接方式连接铜壁板,并预先通过整体和单层有限元力学计算确定各个可调节连杆的预紧力大小;所述的可调节连接杆包括主钢架支耳1、左调节杆4、右调节杆7以及壁板支耳8;所述的主钢架支耳1连接在主钢架结构上,在该主钢架支耳1上设置有丁字形螺栓2,该丁字形螺栓2与左调节杆4的一端通过销轴3铰链连接,左调节杆4的另一端设置有螺纹;所述的壁板支耳8连接在铜壁板上,在该壁板支耳8上设置有丁字形螺栓2,该丁字形螺栓2与右调节杆7的一端通过销轴3铰链连接,右调节杆7的另一端设置有与左调节杆4上螺纹方向相反的螺纹;所述的左调节杆4和右调节杆7之间通过调节螺纹套5连接。本发明的大型铜像壁板与主钢架间的连接方法,通过有限元力学计算以及可调节连杆单层双杆斜支、单杆斜拉的连接方式的配合,使得主钢架结构和铜壁板之间连接可靠、成本降低。使用时,通过调节螺纹套5的旋转来调节左调节杆4和又调节杆7之间的距离,从而使得铜壁板达到最好的位置状态。
作为优选的,所述的左调节杆4的螺纹端和右调节杆7的螺纹端均设置有端套6,所述的调节螺纹套5与端套6螺纹配合,端套6的设计减小了左调节杆4和右调节杆7损坏的可能性,提高了连接的可靠性。
作为优选的,所述的壁板支耳8与丁字形螺栓2配合处设置有双金属垫圈12和氟塑料垫片13,避免了铜壁板和其他连接部件之间的电化学反应,延长了使用寿命。
作为优选的,所述的主钢架支耳1与丁字形螺栓2配合处设置有垫片9,所述的丁字形螺栓2上配合有一颗厚螺帽10和一颗薄螺帽11,通过厚螺帽10和薄螺帽11的配合可以增强调节的稳定性,避免螺帽松动反旋影响调节效果。垫片9的设计增强了机械稳定性,延长了整个装置的使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。