一种膜单元边界连接组件

技术领域

本发明涉及建筑结构的构件连接技术领域，更具体而言，涉及一种膜单元边界连接组件。

背景技术

膜结构是一种可以实现大跨度的轻型空间围护结构，其围护单元是采用高强度柔性复合膜材制成的膜单元，其边缘通过张拉后与支承构件连接并固定，从而在膜体内部建立起足够的刚度，使其在外部荷载作用下能够抵抗变形，实现膜结构的整体稳定。膜结构应用于建筑围护，能够提供丰富多样的外观风格，可以起到美化建筑外观的作用，同时还能够保护建筑物的主体结构免受外部环境侵蚀。

建筑围护作为一种户外结构，完全暴露在自然环境中，长期承受外部荷载的作用，同时作为建筑的装饰表皮，对建筑物的外观造型起到决定性的影响，因此既要具有足够的可靠性和耐久性，又要能够满足建筑设计的外观要求。使用框架式膜结构单元组合构成建筑幕墙，由于其外观简洁，安装方便，而在建筑设计中受到越来越多的关注和青睐。在膜结构幕墙的应用中，一方面要求膜结构单元的边界连接能够有效地将作用在膜面上的荷载作用传递到单元框架上，防止连接失效；另一方面为了能够体现膜结构轻颖流畅的整体外观效果，需要尽可能防止膜结构单元的框架外露，破坏建筑表皮的连续性。

在现有技术中，为了满足对膜结构幕墙的上述要求，市场上出现了一种采用异型截面杆件作为框架杆件的膜单元边界连接方式，该杆件侧面具有装配槽，膜单元的边缘装设夹具，并通过将该夹具嵌装在槽内。该技术通过对夹具施加塑性变形使之与膜边缘连接，并利用由夹具和杆件内壁之间的压力产生的摩擦力，实现膜单元与杆件的连接。

上述现有技术取得了可以将框架杆件完整地覆盖在膜面内，并且便于安装，但是也存在以下不足：

1. 夹持性能对杆件的截面变形比较敏感，截面刚度不足而引起的夹持力衰减较大，使结构连接的可靠性较低；

2. 传递到框架杆件上膜面张力远小于杆件的设计承载力，造成材料的浪费。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的不足，本发明旨在解决膜单元边界连接中因夹持性能对于截面刚度变化敏感导致的连接可靠性不高，以及杆件的材料性能利用不充分的问题，提出一种基于弹性构造实现膜体和框架杆件之间连接的膜单元边界连接组件，能够使膜面张力有效地传递到框架杆件，避免膜体从夹具中滑脱，取得提高膜单元边界连接的可靠性，提高材料使用效率的效果。

为实现上述目的，本发明提供的一种膜单元边界连接组件包括：杆件、夹具、连接件和膜体，该膜体位于该杆件的前面，该膜体边缘装设该夹具，该杆件的侧面开设有内凹的装配槽，该夹具嵌装在该装配槽中，该夹具具有前部和连接部，该前部开设有通槽，该膜体边缘具有收边条，该收边条穿装于该通槽中，该连接件将该夹具固定地连接在该杆件上。

由于膜体边缘和夹具以及夹具和杆件之间的连接均采用了弹性连接构造，从而使膜面荷载可以充分地传递到杆件上，使该膜单元边界连接组件的连接性能不易受到膜面张力变化的影响，膜单元边界连接的承载能力保持稳定。

作为一种优选的实施方式，该装配槽底部布设有装配孔，该夹具的该连接部布设有通孔，该连接件穿设于对应位置上的该通孔和装配孔中，连接该夹具并将其固定在该杆件上。这样在产品装配时通过连接件将该夹具直接固定在该杆件上，有利于对膜面张力进行调整和控制，并便于对连接装配进行检查和维修，使产品质量更加有保证。

进一步地，该连接件为平头螺丝钉，该装配孔为适配于该连接件的螺纹孔，该通孔为适配于该连接件的沉头孔。这样使用平头螺丝钉作为将夹具固定到杆件上连接件，既可以使夹具在框架上的固定具有螺纹连接的可靠性，又可以防止连接件的头部在夹具表面凸出，一方面有利于在多个膜单元组合并列时减小相邻膜单元之间的接缝，另一方面可以使膜单元框架的外观更加简洁。

进一步地，该夹具的该连接部具有厚度均匀的平板，该通孔布设于该连接部的中心线上。该夹具的连接部采用厚度均匀的平板，便于通过连接件将该夹具固定在该杆件上的作业，还可以使该夹具的该连接部各处厚度和各通孔边距均匀一致，从而在保证夹具承载能力的前提下，尽可能减小该夹具的截面，达到节约材料的目的。

作为一种优选的实施方式，该装配槽的截面形状与该夹具的截面外形适配，该夹具的外表面与该装配槽完全贴合。这样可以使夹具在各个位置上均能得到有效的结构支撑，从而使夹具的材料得到充分的利用，既能节约材料，又能保证该膜单元边界连接组件连接的结构性能。

进一步地，该杆件的该前面具有挡板，该挡板截面内侧的形状与该夹具的该前部相适配，该夹具的该前部与该杆件的该挡板完全贴合。这样可以利用该挡板为夹具前部提供和额外的支撑，进一步改善该膜单元边界连接组件的结构性能。

作为一种优选的实施方式，该夹具的该前部具有圆柱面，该通槽的开口位于该夹具的该前部与该连接部的交界处。这样在安装过程中，当该夹具处于不同角度时，一方面使该夹具的该前部均能和该杆件的该挡板充分的贴合，另一方面也不会影响从该通槽的开口穿出的膜体的活动和调整。

与现有技术相比，本发明所采用的技术方案，采用弹性连接构造实现膜体和框架杆件之间的连接，能够使膜面张力有效地传递到框架杆件，避免膜体从夹具中滑脱，具有连接可靠，安装方便的特点，取得了提高膜单元边界连接的可靠性的效果。

附图说明

本膜单元边界连接组件的上述和/或附加的方面和优点从结合以下附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

如图1所示，为本发明一个实施例所述的连接构造截面图

如图2所示，为本发明一个实施例所述的杆件截面图

如图3所示，为本发明一个实施例所述的夹具截面图

如图4所示，为本发明一个实施例所述的单元局部剖视图

如图中所示附图标记和部件名称之间的对应关系为：

1—杆件，11—前面，12—侧面，13—装配槽，131—装配孔，14—挡板，2—夹具，21—前部，22—连接部，221—通孔，23—通槽，3—连接件，4—膜体，41—收边条。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施方式和附图进一步对本发明进行清楚、完整的描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1所示，是本发明所述的膜单元边界连接组件的一个实施例，包括：杆件1，夹具2，连接件3，膜体4，该杆件1，夹具2为铝合金拉伸型材，该连接件3为M6平头螺丝钉，该夹具2嵌装于该杆件1的侧面12，该膜体4位于该杆件1的前面11。该膜体4边缘具有收边条41，该收边条41为10mm直径的聚脂绳，该膜体4边缘向内折叠将该聚脂绳包裹在折线内，并与膜体4的本体焊接连接，该膜体4的边缘折到该杆件1的侧面，其收边条41穿设于该夹具2的通槽23中，该连接件3穿过该夹具2与该杆件1连接并固定。

如图1所示，是本发明所述的膜单元边界连接组件的杆件1截面示意图，该杆件1的侧面12具有装配槽13，该杆件1的前面11延伸到该杆件1的侧面12，在该装配槽13前面构成该挡板14，该装配槽13的底部开设有装配孔131，该装配孔131为M6螺纹孔。

如图2所示，是本发明所述的膜单元边界连接组件的夹具2截面示意图，该夹具2外部形状与该杆件1的侧面12开设的装配槽13相适配，该夹具2的前部21具有圆柱面，其内部开设有通槽23，该通槽23内径为14mm，其开口宽度为4mm，该夹具2的连接部22为等厚的平板，该连接部22和该通槽23壁的厚度均为5mm，该连接部22沿其中心线均匀开设有通孔221，该通孔221为适配M6平头螺丝钉的锥形沉头孔，该通槽23的开口与其连接部22相邻。

本方案主要用于在框架式膜结构单元产品中实现其单元膜体4和框架杆件1之间的结构连接。如图4所示，为本发明所述的膜单元边界连接组件的单元局部剖视图，膜单元具有以该杆件1连接构成的闭合框架，该膜体4在张紧后固定在该闭合框架上，构成该闭合框架的各杆件1的前面11完全包在该膜体4内，且该膜单元各杆件1的侧面均无明显的物体凸出。

具体安装时，先将该膜体4四周边缘的该收边条41分别穿设在相应的该夹具2的该通槽23中，然后将该夹具2的前部21嵌装在对应的该杆件1的该装配槽13中，并靠紧该挡板14，然后将该夹具2的连接部22向后旋转，使该膜体4逐步张紧，直至其贴紧该杆件1的该装配槽13底部，最后将该连接件3穿过该夹具2的该通孔221，使之啮合在该装配槽13底部对应的装配孔131中，将该夹具2固定在该杆件1上。

综上所述，本发明所述的膜单元边界连接组件能够使膜面张力有效地传递到框架杆件，避免膜体从夹具中滑脱，取得提高膜单元边界连接可靠性的效果，并且具有便于安装的优点，有利于提高生产效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制；在本发明的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行修改、等同替换和改进。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。