一种挡雪装置总成以及料棚屋面挡雪体系的制作方法

1.本发明涉及建筑屋面结构技术领域，具体涉及一种挡雪装置总成以及料棚屋面挡雪体系。


背景技术：

2.跨度大的弧形料棚屋面高度较高，弧形的料棚屋面结构在靠近端部坡度较陡，在经常下雪的地区，在化雪过程中积雪越积越多，速度和冲击力很大，从料棚屋面下落时会危及到地面上的人或物。而大跨度弧形料棚一般采用轻质压型钢板，为易于弯曲，波高往往较小(因为波高较大无法弯曲)，无法固定市面上挡雪装置总成，即使固定，也无法阻挡化雪过程中较大的冲击力，化雪冲击力会将带动挡雪装置总成使得压型钢板变形较大，甚至使压型钢板崩裂，导致挡雪装置总成处的压型钢板损坏，此外，积雪量过大时会导致挡雪处的檩条变形，影响美观，后期的修复跟维护势必造成不必要经济损失。
3.现有技术中的挡雪装置总成以及屋面结构存在无法满足弧形料棚屋面的挡雪需求以及结构强度弱容易变形、损害屋面、后期修复复杂、修复成本高的技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种挡雪装置总成以及料棚屋面挡雪体系，加强了挡雪装置总成以及屋面的受力能力，保证料棚屋面结构在化雪时不被积雪损坏以及雪落地时能够保证地面上人和物的安全。
5.实现本发明技术目的的方案为，一种挡雪装置总成，包括，
6.挡雪件；
7.至少两个安装基座，设有安装孔且沿所述挡雪件的轴向间隔设置；
8.两个加强檩条，沿垂直于所述挡雪件的轴向的第一方向间隔设置，用于与建筑的本体结构连接；
9.至少一个防失稳檩条，设于两个加强檩条之间、连接两个加强檩条；
10.其中，所述挡雪件穿设于所述安装孔中、连接间隔设置的所述至少两个安装基座；所述安装基座和所述两个加强檩条均连接、且连接于建筑本体的棚顶，所述安装基座和所述加强檩条分布于棚顶的内外两侧。
11.在一些实施例中，所述安装基座包括：
12.底板，用于与所述加强檩条连接；
13.侧板，设于所述底板上、设有平行于所述底板的所述安装孔；
14.加强板，连接所述底板和侧板。
15.在一些实施例中，所述侧板垂直于所述底板，所述加强板与所述底板和所述侧板均垂直；所述侧板上间隔设有至少两个所述安装孔。
16.在一些实施例中，所述侧板上设有两竖排两横排的4个安装孔；
17.所述安装基座的数量为n，所述挡雪件为n-1组、数量为2(n-1)、且同一组的2个挡
雪件设于同一竖排的两个安装孔内；相邻的两组挡雪件分别设于两竖排的安装孔内。
18.在一些实施例中，所述挡雪件为圆管，所述安装孔的直径比挡雪件的直径大1-3mm；
19.一竖排的两个圆管之间的间距以及下方的圆管与底板之间的间距为d，30mm≤d≤80mm。
20.在一些实施例中，所述加强檩条包括间隔设置的两个翼板和连接于两个翼板之间的腹板。
21.在一些实施例中，所述加强檩条呈z型，且所述腹板均垂直于两个翼板；所述两个加强檩条的朝向相同。
22.基于同样的发明构思，本发明还提供了一种料棚屋面挡雪体系，包括：
23.压型板，具有连续且依次交错的波峰段和波谷段，沿波峰段的长度延伸方向，所述压型板经弯曲形成弧形的棚顶；
24.至少两组上述的挡雪装置总成，沿所述波峰段的长度延伸方向，分布于所述棚顶的中心母线的两侧；各所述挡雪装置总成的所述至少两个安装基座沿所述棚顶的一条母线间隔设置且均设于波谷段的板面；
25.其中，所述安装基座贴于所述棚顶的底面倾斜设置、与地面的夹角为30
°
～45
°
、且开口朝向所述棚顶的中心母线；
26.所述加强檩条与所述安装基座的设置位置相对应，所述安装基座和所述加强檩条分布于所述压型板的内外两侧，且所述安装基座、所述压型板和所述加强檩条紧固连接。
27.在一些实施例中，所述棚顶的中心母线的两侧设有数量相同的挡雪装置总成；
28.沿所述波峰段的长度延伸方向，所述压型板的长度跨度为l；l≤100m，所述挡雪装置总成的数量为2个；100m＜l≤200m，所述挡雪装置总成的数量为4个；l＞200m，所述挡雪装置总成的数量为6个。
29.在一些实施例中，所述挡雪装置总成以弧形的所述棚顶的中心母线为基准对称设于所述压型板上。
30.由上述技术方案可知，本发明提供的一种挡雪装置总成，包括挡雪件、两个加强檩条、至少两个安装基座和至少一个防失稳檩条，安装基座上设有安装孔且2个以上的安装基座沿挡雪件的轴向间隔设置，挡雪件穿设于安装孔中、连接间隔设置的至少两个安装基座，形成基本的挡雪结构。两个加强檩条沿垂直于挡雪件的轴向的第一方向间隔设置，用于与建筑的本体结构的檩条连接；安装基座和两个加强檩条均连接、且连接于建筑本体的棚顶，安装基座和加强檩条分布于棚顶的内外两侧，利用建筑自身的结构强度以及自身的檩条结构进行加固。防失稳檩条设于两个加强檩条之间、连接两个加强檩条，防失稳檩条设置在安装基座的下方，进一步加强了安装基座与加强檩条之间的力学稳固性。
31.本发明的有益效果如下：将挡雪装置总成应用于棚屋结构尤其是弧形棚顶时，当棚顶的压型板上雪堆积到一定厚度时，在风荷载及升温的作用下，随着坡度增加或者随着积雪高度上的下降距离增加，局部积雪下滑速度大，因此，在积雪速度还未达到很大的时候，在屋面通长设置挡雪装置总成的挡雪件可以挡住或分段挡住积雪，减小积雪下滑速度及积雪量，部分积雪会穿过挡雪件与安装基座的间隙并滑落到下一个挡雪装置总成处或直接掉落在地面上，因此，每个挡雪装置总成处的积雪量有限，且利用加强檩条和防失稳檩条
与屋面结构的檩条结构进行连接固定，加强受力能力，不至于破坏料棚屋面压型钢板，而且最终落地的积雪量也不至于损害地面的人或物。
附图说明
32.图1为本发明实施例1提供的挡雪装置总成的加强檩条、安装基座和防失稳檩条的连接示意图；
33.图2为发明实施例1提供的挡雪装置总成的挡雪件安装于安装基座上的示意图；
34.图3为本发明实施例2提供的料棚屋面挡雪体系的半面结构示意图；
35.图4为图3的料棚屋面挡雪体系的a处的断面示意图。
36.附图标记说明：100-挡雪装置总成；110-挡雪件；120-安装基座，121-底板，122-侧板，123-加强板，124-安装孔；130-加强檩条，131-翼板，132-腹板；140-防失稳檩条；
37.1000-料棚屋面挡雪体系；
38.200-压型板，210-波峰段，220-波谷段。
具体实施方式
39.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
40.为了解决现有技术中挡雪装置总成以及屋面结构存在无法满足弧形料棚屋面的挡雪需求以及结构强度弱容易变形的技术问题，本发明提供了一种挡雪装置总成以及料棚屋面挡雪体系，加强了挡雪装置总成以及屋面的受力能力，保证料棚屋面结构在化雪时不被积雪损坏以及雪落地时能够保证地面上人和物的安全。下面通过2个具体实施例对本发明的内容进行详细介绍：
41.实施例1
42.如图1和图2所示，本实施例提供了一种挡雪装置总成100，包括挡雪件110、两个加强檩条130、至少两个安装基座120和至少一个防失稳檩条140，安装基座120上设有安装孔124且2个以上的安装基座120沿挡雪件110的轴向间隔设置，挡雪件110穿设于安装孔124中、连接间隔设置的至少两个安装基座120，形成基本的挡雪结构。两个加强檩条130沿垂直于挡雪件110的轴向的第一方向间隔设置，用于与建筑的本体结构的檩条连接；安装基座120和两个加强檩条130均连接、且连接于建筑本体的棚顶，安装基座120和加强檩条130分布于棚顶的内外两侧，利用建筑自身的结构强度以及自身的檩条结构进行加固。防失稳檩条140设于两个加强檩条130之间、连接两个加强檩条130，防失稳檩条140设置在安装基座120的下方，进一步加强了安装基座120与加强檩条130之间的力学稳固性。
43.将挡雪装置总成100应用于棚屋结构尤其是弧形棚顶时，当棚顶的压型板200上雪堆积到一定厚度时，在风荷载及升温的作用下，随着坡度增加或者随着积雪高度上的下降距离增加，局部积雪下滑速度大，因此，在积雪速度还未达到很大的时候，在屋面通长设置挡雪装置总成100的挡雪件110可以挡住或分段挡住积雪，减小积雪下滑速度及积雪量，部分积雪会穿过挡雪件110与安装基座120的间隙并滑落到下一个挡雪装置总成100处或直接掉落在地面上，因此，每个挡雪装置总成100处的积雪量有限，且利用加强檩条130和防失稳檩条140与屋面结构的檩条结构进行连接固定，加强受力能力，不至于破坏料棚屋面压型钢
板，而且最终落地的积雪量也不至于损害地面的人或物。
44.本实施例对安装基座120的具体结构不做限定，只要可以保证与挡雪件110、加强檩条130进行连接即可。为了加强安装基座120自身的结构强度，作为一种实施方式，安装基座120包括底板121、侧板122和加强板123：底板121用于与加强檩条130、棚顶连接；侧板122设于底板121上、设有平行于底板121的安装孔124；加强板123连接底板121和侧板122，增强侧板122的抗冲击能力。
45.本实施例中，侧板122垂直于底板121，加强板123与底板121和侧板122均垂直，以形成结构强度好的三角支撑结构。
46.为了增加挡雪的、起到更好的挡雪减速效果，作为一种实施方式，侧板122上间隔设有至少两个安装孔124，两个安装孔124在高度上错落设置，以使安装后的挡雪件110至少存在上下两排，积雪由两排挡雪件110之间的间隙以及下方的挡雪件110与底板121之间的间隙滑落，具有一定的减速缓冲能力。
47.为了在充分挡住止停下滑的积雪的同时减小安装基座120的外部承载，作为一种实施方式，侧板122上设有两竖排两横排的4个安装孔124；安装基座120的数量为n，挡雪件110为n-1组、数量为2(n-1)、且同一组的2个挡雪件110设于同一竖排的两个安装孔124内；相邻的两组挡雪件110分别设于两竖排的安装孔124内，即当安装基座120数量为三个以及三个以上时，位于中间的安装基座120的两侧均设置一竖排的两个挡雪件110，且侧板122两侧设置的挡雪件110为沿横排间隔设置，如图2所示。
48.作为一种实施方式，挡雪件110为圆管，为了便于安装，安装孔124的直径比挡雪件110的直径大1-3mm。
49.沿竖直方向，竖排设置的两个挡雪件110之间的距离以及下方的挡雪件110与底板121之间的距离决定该安装基座120处的积雪量，本实施例中，一竖排的两个圆管之间的间距以及下方的圆管与底板121之间的间距为d，30mm≤d≤80mm。
50.本实施例对加强檩条130的结构形状均不做限定，为了保证加强檩条130与屋面结构檩条间的连接强度，以保证挡雪装置总成100的整体强度，作为一种优选实施方式，加强檩条130包括间隔设置的两个翼板131和连接于两个翼板131之间的腹板132。
51.在一些实施方式中，加强檩条130可以呈h型，本实施例中，加强檩条130呈z型，且腹板132均垂直于两个翼板131；两个加强檩条130的朝向相同，进一步保证组装后的挡雪装置总成100强度结构。优选地，加强檩条130与结构屋面檩条选用同一型号的材料制成。
52.本实施例提供的挡雪装置总成100的使组装方法如下：
53.将安装基座120的侧板122、加强板123提前焊接于底板121上，底板121、侧板122和加强板123均可采用8～12mm厚度，采用双面角焊缝焊接。将挡雪件110穿过事先预留圆孔的侧板122，并用螺栓在端部一定距离处固定，防止圆管从圆孔中脱落，挡雪件110选用中空的管件，为了防止积雪进入管件内导致管件生锈损坏，将挡雪件110的端部封堵，本案例中挡雪件110为d48x3。圆管净距应根据当地积雪情况计算确定，本案例取50mm。
54.将组装好的挡雪组件设于屋面的设定位置上，将两个加强檩条130间隔连接于安装基座120的底板121，安装基座120和加强檩条130分布于屋面的内外两侧，加强檩条130用于与料棚的房屋结构的檩条连接固定，并在两个加强檩条130之间设置防失稳檩条140，即防失稳檩条140设置在每个安装基座120的底板121的下方，防失稳檩条140与加强檩条130
采用焊缝连接，且连接设置于加强檩条130的底部，及靠近加强檩条130的下翼板131，防止加强檩条130下翼板131失稳。
55.实施例2
56.基于同样的发明构思，本实施例提供了一种料棚屋面挡雪体系1000，如图2和图3所示，包括压型板200和至少两组实施例1提供的挡雪装置总成100，压型板200具有连续且依次交错的波峰段210和波谷段220，沿波峰段210的长度延伸方向，压型板200经弯曲形成弧形的棚顶；至少两组挡雪装置总成100沿波峰段210的长度延伸方向、且分布于棚顶的中心母线的两侧；各挡雪装置总成100的至少两个安装基座120沿棚顶的一条母线间隔设置且均设于波谷段220的板面，将安装基座120的底板121安装于两个檩条之间，且安装基座120的板避开屋面压型钢板的波峰，总可以找到屋面压型钢板的波谷，用螺栓将安装基座120的底板121、屋面压型钢板一同固定于加强檩条130的。其中，安装基座120贴于棚顶的底面倾斜设置、与地面的夹角为30
°
～45
°
、且开口朝向棚顶的中心母线，通过在屋面特定坡度的位置分段设置挡雪装置总成100，充分利用挡雪装置总成100的缓冲能力，仅让部分积雪通过，最大限度缓解积雪的冲击力，保证料棚屋面结构不被损坏，以及减小雪落地时对建筑物的损害。同时减少了后期维护成本，保障了下部人或物的安全。加强檩条130与安装基座120的设置位置相对应，安装基座120和加强檩条130分布于压型板200的内外两侧，且安装基座120、压型板200和加强檩条130紧固连接，加强了安装基座120以及压型板200与料棚地基等结构的连接强度。
57.由于折弯后呈弧形的压型板200一般在中部的位置角度更为平缓，越靠近弧形两端的部分其与地面之间的夹角越来越大，也即两端的坡度更大，在积雪滑落时，随着下降高度增加的同时，积雪到达的位置的坡度也逐渐增大，按照动能定理，进一步加快了积雪的下滑速度，最终掉落的积雪速度和冲击力很大，容易使安装基座120和挡雪件110和变形，也会存在安装基座120掀翻连接的压型板200导致屋顶破损的情况发生。包含实施例1中的挡雪装置总成100的料棚屋面挡雪体系1000，通过在屋面特定坡度的位置分段设置挡雪装置，充分利用挡雪装置的缓冲能力，仅让部分积雪通过，最大限度缓解积雪的冲击力，保证料棚屋面结构不被损坏，以及减小雪落地时对建筑物的损害。同时减少了后期维护成本，保障了下部人或物的安全。
58.需要说明的是，安装基座120的设置角度的确定是基于动力分析，以一段圆弧，以动能定理、弧长和下降高度计算圆弧低点尾口处的加速度方向和角度，得到cosθ＝2/3，进而得到确定的角度，但是实际中的弧形棚顶不是一个完整的圆弧，在此基础上分析得到加速度的角度范围。本实施例中30
°
～45
°
只是一个优选的范围，与上述分析得到的角度范围可能也会有一定偏差，通过尽量使底板121的倾斜角度与加速度方向相匹配，进而有效起到缓冲、挡雪减速的作用。
59.在一些实施例中，棚顶的中心母线的两侧设有数量相同的挡雪装置总成100、根据当地降雪量，结构弧度、高度等因素确定挡雪装置安装位置以及数量，一般地，沿波峰段210的长度延伸方向，压型板200的长度跨度为l；l≤100m，挡雪装置总成100的数量为2个；100m＜l≤200m，挡雪装置总成100的数量为4个；l＞200m，挡雪装置总成100的数量为6个。
60.本实施例对棚顶中心母线两侧的挡雪装置总成100的布置不做具体限定，在一些实施方式中，两侧的挡雪装置总成100可以分布于不同的高度上，只要分别均满足安装要求
即可。作为一种优选实施方式，挡雪装置总成100以弧形的棚顶的中心母线为基准对称设于压型板200上。
61.如图4所示，可以看出，本实施例提供的料棚屋面挡雪体系1000，安装基座120的底板121连接于两个加强檩条130之间，安装基座120间距根据受力计算确定，本案例取5m，同时安装基座120的底板121避开屋面压型钢板的波峰段210，总可以找到屋面压型钢板的波谷段220进行安装，用螺栓将安装基座120的底板121、屋面的压型板200一同固定于加强檩条130的上翼板131，并在安装基座120的底板121上方设置放水垫圈，防止屋面漏水。
62.本实施例提供的大跨度弧形料棚屋面挡雪体系1000主要应用于冶金企业大跨度料场封闭的料棚中，可以应用于单个大跨度弧形料棚的屋面挡雪，也可以用于双跨或多跨弧形料棚的交接处，防止交界处底部结构被化雪时快速滑落的积雪破坏。
63.综上，本发明提供的挡雪装置总成100以及料棚屋面挡雪体系1000，根据当地降雪量，结构弧度、高度等因素确定挡雪装置总成100的安装位置以及数量，通过在屋面特定坡度的位置分段设置挡雪装置总成100，充分利用挡雪装置总成100的缓冲能力，仅让部分积雪通过，减小积雪下滑速度及积雪量，最大限度缓解积雪的冲击力，保证料棚屋面结构不被损坏，以及减小雪落地时对建筑物的损害。同时减少了后期维护成本，保障了下部人或物的安全。
64.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
65.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种挡雪装置总成，其特征在于，包括，挡雪件；至少两个安装基座，设有安装孔且沿所述挡雪件的轴向间隔设置；两个加强檩条，沿垂直于所述挡雪件的轴向的第一方向间隔设置，用于与建筑的本体结构连接；至少一个防失稳檩条，设于两个加强檩条之间、连接两个加强檩条；其中，所述挡雪件穿设于所述安装孔中、连接间隔设置的所述至少两个安装基座；所述安装基座和所述两个加强檩条均连接、且连接于建筑本体的棚顶，所述安装基座和所述加强檩条分布于棚顶的内外两侧。2.如权利要求2所述的挡雪装置总成，其特征在于，所述安装基座包括：底板，用于与所述加强檩条连接；侧板，设于所述底板上、设有平行于所述底板的所述安装孔；加强板，连接所述底板和侧板。3.如权利要求3所述的挡雪装置总成，其特征在于，所述侧板垂直于所述底板，所述加强板与所述底板和所述侧板均垂直；所述侧板上间隔设有至少两个所述安装孔。4.如权利要求4所述的挡雪装置总成，其特征在于，所述侧板上设有两竖排两横排的4个安装孔；所述安装基座的数量为n，所述挡雪件为n-1组、数量为2(n-1)、且同一组的2个挡雪件设于同一竖排的两个安装孔内；相邻的两组挡雪件分别设于两竖排的安装孔内。5.如权利要求1-4中任一项所述的挡雪装置总成，其特征在于，所述挡雪件为圆管，所述安装孔的直径比挡雪件的直径大1-3mm；一竖排的两个圆管之间的间距以及下方的圆管与底板之间的间距为d，30mm≤d≤80mm。6.如权利要求1-4中任一项所述的挡雪装置总成，其特征在于，所述加强檩条包括间隔设置的两个翼板和连接于两个翼板之间的腹板。7.如权利要求6所述的挡雪装置总成，其特征在于，所述加强檩条呈z型，且所述腹板均垂直于两个翼板；所述两个加强檩条的朝向相同。8.一种料棚屋面挡雪体系，其特征在于，包括：压型板，具有连续且依次交错的波峰段和波谷段，沿波峰段的长度延伸方向，所述压型板经弯曲形成弧形的棚顶；至少两组权利要求1-7中任一项所述的挡雪装置总成，沿所述波峰段的长度延伸方向，分布于所述棚顶的中心母线的两侧；各所述挡雪装置总成的所述至少两个安装基座沿所述棚顶的一条母线间隔设置且均设于波谷段的板面；其中，所述安装基座贴于所述棚顶的底面倾斜设置、与地面的夹角为30
°
～45
°
、且开口朝向所述棚顶的中心母线；所述加强檩条与所述安装基座的设置位置相对应，所述安装基座和所述加强檩条分布于所述压型板的内外两侧，且所述安装基座、所述压型板和所述加强檩条紧固连接。9.如权利要求8所述的料棚屋面挡雪体系，其特征在于，所述棚顶的中心母线的两侧设有数量相同的挡雪装置总成；
沿所述波峰段的长度延伸方向，所述压型板的长度跨度为l；l≤100m，所述挡雪装置总成的数量为2个；100m＜l≤200m，所述挡雪装置总成的数量为4个；l＞200m，所述挡雪装置总成的数量为6个。10.如权利要求9所述的料棚屋面挡雪体系，其特征在于，所述挡雪装置总成以弧形的所述棚顶的中心母线为基准对称设于所述压型板上。

技术总结
本发明公开了一种挡雪装置总成以及料棚屋面挡雪体系，加强了挡雪装置总成以及屋面的受力能力。该挡雪装置总成包括挡雪件、两个加强檩条、至少两个安装基座和至少一个防失稳檩条，至少两个安装基座设有安装孔且沿挡雪件的轴向间隔设置；两个加强檩条沿垂直于挡雪件的轴向的第一方向间隔设置，用于与建筑的本体结构连接；至少一个防失稳檩条设于两个加强檩条之间、连接两个加强檩条；其中，挡雪件穿设于安装孔中、连接间隔设置的至少两个安装基座；安装基座和两个加强檩条均连接、且连接于建筑本体的棚顶，安装基座和加强檩条分布于棚顶的内外两侧，保证料棚屋面结构在化雪时不被积雪损坏以及雪落地时能够保证地面上人和物的安全。坏以及雪落地时能够保证地面上人和物的安全。坏以及雪落地时能够保证地面上人和物的安全。


技术研发人员：张渊 吴晓龙 张磊
受保护的技术使用者：北京首钢国际工程技术有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/13