一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法技术

一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法，包括：步骤一，采用BIM模型定位；步骤二，埋杆、连接龙骨和幕墙龙骨的加工制作；步骤三，施工生根件；步骤四，弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的安装及微调；步骤五，放水平线控制面板单元的X、Y向坐标；步骤六，安装定位支架，并采用定位支架控制面板单元的Z向坐标；步骤七，当理论差值与实际差值在设计要求的范围内时，根据步骤五与步骤六中确定的X、Y、Z进行面板单元的安装与调整；步骤八，在面板单元的接缝部位的打密封胶及清洁，至此施工完毕。本发明专利技术解决了传统施工方法对于累积误差不能及时发现，最后导致现场后期面板安装不上或者缝隙过大的问题。致现场后期面板安装不上或者缝隙过大的问题。致现场后期面板安装不上或者缝隙过大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法


[0001]本专利技术属于建筑工程
，特别涉及一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法 。

技术介绍

[0002]传统曲面围护结构的施工，均采用分块吊装或者整体节点拼装的办法，分块吊装在地面拼装，安装精度控制较好，但提升之后，由于分块结构提前进行受力，分块结构形态有了一定初始变形，待候补杆安装到位之后，整体结构卸载完成之后，整体形态与原设计形态会有明显的差异。整体拼装虽然实现了设计图纸的原位拼装，但由于高空作业精度控制难度较大，测量定位困难，安装精度控制较差。这就导致理论围护结构龙骨加工、安装，与理论数据存在明显的差异，现场安装过程经常会出现缝隙把控度量控制较差，常常到最后发现有的面板安装不上或者面板缝隙过大的问题，最终导致了多次拆改安装施工，调整缝隙的宽度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种复杂双曲面幕墙结构及其定位施工方法，要解决传统施工方法对于累积误差不能及时发现，最后导致现场后期面板安装不上或者缝隙过大的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0005]一种复杂双曲面幕墙结构，设置在主体结构的外侧上部，并且复杂双曲面幕墙结构的上端与主体结构的屋面相连接，复杂双曲面幕墙结构的下端与主体结构的外墙面相连接；所述复杂双曲面幕墙结构的外表面为曲面；所述复杂双曲面幕墙结构包括有连接龙骨、幕墙龙骨和面板；其特征在于：所述连接龙骨通过埋杆与主体结构连接，且该连接龙骨用以将幕墙龙骨与主体结构相连接；所述连接龙骨包括有生根件和钢网架；所述钢网架沿环向设置在主体结构的外墙上部和主体结构的顶部；所述埋杆里端埋设在主体结构中，埋杆外端与钢网架相连接；所述生根件对应连接在钢网架的球形节点上，包括有连接座和转接杆；所述连接座固定连接在球形节点的外侧；所述转接杆的里端与连接座连接，转接杆的外端与幕墙龙骨相连接；所述幕墙龙骨包括有弧形竖龙骨和弧形水平龙骨；所述弧形水平龙骨有一组，沿竖向平行间隔布置；每根弧形水平龙骨呈弧形，且弧形水平龙骨与转接杆的外端固定连接；所述弧形竖龙骨有一组，沿环向平行间隔布置在一组弧形水平龙骨的外侧；每根弧形竖龙骨为弧形杆；所述弧形竖龙骨的上端位于主体结构的顶部上方，弧形竖龙骨的下端位于主体结构的外墙外侧；一组弧形水平龙骨与一组弧形竖龙骨共同构成曲面网格结构；所述面板由一组面板单元拼接而成；每块面板单元对应安装在幕墙龙骨的每个网格中，且面板单元与幕墙龙骨之间通过自攻钉连接；在相邻面板单元之间的接缝处设置有密封胶和泡沫条。
[0006]优选的，所述连接座为钢连接座，包括有底托、连接板和连接块；所述底托连接在
球形节点面向幕墙龙骨一侧的表面上，并且底托与球形节点相连接侧面为凹曲面，底托远离球形节点的一侧为平面；所述连接板连接在底托远离球形节点一侧的平面上；所述连接块连接在连接板上，用以将转接杆与连接板连接。
[0007]一种复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法 ，包括步骤如下。
[0008]步骤一，采用BIM模型定位：建立复杂双曲面幕墙结构的BIM理论模型，通过模型导出墙面部位上面板单元角节点处的定位坐标和屋顶部位上面板单元角节点处的定位坐标，并把导出的所有定位坐标进行理论编号；同时，导出相邻的定位坐标的相对坐标差值，通过理论差值对实际安装过程中的定位坐标控制，以备后期面板单元安装施工时使用。
[0009]步骤二，埋杆、连接龙骨和幕墙龙骨的加工制作；具体步骤如下。
[0010]第1步：依据图纸及犀牛模型，结合现场实际情况，由工厂和现场共同加工制作幕墙结构的埋杆、连接龙骨和幕墙龙骨；弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的拉弯在工厂内加工完成，弧形水平龙骨结合现场的实际情况，现场安装过程中进行裁割。
[0011]第2步：对拉完的弧形竖龙骨和弧形水平龙骨进行弯弧的精确度复核：根据加工数据对弧形竖龙骨和弧形水平龙骨进行弦长、弦高、弧长和内切半径进行校对。
[0012]第3步，将埋杆在现场进行定位施工，采用全站仪校准埋杆的点位坐标。
[0013]第4步，将连接龙骨在现场进行安装。
[0014]第5步，连接龙骨现场安装完成后，采用全站仪进行校核测量：对连接龙骨的起始节点坐标进行校核。
[0015]步骤三，施工生根件：采用生根件作为幕墙龙骨的连接受力点，将生根件按照埋杆的布置点进行布置，生根件与连接龙骨的球形节点固定连接。
[0016]步骤四，弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的安装及微调：先将弧形水平龙骨与生根件固定连接；然后在弧形水平龙骨的外侧施工一组弧形竖龙骨。
[0017]步骤五，放水平线控制面板单元的X、Y向坐标。
[0018]当面板的弧度不超过15
°
时，直接在幕墙龙骨上进行放线，每隔10~20米放一个控制点。
[0019]当面板的弧度不超过90
°
时，放水平线的具体过程如下。
[0020]步骤1，先选择一个基准点，并且在基准点处安装放线装置；基准点选在面板单元的横缝与竖缝的交点位置处；所述放线装置包括有第一磁铁块、第一短柱和线圈；所述第一短柱垂直固定在第一磁铁块的顶面，在第一短柱的顶部设置有连接板；所述线圈有两个，分别转动连接在连接板上，且一个线圈的转动方向朝向X方向，另一个线圈的转动方向朝向Y方向；在两个线圈上分别缠绕有鱼线；所述第一磁铁块的底面吸附在基准点处的幕墙龙骨上，且第一短柱与对应位置处的幕墙龙骨相垂直。
[0021]步骤2，以选好的基准点为原点，采用测量机器人在X方向依次放出三个控制点，在Y方向依次放出三个控制点。
[0022]步骤3，放X方向的鱼线和Y方向的鱼线：通过X方向的三个控制点控制鱼线在X方向的走向，通过Y方向的三个控制点控制鱼线在Y方向的走向；X方向的鱼线与Y方向的鱼线共同形成坐标轴；以该坐标轴为基准控制待安装的面板单元角点的X、Y坐标。
[0023]步骤六，安装定位支架，并采用定位支架控制面板单元的Z向坐标；所述定位支架安装在幕墙龙骨上、对应弧形竖龙骨和弧形水平龙骨的交点位置处；所述定位支架包括有
第二短柱、旋转支架和丝杆；所述第二短柱的底部设置有第二磁铁块，第二短柱的顶部设置有插接短杆；所述旋转支架包括有水平杆；所述水平杆有六根，呈辐射状设置，相邻水平杆之间的夹角为60
°
；在六根水平杆交点的部位处开设有穿孔；所述插接短杆穿设在穿孔中，且旋转支架绕插接短杆可旋转；在插接短杆顶部的可调连接有螺母；所述水平杆的长度大于第二短柱与面板单元之间的间距；所述丝杆有六根，分别螺纹连接在六根水平杆上、靠近端部位置处，并且丝杆竖向可调；在丝杆上设置有刻度；所述定位支架的第二磁铁块吸附在幕墙龙骨上，且定位支架的第二短柱与对应位置处的幕墙龙骨相垂直。
[0024]采用定位支架控制面板单元的Z向坐标的具体过程为。
[0025]步骤a，通过在图纸里预先设置定位支架的位置，计算出面板单元的理论相对标高差值。
[0026]步骤b，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂双曲面幕墙结构，设置在主体结构（1）的外侧上部，并且复杂双曲面幕墙结构的上端与主体结构（1）的屋面相连接，复杂双曲面幕墙结构的下端与主体结构（1）的外墙面相连接；所述复杂双曲面幕墙结构的外表面为曲面；其特征在于：所述复杂双曲面幕墙结构包括有连接龙骨（2）、幕墙龙骨（3）和面板（4）；其特征在于：所述连接龙骨（2）通过埋杆（5）与主体结构（1）连接，且该连接龙骨（2）用以将幕墙龙骨（3）与主体结构（1）相连接；所述连接龙骨（2）包括有生根件（2.1）和钢网架（2.2）；所述钢网架（2.2）沿环向设置在主体结构（1）的外墙上部和主体结构（1）的顶部；所述埋杆（5）里端埋设在主体结构（1）中，埋杆（5）外端与钢网架（2.2）相连接；所述生根件（2.1）对应连接在钢网架（2.2）的球形节点上，包括有连接座（2.1.1）和转接杆（2.1.2）；所述连接座（2.1.1）固定连接在球形节点的外侧；所述转接杆（2.1.2）的里端与连接座（2.1.1）连接，转接杆（2.1.2）的外端与幕墙龙骨（3）相连接；所述幕墙龙骨（3）包括有弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）；所述弧形水平龙骨（3.2）有一组，沿竖向平行间隔布置；每根弧形水平龙骨（3.2）呈弧形，且弧形水平龙骨（3.2）与转接杆（2.1.2）的外端固定连接；所述弧形竖龙骨（3.1）有一组，沿环向平行间隔布置在一组弧形水平龙骨（3.2）的外侧；每根弧形竖龙骨（3.1）为弧形杆；所述弧形竖龙骨（3.1）的上端位于主体结构（1）的顶部上方，弧形竖龙骨（3.1）的下端位于主体结构（1）的外墙外侧；一组弧形水平龙骨（3.2）与一组弧形竖龙骨（3.1）共同构成曲面网格结构；所述面板（4）由一组面板单元（4.1）拼接而成；每块面板单元（4.1）对应安装在幕墙龙骨（3）的每个网格中，且面板单元（4.1）与幕墙龙骨（3）之间通过自攻钉连接；在相邻面板单元（4.1）之间的接缝处设置有密封胶和泡沫条。2.根据权利要求1所述的复杂双曲面幕墙结构，其特征在于：所述连接座（2.1.1）为钢连接座，包括有底托（2.1.1a）、连接板（2.1.1b）和连接块（2.1.1c）；所述底托（2.1.1a）连接在球形节点面向幕墙龙骨（3）一侧的表面上，并且底托（2.1.1a）与球形节点相连接侧面为凹曲面，底托（2.1.1a）远离球形节点的一侧为平面；所述连接板（2.1.1b）连接在底托（2.1.1a）远离球形节点一侧的平面上；所述连接块（2.1.1c）连接在连接板（2.1.1b）上，用以将转接杆（2.1.2）与连接板（2.1.1b）连接。3.一种权利要求1
‑
2中任意一项所述的复杂双曲面幕墙结构的定位施工方法 ，其特征在于，包括步骤如下：步骤一，采用BIM模型定位：建立复杂双曲面幕墙结构的BIM理论模型，通过模型导出墙面部位上面板单元（4.1）角节点处的定位坐标和屋顶部位上面板单元（4.1）角节点处的定位坐标，并把导出的所有定位坐标进行理论编号；同时，导出相邻的定位坐标的相对坐标差值，通过理论差值对实际安装过程中的定位坐标控制，以备后期面板单元（4.1）安装施工时使用；步骤二，埋杆（5）、连接龙骨（2）和幕墙龙骨（3）的加工制作；具体步骤如下：第1步：依据图纸及犀牛模型，结合现场实际情况，由工厂和现场共同加工制作幕墙结构的埋杆（5）、连接龙骨（2）和幕墙龙骨（3）；弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）的拉弯在工厂内加工完成，弧形水平龙骨（3.2）结合现场的实际情况，现场安装过程中进行裁割；第2步：对拉完的弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）进行弯弧的精确度复核：根据加工数据对弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）进行弦长、弦高、弧长和内切半径进行校对；
第3步，将埋杆（5）在现场进行定位施工，采用全站仪校准埋杆（5）的点位坐标；第4步，将连接龙骨（2）在现场进行安装；第5步，连接龙骨（2）现场安装完成后，采用全站仪进行校核测量：对连接龙骨（2）的起始节点坐标进行校核；步骤三，施工生根件（2.1）：采用生根件（2.1）作为幕墙龙骨（3）的连接受力点，将生根件（2.1）按照埋杆（5）的布置点进行布置，生根件（2.1）与连接龙骨（2）的球形节点固定连接；步骤四，弧形竖龙骨（3.1）和弧形水平龙骨（3.2）的安装及微调：先将弧形水平龙骨（3.2）与生根件（2.1）固定连接；然后在弧形水平龙骨（3.2）的外侧施工一组弧形竖龙骨（3.1）；步骤五，放水平线控制面板单元（4.1）的X、Y向坐标：当面板（4）的弧度不超过15
°
时，直接在幕墙龙骨（3）上进行放线，每隔10~20米放一个控制点；当面板（4）的弧度不超过90
°
时，放水平线的具体过程如下：步骤1，先选择一个基准点，并且在基准点处安装放线装置（6）；基准点选在面板单元（4.1）的横缝与竖缝的交点位置处；所述放线装置（6）包括有第一磁铁块（6.1）、第一短柱（6.2）和线圈（6.3）；所述第一短柱（6.2）垂直固定在第一磁铁块（6.1）的顶面，在第一短柱（6.2）的顶部设置有连接板（2.1.1b）；所述线圈（6.3）有两个，分别转动连接在连接板（2.1.1b）上，且一个线圈（6.3）的转动方向朝向X方向，另一个线圈（6.3）的转动方向朝向Y方向；在两个线圈（6.3）上分别缠绕有鱼线（6.4）；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高云龙，刘德斌，李扬，刘思源，田葵，李东华，巴盼锋，
申请(专利权)人：北京建工四建工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：