专利名称：大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种钢结构屋面上的吊顶结构及其施工方法。
背景技术：
在公共大型建筑物中，大空间钢结构屋面存在结构跨度较大、结构之间位置存在施工误 差、空间结构复杂，吊顶装饰工程测量、吊点定位困难的特点。超大空间曲面的吊顶施工存 在施工成本高，安装速度慢的技术问题。公知的吊顶结构是轻钢龙骨系统，由扣件连接轻钢 主龙骨和轻钢次龙骨，吊杆直接与钢结构连接。其操作性差，工序衔接不够紧密，工效低， 吊顶施工的整体速度和精度无法保证，拆卸与安装都极不方便。由于大空间曲面钢结构屋面 为连续曲面，其空间变化大，公知的轻钢龙骨系统无法适应连续曲面的空间变化，钢结构主 梁位置也往往不准，容易造成施工误差，所以并不适用。特别是有些钢结构屋面由于设计要 求不得在屋面钢架上进行焊接作业，给吊顶安装带来了困难。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶及 其施工方法，要解决超大空间曲面钢结构屋面吊顶困难、安装速度慢和施工成本高的技术问 题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶，包括在钢结构梁下方的悬吊轻钢龙骨系 统和金属吊顶板，其特征在于所述钢结构梁为工字钢，钢结构梁的下翼缘连接U型卡件。
所述U型卡件包括一对主挂角钢、连接在两根主挂角钢之间的横向角钢固定连接而成， 所述横向角钢与角钢吊杆呈T形连接。
U型卡件的两根主挂角钢抱接在钢结构梁的下翼缘上表面，横向角钢的水平翼缘上开有 两个圆孔，每个圆孔下面焊接螺母，由顶丝上端穿过上述螺母和圆孔，顶压在钢结构梁下翼 缘下表面，所述角钢吊杆的下端与转换层钢架连接。
所述转换层钢架由主钢龙骨和副钢龙骨连接成网格状，转换层钢架的副钢龙骨与轻钢吊 杆连接，轻钢吊杆下端由挂件和联接螺栓连接轻钢龙骨系统，轻钢龙骨系统与金属吊顶板拉 锚连接。
所述角钢吊杆与另 一角钢吊杆之间可固定连接斜支撑。所述金属吊顶板可以是条形或矩形的不锈钢板、铝板或合金板。
所述轻钢吊杆下端可连接灯槽底板和灯槽侧板，槽底板连接灯具，两灯槽侧板之间连接 灯具罩板。
所述轻钢龙骨系统由轻钢主龙骨和轻钢次龙骨用扣件连接而成。 所述主钢龙骨的上面由螺钉连接副钢龙骨。
上述大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶的施工方法，其特征在于其施工步骤为
a、 在钢结构梁的下翼缘上挂接U型卡件，所述U型卡件的横向角钢与角钢吊杆呈T形连接。
b、 用顶丝的端部穿过U型卡件下面的螺母和圆孔，将U型卡件拧紧顶压在钢结构梁下翼 缘两端的下表面。
c、 在角钢吊杆下端固定连接转换层钢架。
d、 在转换层钢架下面连接轻钢吊杆。
e、 在轻钢吊杆下端连接轻钢龙骨吊顶系统，金属吊顶板与轻钢龙骨吊顶系统连接，通 过调节轻钢龙骨调试金属吊顶板安装的平整度。
所述角钢吊杆的长度可以根据钢结构梁的高度确定。
上述e中，在轻钢吊杆下端还连接灯槽底板和灯槽侧板，槽底板连接灯具，两灯槽侧板 之间连接灯具罩板。
本发明的有益效果如下
本发明主要是由转换层钢架、轻钢龙骨、条形板通过吊杆及连接件进行连接，并使用转 换层钢架用U型卡件的方式与曲面钢结构屋面进行连接，使用U型卡件的方式将转换层钢架与 屋面钢梁连接固定，有效的解决整体曲面的变化。轻钢龙骨的使用使得安装更加快捷，整体 条形板块的平整度及直线度更容易得到控制。轻钢龙骨与条形板铆接，轻钢龙骨与转换层钢 架用吊杆连接，形成一个整体的吊顶系统。本发明在超大空间曲面钢结构屋面下方采用轻钢 龙骨及转换层钢架的施工技术，整体钢架转换层与曲型屋面钢结构的钢梁采用U型卡件的方 式进行连接，U型卡件可在工厂提前加工，运至现场装配作业，具有现场施工速度快、精度 高的优点。通过简单有效的施工方法，提高了装饰装修施工技术，降低了施工成本，提高了 安装速度。解决了超大空间曲面钢结构屋面吊顶困难、安装速度慢和施工成本高的技术问 题。
本发明的转换层钢架龙骨布置为网状，以适应连续曲面的空间变化，通过使用轻钢龙骨 及可调节挂件，消除钢结构主梁位置不准造成的施工误差，同时满足轻钢龙骨随连续曲面空间的变化。
本发明通过使用轻钢龙骨及吊挂件，方便、快捷的将条形板与龙骨进行现场安装，每条 条形板通过轻钢龙骨系统进行安装，可方便的进行单块板的拆卸与安装，保证了吊顶施工的 整体速度和精度。
本发明施工工艺可操作性强、工序衔接紧密，工效高，质量容易保证，广泛适用于大型 建筑吊顶工程，特别适用于大空间、大型曲面钢结构屋面工程吊顶施工。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图l是屋面板与转换层钢架的连接结构示意图。
图2是图1的侧视示意图。
图3是转换层钢架与吊顶板的连接结构示意图。
图4是条形板与轻钢龙骨系统连接节点示意图。
图5是装饰灯槽与条形板交接部位节点示意图。
图6是装饰灯槽的示意图。
图7是垂片节点示意图。
图8是条形板与金属柱交接部位节点示意图。
附图标记l一屋面板、2 —钢结构梁、3 —角钢吊杆、4一副钢龙骨、5 —主钢龙骨、6 — 轻钢吊杆、7 —挂件、8 —扣件、9一轻钢主龙骨、IO —轻钢次龙骨、ll一金属吊顶板、12 — 顶丝、13 —主挂角钢、14一横向角钢、15 —装饰灯槽、16 —联接螺栓、17 —燕尾钉、18 —灯 具、19一灯具罩板、19a-灯具罩板加强肋、20 —灯槽侧板、21 —垂片、22 —结构柱、23 —柱 面铝板、24 —方钢、25 —膨胀螺栓、26 —螺母。
具体实施例方式
实施例参见图l、图2所示，这种大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶，包括在钢结 构梁下方的吊杆、轻钢龙骨系统和金属吊顶板，其特征在于所述钢结构梁2为工字钢，钢 结构梁的下翼缘悬挂连接U型卡件。
所述U型卡件包括一对主挂角钢13和连接在两根主挂角钢13之间的横向角钢14，上述横 向角钢14与角钢吊杆3呈T形连接。
U型卡件的两根主挂角钢13抱接在钢结构梁2的下翼缘上表面，横向角钢14的水平翼缘上 开有至少两个圆孔，每个圆孔下面焊接螺母26，由顶丝12上端穿过上述螺母和圆孔，顶压在 钢结构梁2下翼缘两端的下表面，以确保卡件与H型钢梁下弦接合紧密不松动。通过顶丝的设置，可以防止节点发生侧向滑动及摆动。
参见图3、图4，所述角钢吊杆3的下端与转换层钢架连接。转换层钢架由主钢龙骨5和副 钢龙骨4连接成网格状，以适应连续曲面的空间变化。主钢龙骨采用60X40X3mm方钢管， 按纵向与吊筋角钢焊接，主龙骨间距为1200mm。角钢吊杆为L50X4 mm角钢，转换层底部主 钢架均在加工区域加工成1200X6000 —格的单元式，整个单元与角钢吊杆焊接，副钢龙骨 为L40X4mm角钢，副钢龙骨间距为750。所述主钢龙骨5的上面由螺钉连接副钢龙骨4。转换 层钢架与吊杆6的上部螺纹连接，吊杆6下端通过挂件7和联接螺栓16连接轻钢龙骨系统，轻 钢龙骨系统与金属吊顶板ll固定连接。所述轻钢龙骨系统由轻钢主龙骨9和轻钢次龙骨10用 扣件8连接而成。所述吊顶板ll可以是条形或矩形的不锈钢板、铝板或合金板。轻钢龙骨与 条形板之间采用铆接的方式，条形板与条形板之间预留20mm缝隙，便于满足钢结构屋面动态 情况下单块板之间的变形量。
参见图5、图6，所述吊杆6下端连接灯槽底板15和灯槽侧板20，槽底板15连接灯具18， 两灯槽侧板20之间连接灯具罩板19，灯具罩板19上有灯具罩板加强肋19a。
吊顶横向每间隔6000mm采用一个不锈钢装饰条及一个灯槽，不锈钢装饰条采用规格尺 寸为1200X200X2mm的不锈钢装饰条。装饰条一侧与铝板通过翻边上的螺栓进行连接，另 一侧与灯槽底部的翻边通过螺栓进行连接。灯槽的侧板及顶板为预制加工，在施工现场进行 拼接，侧板、顶板通过翻边与吊杆用螺栓连接。灯槽内的灯具由于空间原因，侧向安装于侧 板上，灯具罩板搁置在侧板的卡口上，灯具罩板可以很容易的拆下以便更换灯具。
上述大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶的施工方法首先通过对钢结构屋面的主钢 梁进行位置测量，对测量数据进行研究、分析，确定单元板的吊点位置，并计算出起拱高 度，进而采取相应的起拱措施，保证面板安装的整体平滑度，其吊顶装饰工程测量、吊点定 位容易。
其施工步骤为
a、 在钢结构梁2的下翼缘上挂接U型卡件，将U型卡件的横向角钢14与角钢吊杆3呈T形 连接，角钢吊杆3的长度根据钢结构梁的高度确定。
b、 用顶丝12的端部穿过U型卡件下面的螺母和圆孔，将U型卡件拧紧顶压在钢结构梁2下 翼缘两端的下表面。
c、 在角钢吊杆3的下端固定连接转换层钢架，转换层钢架的主钢龙骨5与副钢龙骨4通过 燕尾钉17固定连接。
d、 在转换层钢架下面连接轻钢吊杆6。e、在轻钢吊杆6下端连接轻钢龙骨系统，金属吊顶板ll与轻钢龙骨吊顶系统连接，通过 调节轻钢龙骨调试金属吊顶板安装的平整度。
在吊杆6下端还可连接灯槽底板15和灯槽侧板20，槽底板15连接灯具18，两灯槽侧板20 之间连接灯具罩板19。
本发明可以采用角钢吊杆加斜支撑进行加强稳定性
由于部分角钢吊杆长度超过3m，实际安装后由于吊杆过长会出现稳定性不足、并有轻微 晃动现象。为了解决这个问题，确定采用在两根吊杆间增加斜向支撑的方式来增加整体稳定 性。斜支撑采用L40X4mm角钢，与吊杆角钢采用焊接固定，增加了吊杆及整个架体的稳定 性。
金属吊顶板ll的安装
1、 安装轻钢主龙骨9;
C50上人轻钢主龙骨通过吊杆6和联接螺栓16与转换层钢架的副钢龙骨4连接，吊杆采用 M8吊杆，C50轻钢主龙骨间距为750mm。
2、 固定扣件8及金属吊顶板11;
由于设计采用的金属吊顶板ll为条形圆孔铝板，其规格长度为6米，采用普通吊点吊挂 方式将会出现板面变形，为了控制条形圆孔铝板的变形，在条形圆孔铝板背部每间隔750mm 用铆钉固定长度为100mm的C50轻钢次龙骨，然后通过扣件8使固定在条形圆孔铝板上的轻钢 次龙骨与轻钢主龙骨连接，板与板间留20mm脱缝。
与幕墙交接处的处理方法
幕墙与吊顶相交的部位采用1600X100X2mm宽铝合金垂片垂片的方法进行收口 ，这种 方法避免了面板交接时的交圈难题，通过构造的处理消化了因两专业施工误差造成的尺寸偏差。
参见图7，垂片21与副钢龙骨通过燕尾钉进行连接，施工简便易行。遇到结构摇摆柱时 可以对垂片进行切割。极好的解决了与幕墙及结构摇摆柱等复杂区域交圈的技术问题。
吊顶铝板与摇摆柱的交接部位采用了铝合金垂片的做法，而另一些结构柱22外包铝板的 部位，采取切割金属吊顶板11使吊顶铝板与柱面铝板23交接的方式进行交圈，参见图8。
用铝型材切割机将金属吊顶板ll按柱面形状切割成型，要求金属吊顶板ll边缘能够伸进 柱面铝板23完成面内，施工安排的顺序为先进行金属吊顶板ll的安装，然后在进行柱面铝板 23的安装，并使金属吊顶板11能够压在柱面铝板23上。
权利要求
1.一种大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶，包括在钢结构梁下方的悬吊轻钢龙骨系统和金属吊顶板，其特征在于所述钢结构梁(2)为工字钢，钢结构梁的下翼缘连接U型卡件；所述U型卡件包括一对主挂角钢(13)、连接在两根主挂角钢(13)之间的横向角钢(14)固定连接而成，所述横向角钢(14)与角钢吊杆(3)呈T形连接；U型卡件的两根主挂角钢(13)抱接在钢结构梁(2)的下翼缘上表面，横向角钢(14)的水平翼缘上开有两个圆孔，每个圆孔下面焊接螺母(26)，由顶丝(12)上端穿过上述螺母和圆孔，顶压在钢结构梁(2)下翼缘下表面，所述角钢吊杆(3)的下端与转换层钢架连接；所述转换层钢架由主钢龙骨(5)和副钢龙骨(4)连接成网格状，转换层钢架的副钢龙骨与轻钢吊杆(6)连接，轻钢吊杆(6)下端由挂件(7)和联接螺栓(16)连接轻钢龙骨系统，轻钢龙骨系统与金属吊顶板(11)拉锚连接。
2 根据权利要求l所述的大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶， 其特征在于所述角钢吊杆(3)与另一角钢吊杆之间固定连接斜支撑。
3 根据权利要求1或2所述的大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊 顶，其特征在于所述金属吊顶板(11)是条形或矩形的不锈钢板、铝板或合金板。
4 根据权利要求1或2所述的大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊 顶，其特征在于所述轻钢吊杆(6)下端连接灯槽底板(15)和灯槽侧板(20)，槽底板(15) 连接灯具(18)，两灯槽侧板(20)之间连接灯具罩板(19)。
5 根据权利要求1或2所述的大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊 顶，其特征在于所述轻钢龙骨系统由轻钢主龙骨(9)和轻钢次龙骨(10)用扣件(8)连 接而成。
6 根据权利要求1或2所述的大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊 顶，其特征在于所述主钢龙骨(5)的上面由螺钉连接副钢龙骨(4)。
7. 一种权利要求l所述大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶的施 工方法，其特征在于其施工步骤为a、 在钢结构梁(2)的下翼缘上挂接U型卡件，所述U型卡件的横向角钢(14)与角钢 吊杆(3)呈T形连接；b、 用顶丝(12)的端部穿过U型卡件下面的螺母和圆孔，将U型卡件拧紧顶压在钢结构 梁(2)下翼缘两端的下表面；c、 在角钢吊杆下端固定连接转换层钢架；d、 在转换层钢架下面连接轻钢吊杆(6);e、 在轻钢吊杆(6)下端连接轻钢龙骨吊顶系统，金属吊顶板(11)与轻钢龙骨吊顶 系统连接，通过调节轻钢龙骨调试金属吊顶板安装的平整度。
8.根据权利要求7所述大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶的施 工方法，其特征在于所述角钢吊杆(3)的长度根据钢结构梁的高度确定。
9.根据权利要求7所述大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶的施 工方法，其特征在于上述e中，在轻钢吊杆(6)下端还连接灯槽底板(15)和灯槽侧板 (20)，槽底板(15)连接灯具(18)，两灯槽侧板(20)之间连接灯具罩板(19)。
全文摘要
一种大面积下缘抱接式高穿孔率铝板曲面吊顶及其施工方法，工字形钢结构梁的下翼缘悬挂连接U型卡件，所述U型卡件包括一对主挂角钢和连接在两根主挂角钢之间的横向角钢，横向角钢与角钢吊杆呈T形连接；U型卡件的两根主挂角钢抱接在钢结构梁的下翼缘上表面，横向角钢的水平翼缘上开有两个圆孔，每个圆孔下面焊接螺母，由顶丝上端穿过上述螺母和圆孔，顶压在钢结构梁下翼缘下表面，所述角钢吊杆的下端与转换层钢架连接；所述转换层钢架由主钢龙骨和副钢龙骨连接成网格状，转换层钢架与轻钢吊杆连接，轻钢吊杆下端由挂件和联接螺栓连接轻钢龙骨系统，轻钢龙骨系统与金属吊顶板固定连接。解决了超大空间曲面钢结构屋面吊顶的技术问题。
文档编号E04B9/00GK101575892SQ20091030116
公开日2009年11月11日 申请日期2009年3月26日 优先权日2009年3月26日
发明者上官越然, 单艳杰, 张春雷, 峰 徐, 迪 曹, 琦 苏, 马洪波 申请人:北京市建筑工程装饰有限公司