一种新型的双曲面幕墙骨架的制作方法

1.本实用新型属于建筑工程施工技术领域，尤其涉及一种新型的双曲面幕墙骨架。


背景技术：

2.随着国家的“建设节约型社会”、“可持续发展”等政策的提出，钢结构建筑以其具有强度高、自重轻、抗震性能好、工业化程度高，与之配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型轻质材料等诸多优点已经成为我国工程产业化政策中重点推广的项目之一。建筑幕墙结构设计、功能和性能设计与建筑整体功能和美学相结合，是幕墙发展主线，但在目前钢结构建筑的研究和工程实践中，结构体系一般都是采取普通截面框架柱(口形、h形)作为外墙装饰装修的骨架，结构单一，造型普通。一种新型的双曲面“水幔型”幕墙结构骨架采用的截面呈连续变截面的异性钢柱，上下两端呈现弧形结构，各单异性钢柱通过固定间距连成片域，造型新型，设计具有个性化、多样化等诸多特点，可以在一些体育馆、博物馆、展览馆等建筑中广泛使用。
3.近年来，幕墙结构在建筑中广泛被应用，但存在一定的局限性。目前建筑构架外立面幕墙空间造型简单，结构体系单一。虽然能满足安全、经济和高效等问题，但缺少艺术性元素和美感，没有将结构资源整合利用，发挥应有的作用，特别是大型公共建筑，体现与建筑的使用功能的文化融合度不够强。
4.针对以上问题，故，有必要对其进行改进。


技术实现要素：

5.本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单、设计合理、安全稳定，运用广泛的新型的双曲面幕墙骨架。
6.为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型的双曲面幕墙骨架，包括若干混凝土底座，混凝土底座为c30，尺寸800
×
400
×
200mm；混凝土底座上固设有下端钢结构龙骨，下端钢结构龙骨为圆弧曲面矩形杆；尺寸(300～600)
×
200
×
10mm；下端钢结构龙骨上固设有上端钢结构龙骨；上端钢结构龙骨，变截面矩形杆，尺寸(300～1000)
×
200
×
10mm；若干下端钢结构龙骨之间通过主体结构钢矩形杆连接，主体结构钢结构矩形杆的尺寸500
×
500
×
10mm；上端钢结构龙骨上固设有屋面悬挑型桁架，屋面悬挑型桁架上固设有屋面钢结构组合型花架；屋面钢结构组合型花架为圆弧形结构。
7.作为本实用新型的一种优选方案，所述主体结构钢矩形杆与下端钢结构龙骨之间通过第一焊缝焊接固定。
8.作为本实用新型的一种优选方案，所述下端钢结构龙骨与上端钢结构龙骨之间通过第二焊缝焊接固定。
9.作为本实用新型的一种优选方案，所述上端钢结构龙骨与屋面悬挑型桁架之间通过第三焊缝焊接固定。
10.作为本实用新型的一种优选方案，所述屋面悬挑型桁架与屋面钢结构组合型花架
之间通过第四焊缝焊接固定。
11.作为本实用新型的一种优选方案，所述屋面悬挑型桁架包括下弦矩形杆和上弦矩形杆；下弦矩形杆和上弦矩形杆之间装配有矩形撑杆，矩形撑杆两侧对称安装有矩形斜腹杆，下弦矩形杆上安装有矩形直腹杆。
12.其中，下弦矩形杆的尺寸500
×
500
×
10mm，上弦矩形杆的尺寸500
×
500
×
10mm，矩形撑杆的尺寸200
×
200
×
6mm；矩形直腹杆的尺寸200
×
200
×
6mm；矩形斜腹杆的尺寸200
×
200
×
6mm
13.作为本实用新型的一种优选方案，所述下弦矩形杆、矩形直腹杆、矩形撑杆、上弦矩形杆和矩形斜腹杆固定连接，一体成型。
14.作为本实用新型的一种优选方案，所述屋面钢结构组合型花架包括矩形水平杆、固设于矩形水平杆上的矩形下弦杆和矩形斜杆；矩形水平杆与矩形斜杆之间连接有斜腹杆；矩形下弦杆为圆弧曲面矩形杆。
15.其中，矩形下弦杆的尺寸150
×
150
×
6mm，斜腹杆的尺寸150
×
150
×
6mm，矩形斜杆的尺寸150
×
150
×
6mm，矩形水平杆的尺寸150
×
150
×
6mm。
16.作为本实用新型的一种优选方案，所述矩形下弦杆、斜腹杆、矩形斜杆和矩形水平杆固定连接，一体成型。
17.作为本实用新型的一种优选方案，所述下端钢结构龙骨的下端支撑钢筋，支撑钢筋内嵌于混凝土底座内。
18.本实用新型的有益效果是：
19.1.本实用新型结构简单，设计巧妙，新型的双曲面“水幔型”幕墙骨架克服了现有幕墙结构造型的缺点，提供一种新型的变截面双曲面建筑外立面结构，使得空间造型新颖，结构体系安全稳定，单个幕墙骨架通过固定间距连成片域，使建筑赋予了艺术性和美感等元素，具有个性化、多样化等诸多特点，可将建筑的使用功能的文化高度融合，在一些体育馆、博物馆、展览馆等建筑中能广泛使用。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的侧视图；
21.图2为本实用新型实施例的主视图；
22.图中附图标记：混凝土底座1，下端钢结构龙骨2，主体结构钢矩形杆3，上端钢结构龙骨5，屋面悬挑型桁架6，下弦矩形杆6-1，矩形直腹杆6-2，矩形撑杆6-3，上弦矩形杆6-4，矩形斜腹杆6-5，屋面钢结构组合型花架7，矩形下弦杆7-1，斜腹杆7-2，矩形斜杆7-3，矩形水平杆7-4，支撑钢筋8。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.实施例：
26.如图1-2所示，本实施例提供的一种新型的双曲面幕墙骨架，包括若干混凝土底座1，混凝土底座1上固设有下端钢结构龙骨2，下端钢结构龙骨2上固设有上端钢结构龙骨5；若干下端钢结构龙骨2之间通过主体结构钢矩形杆3连接，上端钢结构龙骨5上固设有屋面悬挑型桁架6，屋面悬挑型桁架6上固设有屋面钢结构组合型花架7；下端钢结构龙骨2为圆弧曲面矩形杆；屋面钢结构组合型花架7为圆弧形结构。
27.本实用新型结构简单，设计巧妙，新型的双曲面“水幔型”幕墙骨架克服了现有幕墙结构造型的缺点，提供一种新型的变截面双曲面建筑外立面结构，使得空间造型新颖，结构体系安全稳定，单个幕墙骨架通过固定间距连成片域，使建筑赋予了艺术性和美感等元素，具有个性化、多样化等诸多特点，可将建筑的使用功能的文化高度融合，在一些体育馆、博物馆、展览馆等建筑中能广泛使用。
28.其中，主体结构钢矩形杆3与下端钢结构龙骨2之间通过第一焊缝4-1焊接固定。下端钢结构龙骨2与上端钢结构龙骨5之间通过第二焊缝4-2焊接固定；上端钢结构龙骨5与屋面悬挑型桁架6之间通过第三焊缝4-3焊接固定；屋面悬挑型桁架6与屋面钢结构组合型花架7之间通过第四焊缝4-4焊接固定。
29.具体的，屋面悬挑型桁架6包括下弦矩形杆6-1和上弦矩形杆6-4；下弦矩形杆6-1和上弦矩形杆6-4之间装配有矩形撑杆6-3，矩形撑杆6-3两侧对称安装有矩形斜腹杆6-5，下弦矩形杆6-1上安装有矩形直腹杆6-2；下弦矩形杆6-1、矩形直腹杆6-2、矩形撑杆6-3、上弦矩形杆6-4和矩形斜腹杆6-5固定连接，一体成型；提高了整个屋面悬挑型桁架6的结构强度和整体牢固性，进一步保证了使用安全。
30.屋面钢结构组合型花架7包括矩形水平杆7-4、固设于矩形水平杆7-4上的矩形下弦杆7-1和矩形斜杆7-3；矩形水平杆7-4与矩形斜杆7-3之间连接有斜腹杆7-2；矩形下弦杆7-1为圆弧曲面矩形杆；所述矩形下弦杆7-1、斜腹杆7-2、矩形斜杆7-3和矩形水平杆7-4固定连接，一体成型；提高了整个屋面钢结构组合型花架7的结构强度和整体牢固性，进一步保证了使用安全。
31.下端钢结构龙骨2的下端支撑钢筋8，支撑钢筋8内嵌于混凝土底座1内。
32.一种新型的双曲面“水幔型”幕墙骨架主要用于一般建筑高度在22米左右的公共建筑外立面幕墙。施工前，建筑主体已经通过中间结构验收完成。主体结构钢矩形杆3已在主体结构施工完成，沿长度方向标高一致，质量符合规范要求。屋面悬挑型桁架6在建筑屋面钢结构施工时随屋面钢结构桁架整体施工完成，焊缝通过探伤检测，符合规范要求。安装时，检查建筑主体构件质量合格，轴距符合要求。
33.先利用25t小型吊车吊装下端钢结构龙骨圆弧曲面矩形杆2与主体结构钢矩形杆3焊接，再按照下端钢结构龙骨圆弧曲面矩形杆2下端接地位置统一进行支模浇筑混凝土底座1，各底座保持统一水平和位置，最后利用25t小型吊车吊装上端钢结构龙骨变截面矩形杆5与屋面悬挑型桁架6下端和下端钢结构龙骨圆弧曲面矩形杆2上端分别焊接。吊装时，屋
面钢结构组合型花架7下端与屋面悬挑型桁架6上端焊接，两步骤前后实施，并流水检查探伤焊缝质量。
34.所述焊接全均为为一级焊缝，焊接完成剔除焊渣，通过探伤检查合格后进行下道工序，保证焊缝质量。
35.该双曲面幕墙骨架的具体施工方法如下：
36.1、施工准备；
37.1.1、基础工作面验收；
38.验收完成好的结构工作面，检查结构轴线位置，尺寸标高，结构材料报告和相关检测报告是否满足相关要求。
39.1.2主体构件施工；
40.主体结构钢矩形杆3作为主体结构一部分，在结构施工时，随主体已经施工完成，结构位置准确，轴线标高符合要求，焊缝等级和检测均合格。屋面悬挑型桁架6在建筑屋面钢结构施工时随屋面钢结构桁架整体施工完成，焊缝通过探伤检测，符合规范要求，这里不做详细叙述。
41.1.3场地平整；
42.施工场地要进行平整，保证地基承载力在300kpa以上，能满足25t吊装3t构件安全施工，不产生沉降。
43.1.4、临时水电；
44.采用三相五线制架设施工用电线路，设置夜间施工照明灯具。
45.2、双曲面“水幔型”幕墙骨架施工；
46.2.1、钢结构龙骨圆弧曲面矩形杆2安装；
47.规划好吊机行走路线，利用25t汽车吊吊装下端钢结构龙骨圆弧曲面矩形杆2，矩形杆2直端被吊起，圆弧曲面端朝地面。吊装前要对钢丝绳安全性进行验算，吊装过程中要检查钢丝绳是否绑扎牢靠，吊机吊装矩形杆2时，要先进行试吊，试吊平稳后缓慢移动至结构位置进行初始固定，利用经纬进行其垂直的检查，利用水准仪进行其标高的检查，初始固定应将矩形杆2侧部与主体结构钢矩形杆3利用c02保护焊进行施焊，下端利用钢筋架支起，待全部确定好位置时，矩形杆2侧部与主体结构钢矩形杆3大面积焊接，焊缝要求饱满顺滑，无夹杂气泡，焊缝要求到达一级，焊接完成后应进行打磨，探伤检测，合格后涂刷防腐涂料。
48.2.2、混凝土底座1施工；
49.混凝土底座施工时，要求基础平整稳定，不得触碰钢结构龙骨圆弧曲面矩形杆2下端支撑钢筋，将15mm的九夹板支成内径为800
×
400
×
200mm空间，其中空间高度为200mm，将钢结构龙骨圆弧曲面矩形杆2下端包裹，包裹长度50mm，整个支模结构保证在位置标高符合标准的情况下，浇筑c30商品混凝土，混凝土浇筑时要及时压实，填满所有空隙，浇筑完成后要收光磨平，并及时浇水养护，强度达到后，方可进行拆模，拆除模板不能破坏混凝土底座1的结构棱角。
50.2.3、上端钢结构龙骨变截面矩形杆5安装；
51.上述2步骤完成后，进行钢结构龙骨变截面矩形杆5安装施工，利用25t汽车吊吊装，龙骨变截面矩形杆5大口端被吊起，大口端与屋面悬挑型桁架6下端拼接吻合，小口端与矩形杆2上端拼接吻合。吊装前要对钢丝绳安全性进行验算，吊装过程中要检查钢丝绳是否
绑扎牢靠，吊机吊装变截面矩形杆5时，要先进行试吊，试吊平稳后缓慢移动至结构位置进行初始固定，利用经纬仪进行其垂直的检查，利用c02保护焊进行施焊初始固定，微调垂直度符合要求后，变截面矩形杆5上下端大小口分别于矩形杆2上端和屋面悬挑型桁架6下端进行大面积焊接，焊缝要求饱满顺滑，无夹杂气泡，焊缝要求到达一级，焊接完成后应进行打磨，探伤检测，合格后涂刷防腐涂料。
52.2.4、屋面钢结构组合型花架7安装施工；
53.上述2.3步骤完成后，进行屋面钢结构组合型花架7安装施工，花架构件是通过预制厂预制，包含矩形下弦杆7-1，尺寸150
×
150
×
6mm，矩形下弦杆7-1，尺寸150
×
150
×
6mm，斜腹杆7-2，尺寸150
×
150
×
6mm，矩形斜杆7-3，尺寸150
×
150
×
6mm，矩形水平杆7-4，尺寸150
×
150
×
6mm等构件，花架构件在现场地面组合焊接，焊接前可进行各构件的预拼装，正式施焊时先矩形斜杆7-3和矩形水平杆7-4，最后与矩形下弦杆7-1焊接在一体，施焊时利用c02保护焊进行施焊，焊缝要求饱满顺滑，无夹杂气泡，焊缝要求到达一级，焊接完成后应进行打磨，探伤检测合格。钢结构组合型花架7组合安装焊接完成后，应及时进行吊装，吊装前要先进行试吊，试吊平稳后缓慢移动至结构位置进行初始固定，利用经纬仪进行其垂直的检查，利用c02保护焊进行施焊初始固定，微调垂直度符合要求后，大面积焊接，焊缝要求饱满顺滑，无夹杂气泡，焊缝要求到达一级，焊接完成后应进行打磨，探伤检测，合格后涂刷防腐涂料。
54.2.5、多安装施工
55.多排新型的双曲面“水幔型”幕墙骨架安装按照以上2.1～2.4步骤流水施工，完成组合型幕墙骨架结构。
56.3、其它相关要求
57.3.1、所述材料均应在有资质的要求厂家预制加工完成，并具有产品合格证和出厂合格报告及原材料相关合格质量性文件。
58.3.2、本专利所属焊缝均应满足相关要求，均采用c02气体保护焊施焊，焊缝要求饱满顺滑，无夹杂气泡，焊缝质量达到一级标准，焊接完成后应进行打磨，探伤检测，合格后涂刷防腐涂料。
59.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
60.尽管本文较多地使用了图中附图标记：混凝土底座1，下端钢结构龙骨2，主体结构钢矩形杆3，上端钢结构龙骨5，屋面悬挑型桁架6，下弦矩形杆6-1，矩形直腹杆6-2，矩形撑杆6-3，上弦矩形杆6-4，矩形斜腹杆6-5，屋面钢结构组合型花架7，矩形下弦杆7-1，斜腹杆7-2，矩形斜杆7-3，矩形水平杆7-4，支撑钢筋8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。