一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系及施工方法与流程

本发明涉及幕墙施工的，尤其涉及一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系及施工方法。

背景技术：

1、随着我国国民经济的快速增长和建筑理论的研究，对建筑空间构型的要求逐渐提升；尤其是大型文化中心、体育中心、展览馆，常作为城市的地标建筑，对空间造型的需求更加灵活。采用常规的设计手法难以精准解决人们的观感要求，而异形曲面建筑幕墙具有现代抽象感与外观新颖感，是一种新颖的建筑外在体现，能够较好的提升建筑的艺术效果，如马鞍型网格钢结构。

2、马鞍型网格钢结构的正立面为拱形、侧立面为半双曲线、俯视图为双曲线，在马鞍型网格钢结构上面通过拱上起柱的特殊形式建立上部异形框架结构。由于下侧的马鞍型网格钢结构跨度近百米，且随着马鞍的拱轴线截面随时变化，马鞍型结构的下部空间需要充分利用特殊的结构形式与空间构型，作为观景展示，为达到特殊的艺术效果，需要对这种特殊的幕墙形式进行研究。

3、现有的马鞍型幕墙，常采用在结构侧立面设置幕墙，需承受幕墙自重和风荷载的综合作用，与底部设置幕墙的受力形式不一样，基于受力形式不同，玻璃的固定形式也不同。另外，马鞍型可视为正交双曲面，面板的分块处理及密封、吊夹的长度调整也不同于现有的曲面幕墙。除此之外，保证幕墙流线流畅、饰面板顺滑、板块定位准确、施工低成本高效率的，也是该幕墙体系研究推广的必要环节。

4、因此，如何提供一种用于马鞍型双曲面网格结构的幕墙体系，并提供配套的施工方法以满足安装需求，是本领域技术人员面临的重要问题。

技术实现思路

1、本发明旨在对曲面幕墙进行研究推广，而提供一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系及施工方法。

2、本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

3、一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，按照马鞍型主体钢结构主次梁的节点中每四个节点形成一个网格单元，每个网格单元内设有铝板系统，铝板系统上安装有两个三角形的玻璃面板，每个铝板系统、玻璃面板通过若干调节吊具吊挂在对应的马鞍型主体钢结构主次梁上。

4、调节吊具包括从上到下依次连接的连接件调节结构、环状圆盘结构、连接件、铝板及面板安装结构。

5、连接件调节结构包括内螺纹套筒和外螺纹螺杆，内螺纹套筒固定在马鞍型主体钢结构主次梁底部，外螺纹螺杆的螺杆上端螺纹安装在内螺纹套筒内，外螺纹螺杆上从上到下依次安装有上固定螺母、下固定螺母、垫片，上固定螺母位于内螺纹套筒底部，环状圆盘结构安装在垫片与外螺纹螺杆的螺栓头之间。

6、环状圆盘结构包括环状圆盘，环状圆盘外壁上端设有顶部环形压板且外壁下端设有底部环形托板，环状圆盘外壁上在顶部环形压板、底部环形托板之间圆周设有若干个圆盘外部角板。

7、环状圆盘与外螺纹螺杆之间、顶部环形压板与垫片之间、底部环形托板与外螺纹螺杆的螺栓头之间均设有保温隔热橡胶垫。

8、连接件包括l形连接杆，l形连接杆的水平杆通过螺栓与圆盘外部角板固定连接，l形连接杆的竖直杆底部通过销轴铰接有i形连接杆。

9、铝板及面板安装结构包括“白”字形固定框，“白”字形固定框的顶面凸起通过螺栓固定在i形连接杆上，“白”字形固定框外侧壁上端设有玻璃面板上部卡扣且下端设有玻璃面板底部托板，玻璃面板安装在玻璃面板上部卡扣、玻璃面板底部托板之间，“白”字形固定框底部设有反扣固定件，铝板系统通过螺栓安装在反扣固定件上，铝板系统与玻璃面板之间通过结构胶连接，“白”字形固定框之间上下两端通过u型epdm密封胶条连接。

10、玻璃面板与玻璃面板上部卡扣、玻璃面板底部托板之间填充有建筑胶。

11、每个铝板系统、玻璃面板对应的调节吊具的数量不少于两个，相邻调节吊具之间的距离为1000mm-1500mm。

12、上述的吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系的施工方法，具体步骤为：

13、s1、确定幕墙内饰面板的分割尺寸，进行幕墙明框平板玻璃面板、铝板系统、铝板及面板安装结构的加工制作；

14、s2、建立参数化模型，读取马鞍型主体钢结构主次梁与幕墙玻璃面板的坐标数据，进行调节吊具的连接件调节结构、环状圆盘结构、连接件的加工制作；

15、s3、通过s2中坐标数据，用全站仪在马鞍型空间网格钢结构的下表面测设出各调节吊具的根部中心位置mi，i=1、2、3...，并标记出来；

16、s4、制作圆环工装定位器，圆环工装定位器包括pvc圆环导向管，圆环工装定位器包括pvc圆环导向管内壁下端设有环状磁铁条，pvc圆环导向管顶部设有把手，pvc圆环导向管底部沿直径设置两道墨线，利用圆环工装定位器的环状磁铁条吸在马鞍型主体钢结构主次梁上，使两道墨线的交点对准在步骤s3标记的mi点上；

17、s5、将连接件调节结构的内螺纹套筒，套在圆环工装定位器外部，与马鞍型主体钢结构主次梁焊接牢固后，取出圆环工装定位器；

18、s6、将环状圆盘结构套在保温隔热橡胶垫上，然后将保温隔热橡胶垫安装在外螺纹螺杆上，沿外螺纹螺杆丝扣在保温隔热橡胶垫上部拧入上固定螺母、下固定螺母、垫片，在内螺纹套筒内部拧入外螺纹螺杆，将其长度调整好，然后将上固定螺母拧到与内螺纹套筒底部接触、下固定螺母及垫片与保温隔热橡胶垫顶面接触；

19、s7、将明框平板玻璃面板放入铝板及面板安装结构内，并进行铝板及面板安装结构之间的固定及组装；

20、s8、从下往上，以马鞍型网格钢结构的根部为固定端，从前到后，依次调整好连接件的角度，将l形连接杆的上部与圆盘外部角板通过铝质螺栓连接，将i形连接杆的下部与铝板及面板安装结构通过铝质螺栓连接；

21、s9、按照步骤s7、s8的施工部署，依次安装每块玻璃面板，微调玻璃面板的位置，采用软木楔或橡胶垫临时固定后，采用建筑胶将玻璃面板与铝板及面板安装结构封闭严密；

22、s10、在玻璃面板底部，安装铝板系统，铝板系统通过螺栓安装在铝板及面板安装结构上，铝板系统与玻璃面板之间通过结构胶连接；

23、s11、在相邻两个铝板及面板安装结构之间，分别在其上面与下面压入u型epdm密封胶条，用于防水防潮。

24、本发明的有益效果是：本发明根据特殊的马鞍型双曲面建筑表现形式，以三角形面板为构型元素，每个四节点网格单元划分为上、下两种三角形可视面板，采用“明框平板玻璃面板+四边形折叠铝板系统”，化曲线为直线，变曲面为平面；充分利用结构受力特性，结构受力更为合理，结构更加轻便，突出建筑艺术效果，工艺性较强；解决了幕墙面板的分块处理、固定形式、防水密封及冷热桥隔绝处理、吊夹长度调整等技术问题，并提供相应施工方法，便于幕墙体系的推广应用。

技术特征：

1.一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，按照马鞍型主体钢结构主次梁（1）的节点中每四个节点形成一个网格单元，每个网格单元内设有铝板系统（2），铝板系统（2）上安装有两个三角形的玻璃面板（3），每个铝板系统（2）、玻璃面板（3）通过若干调节吊具（4）吊挂在对应的马鞍型主体钢结构主次梁（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，调节吊具（4）包括从上到下依次连接的连接件调节结构（41）、环状圆盘结构（42）、连接件（43）、铝板及面板安装结构（44）。

3.根据权利要求2所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，连接件调节结构（41）包括内螺纹套筒（411）和外螺纹螺杆（412），内螺纹套筒（411）固定在马鞍型主体钢结构主次梁（1）底部，外螺纹螺杆（412）的螺杆上端螺纹安装在内螺纹套筒（411）内，外螺纹螺杆（412）上从上到下依次安装有上固定螺母（413）、下固定螺母（414）、垫片（415），上固定螺母（413）位于内螺纹套筒（411）底部，环状圆盘结构（42）安装在垫片（415）与外螺纹螺杆（412）的螺栓头之间。

4.根据权利要求3所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，环状圆盘结构（42）包括环状圆盘（421），环状圆盘（421）外壁上端设有顶部环形压板（422）且外壁下端设有底部环形托板（423），环状圆盘（421）外壁上在顶部环形压板（422）、底部环形托板（423）之间圆周设有若干个圆盘外部角板（424）。

5.根据权利要求4所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，环状圆盘（421）与外螺纹螺杆（412）之间、顶部环形压板（422）与垫片（415）之间、底部环形托板（423）与外螺纹螺杆（412）的螺栓头之间均设有保温隔热橡胶垫（45）。

6.根据权利要求5所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，连接件（43）包括l形连接杆（431），l形连接杆（431）的水平杆通过螺栓与圆盘外部角板（424）固定连接，l形连接杆（431）的竖直杆底部通过销轴（432）铰接有i形连接杆（433）。

7.根据权利要求6所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，铝板及面板安装结构（44）包括“白”字形固定框（441），“白”字形固定框（441）的顶面凸起通过螺栓固定在i形连接杆（433）上，“白”字形固定框（441）外侧壁上端设有玻璃面板上部卡扣（442）且下端设有玻璃面板底部托板（443），玻璃面板（3）安装在玻璃面板上部卡扣（442）、玻璃面板底部托板（443）之间，“白”字形固定框（441）底部设有反扣固定件（444），铝板系统（2）通过螺栓安装在反扣固定件（444）上，铝板系统（2）与玻璃面板（3）之间通过结构胶（445）连接，“白”字形固定框（441）之间上下两端通过u型epdm密封胶条（446）连接。

8.根据权利要求7所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，玻璃面板（3）与玻璃面板上部卡扣（442）、玻璃面板底部托板（443）之间填充有建筑胶（447）。

9.根据权利要求8所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系，其特征在于，每个铝板系统（2）、玻璃面板（3）对应的调节吊具（4）的数量不少于两个，相邻调节吊具（4）之间的距离为1000mm-1500mm。

10.根据权利要求9所述的一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系的施工方法，其特征在于，具体步骤为：

技术总结
本发明是一种吊挂式马鞍型双曲面幕墙体系及施工方法，采用吊挂式贴合主体钢结构设计，正立面的拱状与侧立面和俯视图的双曲线以正交方式结合。根据特殊的马鞍型双曲面建筑表现形式，以三角形面板为构型元素，每个四节点网格单元划分为上、下两种三角形可视面板，采用“明框平板玻璃面板+四边形折叠铝板系统”，化曲线为直线，变曲面为平面。不同于在结构侧立面设置幕墙，充分利用结构受力特性，结构受力更为合理，结构更加轻便，突出建筑艺术效果，工艺性较强。解决幕墙面板的分块处理、固定形式、防水密封及冷热桥隔绝处理、吊夹长度调整等技术问题，便于幕墙体系的推广应用。

技术研发人员：代跃强,张洋,李志鸿,王安,陈存卓,邵伟晨,李天舒
受保护的技术使用者：中建六局建设发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13