用平面三角形板块装配成型的球形幕墙及其施工方法

摘要

本发明公开了一种用平面三角形板块装配成型的球形幕墙，它包括球形幕墙龙骨和固定在球形幕墙龙骨上的若干块平面三角形板块，其特征在于：所述球形幕墙龙骨是借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管上间隔地焊接有若干个“米”字形钢件，每个“米”字形钢件上连接有六根“T”形铝龙骨型材，每根“T”形铝龙骨型材的另一端与上/或下/或左/或右相邻的“米”字形钢件相邻端相连，从而拼接成一球形幕墙铝龙骨。本发明还公开了一种组装该球形幕墙的施工方法，它与传统方法的区别在于：在室内，借助主体钢结构每层的纬向钢管铺设环形操作平台，搭接幕墙龙骨、安装平面三角形板块。

权利要求

1.一种用平面三角形板块装配成型的球形幕墙，它包括球形幕墙龙骨和固定在所述球形幕墙龙骨上的若干块平面三角形板块，其特征在于：所述球形幕墙龙骨是借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管上间隔地焊接有若干个“米”字形钢件，每个“米”字形钢件上连接有六根“T”形铝龙骨型材，每根“T”形铝龙骨型材的另一端与上或下或左或右相邻的所述“米”字形钢件的相邻端相连，从而拼接成一球形幕墙铝龙骨；

所述球形幕墙龙骨还包括若干根可转角副框型材、若干根可转角副框底座型材和若干个副框定距卡块；

所述可转角副框型材与所述可转角副框底座型材卡抱在一起后，通过所述副框定距卡块设置在所述“T”形铝龙骨型材上表面，并可以所述可转角副框底座型材为支点转动；

所述平面三角形板块通过粘结剂固定在所述可转角副框上表面；

所述“米”字形钢件由两块纬向长钢板Ⅰ和Ⅱ，四块经向短钢板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，四片扇形连接钢板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成；

所述经向短钢板Ⅰ和短钢板Ⅱ分别通过所述扇形连接钢板Ⅰ和扇形连接钢板Ⅱ与所述纬向长钢板Ⅰ的前半部分和后半部分焊接相连；所述经向短钢板Ⅲ和经向短钢板Ⅳ分别通过所述扇形连接钢板Ⅲ和扇形连接钢板Ⅳ与所述纬向长钢板Ⅱ的前半部分和后半部分焊接相连；

所述“米”字形钢件与主体钢结构纬向钢管连接的交点为垂直球面的法线方向，所述纬向长钢板Ⅰ和Ⅱ之间通过螺栓相连。

2.根据权利要求1所述的用平面三角形板块装配成型的球形幕墙，其特征在于：所述“T”形铝龙骨型材包括竖筋、横托面和位于横托面上的螺栓卡槽；

在所述“米”字形钢件的两块纬向长钢板之间通过螺栓固定两根纬向的所述“T”形铝龙骨型材，在所述“米”字形钢件每块经向短钢板上通过螺栓固定一根经向的所述“T”形铝龙骨型材。

3.根据权利要求2所述的用平面三角形板块装配成型的球形幕墙，其特征在于：所述可转角副框型材的下方设有一圆形的卡槽，所述可转角副框底座型材的上方设有一与所述卡槽匹配的圆形凸筋，所述凸筋卡在所述卡槽内，所述可转角副框型材以所述凸筋为轴转动；

所述可转角副框底座型材的底部为一弧面，所述可转角副框型材和可转角副框底座型材组合后，所述可转角副框底座型材底部弧面位于所述“T”形铝龙骨型材的横托面上方；

在所述“T”形铝龙骨型材螺栓卡槽的两侧各设置一组卡抱在一起的所述可转角副框型材和可转角副框底座型材，并且通过所述副框定距卡块压固；所述副框定距卡块通过螺栓、所述螺栓卡槽与所述“T”形铝龙骨型材相连。

4.根据权利要求3所述的用平面三角形板块装配成型的球形幕墙，其特征在于：所述副框定距卡块与所述可转角副框型材彼此相邻的面均为弧面；所述副框定距卡块两侧壁底部向内设有限位凸块，所述可转角副框底座型材侧壁向内也设有与之匹配的限位凸块。

5.根据权利要求1‑4之一所述的用平面三角形板块装配成型的球形幕墙，其特征在于：在构成球形幕墙的、每相邻的六块三角形板块相交的交点处，在纬向的所述“T”形铝龙骨型材上通过螺栓固定一内机丝不锈钢底座，通过该内机丝不锈钢底座固定一压板，所述压板同时压盖相交的所述六块三角形板块。

6.一种组装权利要求1‑5之一所述球形幕墙的施工方法，其特征在于：在球形主体钢结构内，借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管旁搭设环形施工操作平台，借助该室内环形施工操作平台搭建球形幕墙龙骨、安装平面三角形板块单元；

所述球形幕墙龙骨的搭建方法为：

S1、在球形主体钢结构内，借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管旁搭设环形施工操作平台；

在球形主体钢结构内，每层纬向圆管上间隔地套设若干个倒“U”字形吊挂钢件；每个倒“U”字形吊挂钢件通过螺栓向下固定垂直钢管；在垂直钢管之间通过连接件固定若干根水平钢管；在每层纬向圆管附近的水平钢管上铺设钢板，形成环形施工操作平台；

S2、根据球形幕墙经向、纬向建筑尺寸，确定主体钢结构每层纬向钢管上固定“米”字形钢件的数量及位置；

S3、搭设球形幕墙龙骨，

S3.1、借助施工现场每层环形施工操作平台，在每层纬向钢管上，按照步骤S2确定的位置，焊接固定“米”字形钢件；

S3.2、在每个“米”字形钢件的每个分支上通过螺栓固定一根“T”形铝龙骨型材，每根“T”形铝龙骨型材的另一端与相邻的最近的“米”字形钢件相应位置的分支通过螺栓相连，形成球形幕墙铝龙骨。

7.根据权利要求6所述的组装球形幕墙的施工方法，其特征在于：安装所述平面三角形板块单元的方法：

S4、在车间组装平面三角板块单元测量球形幕墙龙骨形成的每个三角形区域的尺寸，裁制平面三角形板块；在车间内组装可转角副框型材和可转角副框底座型材，并将其与平面三角形板块粘接形成三角形板块单元；

S5、借助施工现场每层环形施工操作平台，将组装好的三角形板块单元通过副框定距卡块固定在每根“T”形铝龙骨型材的横托面上；“T”形铝龙骨型材横托面与三角形板块单元之间的夹角变化，通过转动可转角副框型材来实现；每块三角形板块单元自下向上层层递进安装；

S6、在相邻的六块三角形板块单元的交点处，纬向“T”形铝龙骨型材上，通过螺栓固定一内机丝不锈钢底座；再通过六角沉头机丝钉固定一压板；该压板压固相邻的六块三角形板块单元。

说明书

用平面三角形板块装配成型的球形幕墙及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用平面三角形板块装配成型的球形幕墙及其施工方法，尤指一种球形主体钢结构简单、无需主体钢结构形成球形幕墙龙骨基础、仅通过自身幕墙龙骨，用平
面三角形板块装配成型的球形幕墙及其施工方法。

背景技术

[0002] 球形幕墙因造型独特，表面弯曲弧度大，故其装配成型难、幕墙龙骨结构复杂。由于弧形玻璃板块/弧形单元板块制作工艺复杂、造价高、变形偏差不易控制，所以，目前球形
幕墙多采用平面的三角形玻璃/或平面的三角形板块以直代曲拟合成一球形。为实现以直
代曲、用平面三角形板块拟合成一球形，如图所示1，需要将彼此相邻的6块平面三角形板块
1、2、3、4、 5、6交于同一交点A，整个球形幕墙通过大量的平面三角形板块和“交点”拟合成
一球形。

[0003] 为通过安装固定平面三角形板块，拟合成一球形，目前常见的球形幕墙是借用球形主体钢结构骨架，直接将球形主体钢结构骨架搭接成具有大量“交点”的、用于安装固定
平面三角形玻璃/或三角形板块的球形幕墙钢龙骨。主体钢结构在每个“交点”处采用纬向
钢骨架与带角度的经向钢骨架交错连接，在每个连接位置均是6条钢骨架交于一“交点”，即
形成以6条钢骨架为棱线的6个交界面的球形钢龙骨。依据钢构已成型的6面“交点”，将幕墙
龙骨固定于球形钢龙骨上，而后再将平面三角形板块(例如平面三角形玻璃)直接安装固定
在球形幕墙龙骨上，实现整体的球形效果。这种球形幕墙龙骨最大的弊端是：由于需要先将
主体钢结构骨架搭接成球形钢龙骨作为球形幕墙的基础，故导致球形主体钢结构骨架复
杂，制造成本高，施工难度大，施工周期长。

[0004] 为支撑平面三角形单元板块的需要，球形幕墙龙骨截面上端需为具有一定宽度的平面，且幕墙龙骨因结构受力与挠度控制的需要，其截面必须具有一定的高度。以直代曲拟
合球形造型的6块玻璃交接于一点，6条支撑三角形玻璃的主体钢结构骨架、幕墙龙骨也因
之而交于理论的一点，每个“交点”处的任意2块三角形玻璃板块所在平面与支撑它们的幕
墙龙骨截面上端的平面必然会产生夹角。并且，随着球形幕墙从中部至两端，沿高度方向
(即“经向”)直径不断变化，各个“交点”处三角形玻璃面与幕墙龙骨截面上平面的夹角、间
距均在不断变化，这种角度沿高度方向的变化虽然是毫米级的，但给现场施工带来很大难
度，且实践中多通过三角形玻璃面与幕墙龙骨之间借助结构胶的强制贴合来消弭这种尺寸
上的变化。

[0005] 另外，目前绝大多数球形幕墙为明框结构或采用半隐框结构，即相邻的两块三角形玻璃彼此之间加盖有具有一定宽度的明框压板，且在6块三角形玻璃相交的“交点”处加
盖有一扣盖。这种明框结构必然会对球面自上而下的排水形成阻碍，给立面排水带来较大
的挑战；且长时间积水带来的积灰，也必然影响玻璃面清洁与室内外观感。

[0006] 球形幕墙造型新颖、独特、美观，但其施工方法复杂。目前安装球形幕墙的方法是：在室外，沿每层玻璃的分格高度搭设纬向操作平台，施工人员站在室外平台上，操作安装幕
墙。搭设室外操作平台工作量大，搭设的脚手架如蜘蛛网般；施工现场占地面积大、现场环
境复杂、凌乱；且施工操作平台必须逐层拆除，才能腾退出玻璃板块的安装操作面，且施工
完毕拆除操作平台时，易对安装好的幕墙玻璃造成二次破坏。

发明内容

[0007] 鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种无需主体钢结构形成球形幕墙钢龙骨、仅通过自身幕墙铝龙骨用平面三角形板块装配成型的球形幕墙。

[0008] 本发明的另一目的是提供一种施工安全性高、施工现场占地面积小、施工量小、施工现场环境有序的组装该球形幕墙的施工方法。

[0009] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用平面三角形板块装配成型的球形幕墙，它包括球形幕墙龙骨和固定在所述球形幕墙龙骨上的若干块平面三角形板块，
其特征在于：

[0010] 所述球形幕墙龙骨是借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管上间隔地焊接有若干个“米”字形钢件，每个“米”字形钢件上连接有六根“T”形铝龙骨型材，每根“T”
形铝龙骨型材的另一端与上/或下/或左/或右相邻的所述“米”字形钢件的相邻端相连，从
而拼接成一球形幕墙铝龙骨。

[0011] 进一步地，所述球形幕墙龙骨还包括若干根可转角副框型材、若干根可转角副框底座型材和若干个副框定距卡块；

[0012] 所述可转角副框型材与所述可转角副框底座型材卡抱在一起后，通过所述副框定距卡块设置在所述“T”形铝龙骨型材上表面，并可以所述可转角副框底座型材为支点转动；

[0013] 所述平面三角形板块通过粘结剂固定在所述可转角副框上表面。

[0014] 进一步地，所述“米”字形钢件由两块纬向长钢板Ⅰ和Ⅱ，四块经向短钢板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，四片扇形连接钢板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成；

[0015] 所述经向短钢板Ⅰ和短钢板Ⅱ分别通过所述扇形连接钢板Ⅰ和扇形连接钢板Ⅱ与所述纬向长钢板Ⅰ的前半部分和后半部分焊接相连；所述经向短钢板Ⅲ和经向短钢板Ⅳ分
别通过所述扇形连接钢板Ⅲ和扇形连接钢板Ⅳ与所述纬向长钢板Ⅱ的前半部分和后半部
分焊接相连；

[0016] 所述“米”字形钢件与主体钢结构纬向钢管连接的交点为垂直球面的法线方向，所述纬向长钢板Ⅰ和Ⅱ之间通过螺栓相连。

[0017] 进一步地，所述“T”形铝龙骨型材包括竖筋、横托面和位于横托面上的螺栓卡槽；

[0018] 在所述“米”字形钢件的两块纬向长钢板之间通过螺栓固定两根纬向的所述“T”形铝龙骨型材，在所述“米”字形钢件每块经向短钢板上通过螺栓固定一根经向的所述“T”形
铝龙骨型材。

[0019] 进一步地，所述可转角副框型材的下方设有一圆形的卡槽，所述可转角副框底座型材的上方设有一与所述卡槽匹配的圆形凸筋，所述凸筋卡在所述卡槽内，所述可转角副
框型材以所述凸筋为轴转动；

[0020] 所述可转角副框底座型材的底部为一弧面，所述可转角副框型材和可转角副框底座型材组合后，所述可转角副框底座型材底部弧面位于所述“T”形铝龙骨型材的横托面上
方；

[0021] 在所述“T”形铝龙骨型材螺栓卡槽的两侧各设置一组卡抱在一起的所述可转角副框型材和可转角副框底座型材，并且通过所述副框定距卡块压固；所述副框定距卡块通过
螺栓、所述螺栓卡槽与所述“T”形铝龙骨型材相连。

[0022] 进一步地，所述副框定距卡块与所述可转角副框型材彼此相邻的面均为弧面；所述副框定距卡块两侧壁底部向内设有限位凸块，所述可转角副框底座型材侧壁向内也设有
与之匹配的限位凸块。

[0023] 进一步地，在构成球形幕墙的、每相邻的六块三角形板块相交的交点处，在纬向的所述“T”形铝龙骨型材上通过螺栓固定一内机丝不锈钢底座，通过该内机丝不锈钢底座固
定一压板，所述压板同时压盖相交的所述六块三角形板块。

[0024] 本发明还提供了一种组装该球形幕墙的施工方法，其特征在于：在球形主体钢结构内，借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管旁搭设环形施工操作平台，借助该
室内环形施工操作平台搭建球形幕墙龙骨、安装平面三角形板块单元。

[0025] 进一步地，所述球形幕墙龙骨的搭建方法为：

[0026] S1、在球形主体钢结构内，借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管旁搭设环形施工操作平台；

[0027] 在球形主体钢结构内，每层纬向圆管上间隔地套设若干个倒“U”字形吊挂钢件；每个倒“U”字形吊挂钢件通过螺栓向下固定垂直钢管；在垂直钢管之间通过连接件固定若干
根水平钢管；在每层纬向圆管附近的水平钢管上铺设钢板，形成环形施工操作平台；

[0028] S2、根据球形幕墙经向、纬向建筑尺寸，确定主体钢结构每层纬向钢管上固定“米”字形钢件的数量及位置；

[0029] S3、搭设球形幕墙龙骨，

[0030] S3.1、借助施工现场每层环形施工操作平台，在每层纬向钢管上，按照步骤S2确定的位置，焊接固定“米”字形钢件；

[0031] 3.2、在每个“米”字形钢件的每个分支上通过螺栓固定一根“T”形铝龙骨型材，每根“T”形铝龙骨型材的另一端与相邻的最近的“米”字形钢件相应位置的分支通过螺栓相
连，形成球形幕墙铝龙骨。

[0032] 进一步地，安装所述平面三角形板块单元的方法：

[0033] S4、在车间组装平面三角板块单元

[0034] 测量球形幕墙龙骨形成的每个三角形区域的尺寸，裁制平面三角形板块；在车间内组装可转角副框型材和可转角副框底座型材，并将其与平面三角形板块粘接形成三角形
板块单元；

[0035] S5、借助施工现场每层环形施工操作平台，将组装好的三角形板块单元通过副框定距卡块固定在每根“T”形铝龙骨型材的横托面上；“T”形铝龙骨型材横托面与三角形板块
单元之间的夹角变化，通过转动可转角副框型材来实现；每块三角形板块单元自下向上层
层递进安装；

[0036] S6、在相邻的六块三角形板块单元的交点处，纬向“T”形铝龙骨型材上，通过螺栓固定一内机丝不锈钢底座；再通过六角沉头机丝钉固定一压板；该压板压固相邻的六块三
角形板块单元。

附图说明

[0037] 图1为球形幕墙以直代曲的铺设方法示意图；

[0038] 图2为本发明球形幕墙龙骨结构示意图；

[0039] 图3为构成本发明球形幕墙龙骨的“米”字形钢件结构示意图；

[0040] 图4为本发明“米”字形钢件与主体钢结构中的纬向圆管的连接关系示意图；

[0041] 图5为本发明“T”形铝龙骨型材、“米”字形钢件和纬向圆管的连接关系示意图；

[0042] 图6为构成本发明的“T”形铝龙骨型材截面示意图；

[0043] 图7为本发明球形幕墙局部剖面结构示意图；

[0044] 图8为本发明可转角副框型材与可转角副框底座型材组合结构示意图；

[0045] 图9为构成本发明的可转角副框型材截面示意图；

[0046] 图10为构成本发明的可转角副框底座型材截面示意图；

[0047] 图11为构成本发明的副框定距卡块结构示意图；

[0048] 图12A为本发明球形幕墙6块相邻三角形板块相交点处局部结构示意图；

[0049] 图12B为本发明球形幕墙6块相邻三角形板块相交点处盖有压板后的局部结构示意图；

[0050] 图13为构成本发明球形幕墙龙骨的内机丝不锈钢底座结构示意图；

[0051] 图14为本发明环形操作平台安装示意图；

[0052] 图15为本发明安装环形操作平台用吊挂钢件结构示意图；

[0053] 图16为计算“米”字形钢件位置的原理示意图。

具体实施方式

[0054] 以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例和结构特征。

[0055] 为了克服现有球形幕墙直接通过主体钢结构焊接成型球形钢龙骨作为球形幕墙的支撑基础，带来的主体钢结构复杂，制造成本高，施工难度大，施工周期长等诸多弊端，如
图2所示，本发明提供的用于铺设平面三角形板块装配成型球形幕墙的幕墙龙骨无需主体
钢结构形成球形钢龙骨，只需借助主体钢结构提供的纬向钢管7(在本发明具体实施例中该
纬向钢管为一圆形钢管，简称纬向圆管)，通过自身幕墙铝龙骨9即可用平面三角形板块装
配成型球形幕墙。

[0056] 本发明用平面三角形板块装配成型的球形幕墙包括若干块三角形板块和球形幕墙龙骨。

[0057] 所述三角形板块的大小待球形幕墙龙骨搭接好后，根据纬向每层相邻幕墙龙骨围成的三角形区域的大小确定。

[0058] 所述球形幕墙龙骨由若干个“米”字形钢件、若干根“T”形铝龙骨型材、若干根可转角副框型材、若干根可转角副框底座型材和若干个副框定距卡块，借助主体钢结构中的纬
向钢管(本发明具体实施例中为纬向圆管)搭接而成的一球形幕墙铝龙骨。若干块平面三角
形板块固定在该球形幕墙铝龙骨上形成球形幕墙。

[0059] 如图3所示，构成本发明球形幕墙龙骨的“米”字形钢件8由两块纬向长钢板81、82，四块经向短钢板83、84、85、86和四片扇形连接钢板87、88、89、810构成。经向短钢板83和短
钢板84分别通过扇形连接钢板87、88与纬向长钢板81的前半部分和后半部分焊接相连；同
理，经向短钢板85和经向短钢板86分别通过扇形连接钢板89、810与纬向长钢板82的前半部
分和后半部分焊接相连。

[0060] 如图4、图5所示，安装时，“米”字形钢件8与主体钢结构纬向圆管7连接的交点均为垂直球面的法线方向，两块纬向长钢板81、82之间焊接在主体钢结构的纬向圆管7上，两块
纬向长钢板81、82之间通过螺栓13相连。

[0061] 如图2所示，在主体钢结构每层纬向圆管7上间隔地固定若干个“米”字形钢件8后，再通过“米”字形钢件8将“T”形铝龙骨型材9相互连接形成球形幕墙铝龙骨。如图6所示，所
述“T”形铝龙骨型材9包括竖筋91、横托面92和位于横托面上的螺栓卡槽93。如图2、图5所
示，在每个“米”字形钢件8上连接固定6根“T”形铝龙骨型材9，即在“米”字形钢件8 的两块
纬向长钢板81、82之间通过螺栓固定2根纬向的“T”形铝龙骨型材9，在“米”字形钢件每块经
向短钢板83‑86上通过螺栓固定1根经向的“T”形铝龙骨型材9。每根“T”形铝龙骨型材9的另
一端分别与上/或下/或左/或右相邻的“米”字形钢件8相邻端通过螺栓相连，从而形成一球
形幕墙铝龙骨。

[0062] 由于球形幕墙的特殊性，其中间部分直径大，越往两端直径越小，为将每层“T”形铝龙骨型材相互连接形成一球形幕墙龙骨，每层“米”字形钢件8纬向长钢板81、82与经向短
钢板 83、84、85、86的夹角不同，即扇形连接钢板87、88、89、810的扇形夹角不同。每层“米”
字形钢件纬向长钢板81、82与经向短钢板83、84、85、86之间的夹角可以根据球形幕墙实际
建筑尺寸计算得出，也可以通过计算机仿真软件，仿真得出。

[0063] 由于球形幕墙的表面为一曲面，并且随着球形幕墙从中部至两端，沿高度方向(即经向)，直径不断变化，各个交点处平面三角形玻璃面与每根“T”形铝龙骨型材横托面92的
夹角、间距均在不断变化，虽然这种变化是毫米级的，但是为保证工程精度与质量，同时减
少强制贴合带来的面材应力预支，如图7、图8所示，本发明在“T”形铝龙骨型材9的横托面92
上设置了两组可调整平面三角形玻璃安装角度的可转角副框型材10、可转角副框底座型材
11和副框定距卡块12。

[0064] 图9为可转角副框型材10的截面图，图10为可转角副框底座型材11截面图；图11为副框定距卡块12结构示意图。如图7‑图11所示，可转角副框型材10的下方设有一圆形的卡
槽 101，在可转角副框底座型材11的上方设有一与卡槽101匹配的圆形凸筋111，凸筋111卡
在卡槽101内，可转角副框型材10以凸筋111为轴转动，从而带动铺设于可转角副框型材10
上表面的平面三角形玻璃22转动，调整平面三角形玻璃的安装角度。

[0065] 可转角副框底座型材11的底部为一弧面112，可转角副框型材10和可转角副框底座型材 11组合后，可转角副框底座型材11底部弧面112位于“T”形铝龙骨型材9的横托面92
上方。在“T”形铝龙骨型材9螺栓卡槽93的两侧各设置一组可转角副框型材10和可转角副框
底座型材11，并且通过副框定距卡块12压固，副框定距卡块12通过螺栓13、螺栓卡槽93与
“T”形铝龙骨型材9相连。

[0066] 为便于可转角副框型材10各角度转动均不被副框定距卡块12阻碍，并为方便副框定距卡块12安装，其与可转角副框型材10彼此相邻的面102和121为弧面。

[0067] 为防止可转角副框底座型材11在转动时，与副框定距卡块12滑脱，副框定距卡块12两侧壁底部向内设有限位凸块122，可转角副框底座型材11侧壁向内也设有与之匹配的
限位凸块 113。

[0068] 如图2、图5、图7所示，在主体钢结构每层纬向圆管7上间隔地固定好若干个“米”字形钢件8后，再通过“米”字形钢件8将“T”形铝龙骨型材9连接起来，在主体钢结构表面形成
球形幕墙铝龙骨；先在工厂车间内，将可转角副框型材10和可转角副框底座型材11穿接到
一起，然后将平面的三角形玻璃22通过粘结剂固定在可转角副框型材10上表面上，形成组
装成型的“三角形玻璃单元”，转至施工现场；再将“三角形玻璃单元”通过副框定距卡块12
固定在“T”形铝龙骨型材9上表面上，最后在可转角副框型材上表面与玻璃之间填充填充
剂、密封胶等。

[0069] 由于玻璃为脆性材料，三角形玻璃加工成尖角时须设置倒角，玻璃倒角后相邻的6块三角形玻璃单元因高宽尺寸不同，会在6块玻璃面板的交点处形成不规则洞口，影响球形
幕墙的整体效果。如图12A所示，本发明在6块三角形玻璃单元相交的“交点”处，在纬向“T”
形铝龙骨型材上通过螺栓固定一内机丝不锈钢底座14(如图13所示)，再通过内机丝不锈钢
底座 14固定一椭圆形的压板15，压板15同时压盖相交的6块三角形玻璃单元，如图12B所
示。这种设计不仅可以将6块玻璃面板单元交点处形成的不规则洞口盖住，而且可以省去传
统的相邻玻璃板块之间的明压条，使球形幕墙成为全隐框设计，进而使球形幕墙的表面更
光滑，表面排水更顺畅，克服了传统的明框球形幕墙排水不畅，三角形玻璃板块之间积水、
积灰的弊端。

[0070] 另外，为便于现场组装球形幕墙龙骨，如图3所示，“米”字形钢件8每块钢板端部均开有一圆形安装孔811和一长条形安装孔812；同理，“T”形铝龙骨型材9竖筋端部也开有一
圆形安装孔和一长条形安装孔。如图7所示，在通过螺栓固定纬向和经向“T”形铝龙骨型材9
时，在螺栓上套有经向调节垫片16或纬向调节垫片17。

[0071] 本发明与目前常见的球形幕墙相比具有以下优点：

[0072] 1、主体钢结构简单，钢材用量大大减少，大大降低了主体钢结构的自重，降低施工成本。

[0073] 由于本发明无需主体钢结构形成球形钢龙骨作为球形幕墙的支撑基础，而是借助主体钢结构的纬向钢管构建自身的球形幕墙铝龙骨，不仅使主体钢结构更简单，大大减少
了主体钢结构的钢材用量，节约了大量焊接成本，降低了主体钢结构的自重，降低了施工成
本、减少钢结构空间定位的放线和施工难度，而且，构建的球形幕墙铝龙骨结构简单、用料
少、铝型材可在车间加工，安全高效，施工难度低、施工周期短。

[0074] 另外，构成本发明球形幕墙龙骨的铝合金型材与“米”字形钢件通过螺栓连接，也减少了钢材焊接接头，有利于减小主体钢结构的焊接变形，同时节约大量焊接成本。

[0075] 2、最终成型的球形幕墙施工效果好。

[0076] 由于本发明在“T”形铝龙骨型材上增设了一可转动的可转角副框型材和可转角副框底座型材，将平面三角形玻璃/或三角形板块铺设在可转角副框型材上，通过这种可转角
设计，调节任意两块三角形玻璃板块随球形幕墙从中部至两端、沿高度方向(即“经向”)直
径变化，各个“交点”处三角形玻璃面与“T”形铝龙骨型材横托面的夹角及间距(即偏差)，使
最终成型的球形幕墙施工效果更完美，避免了幕墙龙骨与玻璃面强制贴合带来的应力预
支，安装更方便。

[0077] 本发明通过在每个“交点”处采用“米”字形钢件调节主体钢结构的偏差，方便施工人员快速定位幕墙龙骨，在6块三角形平面“交点”处形成平整交接，控制三角形玻璃平面高
差，使最终成型的球形幕墙施工效果更好。

[0078] 另外，从室内看“米”字形钢件隐藏在主体钢结构纬向钢管与玻璃面之间，且“T”形铝龙骨也使得室内可见的龙骨线条纤细、干净，最大限度地保障光线通过，室内观感简洁、
大方，明朗。

[0079] 3、本发明球形幕墙为隐框设计，表面光滑、排水流畅，无积水积尘、美观通透。

[0080] 本发明在相邻的6块三角形玻璃单元板块“交点”处，通过内机丝不锈钢底座固定一椭圆形的压板，该压板压固6块相邻的三角形玻璃单元板块，从而，省略了传统球形幕墙
的压条，实现了全隐框结构设计，使球形幕墙的表面更光滑，表面排水更通畅，同时，也解决
了传统的明框结构球形幕墙压条处积水、积灰的问题，使最终成型的球形幕墙表面更光滑、
更通透、更美观。

[0081] 为了快速铺设球形幕墙，本发明还提供了一种组装该球形幕墙的施工方法，即在球形幕墙内，借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管旁铺设环形操作平台，搭接
球形幕墙龙骨、安装平面三角形板块。

[0082] 本发明公开的施工方法与传统的球形幕墙施工方法的区别在于：本发明在球形主体钢结构内，借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管旁搭设室内环形施工操作
平台，搭接球形幕墙龙骨、安装平面三角形板块单元。即从室内开始幕墙的施工，其优点是
搭设的施工操作平台工作量少，施工现场占地面积小、施工现场有序、玻璃板块与操作平台
拆卸无需穿插，操作平台拆除时不会对完工的球形幕墙玻璃造成二次破坏。

[0083] 具体方法如下：

[0084] 1、在球形主体钢结构内，借助主体钢结构每层的纬向钢管，在每层纬向钢管旁搭设环形施工操作平台。

[0085] 如图14所示，在球形主体钢结构内，每层纬向圆管7上，间隔地套设若干个倒“U”字形吊挂钢件18(如图15所示)；每个倒“U”字形吊挂钢件18通过螺栓19向下固定一垂直钢管
20；在垂直钢管之间通过连接件固定若干根水平钢管20；在每层纬向圆管附近的水平钢管
上铺设钢板21形成环形施工操作平台。

[0086] 2、根据球形幕墙经向、纬向建筑尺寸，确定主体钢结构每层纬向钢管上固定“米”字形钢件8的数量及位置。

[0087] 每层纬向钢管上焊接“米”字形钢件的数量及位置，如图16所示可以通过手工计算的方式确定，也可以通过仿真软件，仿真球形幕墙龙骨确定“米”字形钢件的数量及位置。

[0088] 3、搭设球形幕墙龙骨

[0089] 3.1、借助施工现场每层环形施工操作平台，在每层纬向钢管7上，按照步骤2确定的位置，焊接固定“米”字形钢件8；在焊接“米”字形钢件8时，“米”字形钢件与主体钢结构纬
向钢管7连接的交点均为垂直球面的法线方向；

[0090] 3.2、在每个“米”字形钢件8的每个分支上通过螺栓固定一根“T”形铝龙骨型材9，每根“T”形铝龙骨型材9的另一端与相邻的最近的“米”字形钢件8相应位置的分支通过螺栓
相连，形成球形幕墙铝龙骨；

[0091] 4、在车间组装三角玻璃单元

[0092] 测量球形幕墙龙骨形成的每个三角形区域的尺寸，裁制平面三角形玻璃/或三角形板块；在车间内组装可转角副框型材10和可转角副框底座型材11，并将其与玻璃粘接形
成“三角玻璃单元”；

[0093] 5、借助施工现场每层环形施工操作平台，将组装好的“三角玻璃单元”通过副框定距卡块12固定在每根“T”形铝龙骨型材9的横托面92上；“T”形铝龙骨型材9横托面92与“三
角玻璃单元”之间的夹角变化，通过可转角副框型材10与可转角副框底座型材11上的两个
弧面 101与111相互咬合转动来实现；每块“三角玻璃单元”，自下向上层层递进安装；

[0094] 6、在可转角副框型材上表面与玻璃之间填充填充剂、密封胶等密封。至此，球形幕墙即铺设完成。

[0095] 为使球形幕墙更美观，还可以在相邻的6块三角玻璃单元的“交点”处，纬向“T”形铝龙骨型材上，通过螺栓固定一内机丝不锈钢底座14；再通过六角沉头机丝钉固定一椭圆
形的压板 15；椭圆形压板15进一步压固相邻的6块三角玻璃单元，在椭圆形压板15与玻璃
间加设密封环形硅胶垫23。

[0096] 球形幕墙的实现有两大难题：1、搭建球形幕墙龙骨；2、平面三角形板块的安装。本发明无需主体钢结构形成球形钢龙骨，而是借助主体钢结构的纬向钢管，通过“米”字形钢
件连接“T”形铝龙骨型材构建自身的球形幕墙铝龙骨，不仅使球形幕墙主体钢结构更简单、
大大降低了施工难度，而且，同时也使搭接的球形幕墙龙骨结构更简单。又由于本发明是在
球形幕墙内(即室内)沿主体钢结构每层纬向钢管搭设环形施工操作平台，使工人放线、定
位、安装“米”字形钢件更方便，安装“T”形铝龙骨型材和平面三角形板块更方便；调整固定
可转角副框更方便，降低了调节难度，极大地提高了人效。

[0097] 由于本发明是在球形幕墙内(即室内)沿每层纬向钢管搭设环形施工操作平台，与室外搭设操作平台相比，室内平台不影响钢构外侧玻璃板块安装空间，即玻璃板块与操作
平台拆卸无需穿插，立面完成后拆除时不会对安装好的玻璃面造成二次破坏，而且，现场安
装、拆除、施工更安全、方便。

[0098] 另外，本发明借助主体钢结构通过吊挂钢件，在球形幕墙内搭设施工操作平台与传统的室内满堂红脚手架相比结构更简单，施工用钢管量少，施工量小、节省现场人工，经
济实用。

[0099] 最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：
其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方
案的范围。