一种空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构及施工方法

摘要

本发明公开一种空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构及施工方法，涉及幕墙技术领域。安装结构包括连接结构和次龙骨单元，连接结构包括第一连接件、筒体、第一板件和第二连接件，筒体的端部、第二连接件的端部分别与第一板件的两侧固定连接，第一连接件至少部分套设在筒体内，第一连接件用于与筒体的内壁面滑动连接；第二连接件的外侧壁的周向排列设置有第二板件，第二板件与第二连接件的外侧壁固定连接，第二板件与第一板件固定连接，次龙骨单元与第二板件一一对应固定连接；该安装结构能够通过第一连接件、第二板件提供较多的安装方位，实现三维调节，消除建筑主体钢结构偏差；可先在地面上组装次龙骨单元再吊装，有利于提高建造效率。

权利要求

1.一种空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，其特征在于，包括连接结构和至少两个次龙骨单元，所述连接结构包括依次连接的第一连接件、筒体、第一板件和第二连接件，所述筒体的端部、所述第二连接件的端部分别与所述第一板件的两侧固定连接，所述第一连接件至少部分套设在所述筒体内，所述第一连接件用于与所述筒体的内壁面滑动连接；

所述第二连接件的外侧壁的周向排列设置有至少两个第二板件，所述第二板件与所述第二连接件的外侧壁固定连接，所述第二板件与所述第一板件固定连接，所述次龙骨单元与所述第二板件一一对应固定连接；

所述次龙骨单元包括龙骨臂、第三连接件和第三板件，所述龙骨臂的端部设有第一容纳凹陷，所述第三连接件至少部分容纳在所述第一容纳凹陷内，所述第三连接件用于与所述第一容纳凹陷的侧壁滑动连接；所述第三板件与所述第三连接件背离所述第一容纳凹陷的底壁的一端固定连接，所述第三板件的板平面用于与所述第二板件的板平面固定连接。

2.如权利要求1所述的空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，其特征在于，所述第三连接件包括连接端板、连接围板和连接内板，所述连接围板沿所述连接端板的周向延伸设置，所述连接围板沿所述连接端板的周向两端之间设有第一间隙，所述连接端板的两侧分别与所述第三板件、所述连接围板固定连接；所述连接内板设置在所述连接围板的内侧，所述连接内板的端部与所述连接端板固定连接，所述连接内板的一侧与所述连接围板的内侧固定连接，所述连接内板的另一侧延伸至所述第一间隙内；所述连接围板的外侧、所述连接内板的侧部均用于与所述第一容纳凹陷的侧壁滑动连接。

3.如权利要求2所述的空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，其特征在于，所述连接内板背离所述连接端板的端部的朝向所述第一间隙的一侧，沿远离所述连接端板的方向逐渐内收。

4.如权利要求1所述的空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，其特征在于，所述第二连接件背离所述第一板件的一端上设有第二容纳凹陷，所述第二容纳凹陷的开口用于朝向拼接单元的拼接节点。

5.如权利要求4所述的空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，其特征在于，所述第二连接件包括圆筒段。

6.如权利要求4所述的空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，其特征在于，所述筒体背离所述第一板件的端面与所述第一连接件的外壁之间用于连接焊缝，所述第一连接件的外壁与所述筒体的内壁面之间设有第二间隙，所述第二间隙与所述第一连接件的外径之比大于0.3且小于0.6。

7.一种施工方法，其特征在于，用于安装如权利要求1所述的空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构。

8.一种施工方法，其特征在于，用于安装如权利要求2至3任意一项所述的空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，所述施工方法包括以下步骤：通过基准线和原始测绘点建立控制点；

获取建筑主体钢结构的测量数据；

根据所述控制点和所述测量数据，确定所述次龙骨单元的安装方位；

根据所述次龙骨单元的安装方位，确定所述第一连接件伸出所述筒体的伸长量。

9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于，在所述根据所述次龙骨单元的安装方位，确定所述第一连接件伸出所述筒体的伸长量的步骤之后，还包括以下步骤：将所述筒体背离所述第一板件的端面与所述第一连接件的外壁焊接固定；

在焊接完成预设时间后，获取所述第二板件的方位数据；

根据所述第二板件的方位数据，确定所述第三连接件伸出所述第一容纳凹陷的伸出量。

说明书

一种空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构及施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及幕墙技术领域，特别涉及一种空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构及施工方法。

背景技术

[0002] 随着建筑技术的发展，越来越多的大型建筑开始设计曲面造型(或称为空间弯扭建筑)及对应的曲面幕墙结构。对于该类型的曲面造型，通常采用双曲玻璃幕墙的形式。双曲面幕墙通过将大的曲面划分为相互拼合的多个拼接单元，再通过安装结构将需拼合的上述拼接单元固定住。安装结构通常包括次龙骨和连接结构，连接结构将次龙骨与建筑主体结构进行连接。拼接单元拼接的位置与对应位置的安装结构通常称为节点。在实际装配安装结构的过程中，需要花费较长的时间将次龙骨调整至理想的安装方位，不利于提高建造效率。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的是提出一种空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，旨在解决在实际装配安装结构的过程中需要花费较长的时间将次龙骨调整至理想的安装方位，不利于提高建造效率的技术问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明提出的空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，包括连接结构和至少两个次龙骨单元，所述连接结构包括依次连接的第一连接件、筒体、第一板件和第二连接件，所述筒体的端部、所述第二连接件的端部分别与所述第一板件的两侧固定连接，所述第一连接件至少部分套设在所述筒体内，所述第一连接件用于与所述筒体的内壁面滑动连接；所述第二连接件的外侧壁的周向排列设置有至少两个第二板件，所述第二板件与所述第二连接件的外侧壁固定连接，所述第二板件与所述第一板件固定连接，所述次龙骨单元与所述第二板件一一对应固定连接。

[0005] 可选地，所述次龙骨单元包括龙骨臂、第三连接件和第三板件，所述龙骨臂的端部设有第一容纳凹陷，所述第三连接件至少部分容纳在所述第一容纳凹陷内，所述第三连接件用于与所述第一容纳凹陷的侧壁滑动连接；所述第三板件与所述第三连接件背离所述第一容纳凹陷的底壁的一端固定连接，所述第三板件的板平面用于与所述第二板件的板平面固定连接。

[0006] 可选地，所述第三连接件包括连接端板、连接围板和连接内板，所述连接围板沿所述连接端板的周向延伸设置，所述连接围板沿所述连接端板的周向两端之间设有第一间隙，所述连接端板的两侧分别与所述第三板件、所述连接围板固定连接；所述连接内板设置在所述连接围板的内侧，所述连接内板的端部与所述连接端板固定连接，所述连接内板的一侧与所述连接围板的内侧固定连接，所述连接内板的另一侧延伸至所述第一间隙内；所述连接围板的外侧、所述连接内板的侧部均用于与所述第一容纳凹陷的侧壁滑动连接。

[0007] 可选地，所述连接内板背离所述连接端板的端部的朝向所述第一间隙的一侧，沿远离所述连接端板的方向逐渐内收。

[0008] 可选地，所述第二连接件背离所述第一板件的一端上设有第二容纳凹陷，所述第二容纳凹陷的开口用于朝向拼接单元的拼接节点。

[0009] 可选地，所述第二连接件包括圆筒段。

[0010] 可选地，所述筒体背离所述第一板件的端面与所述第一连接件的外壁之间用于连接焊缝，所述第一连接件的外壁与所述筒体的内壁面之间设有第二间隙，所述第二间隙与所述第一连接件的外径之比大于0.02且小于0.08。

[0011] 本发明还提出一种施工方法，用于安装上述空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构。

[0012] 本发明还提出一种施工方法，用于安装上述空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，所述施工方法包括以下步骤：通过基准线和原始测绘点建立控制点；获取建筑主体钢结构的测量数据；根据所述控制点和所述测量数据，确定所述次龙骨单元的安装方位；根据所述次龙骨单元的安装方位，确定所述第一连接件伸出所述筒体的伸长量。

[0013] 可选地，在所述根据所述次龙骨单元的安装方位，确定所述第一连接件伸出所述筒体的伸长量的步骤之后，所述施工方法还包括以下步骤：将所述筒体背离所述第一板件的端面与所述第一连接件的外壁焊接固定；在焊接完成预设时间后，获取所述第二板件的方位数据；根据所述第二板件的方位数据，确定所述第三连接件伸出所述第一容纳凹陷的伸出量。

[0014] 本发明的技术方案通过将空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构设置为包括连接结构和至少两个次龙骨单元，连接结构包括依次连接的第一连接件、筒体、第一板件和第二连接件，筒体的端部、第二连接件的端部分别与第一板件的两侧固定连接，第一连接件至少部分套设在筒体内，第一连接件用于与筒体的内壁面滑动连接；第二连接件的外侧壁的周向排列设置有至少两个第二板件，第二板件与第二连接件的外侧壁固定连接，第二板件与第一板件固定连接，次龙骨单元与第二板件一一对应固定连接；在需要将次龙骨单元调整至理想的安装方位时，第一连接件能够通过与筒体的内壁面滑动连接，调整次龙骨单元到建筑主体的整体距离，通过第一连接件的进出调节来消除建筑主体钢结构的偏差；次龙骨单元能够通过改变对第二板件的板平面的覆盖面积和相对角度而调整整体朝向和横向位置，使得该空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构能够通过第一连接件的移动、第二板件提供较多的安装方位，实现三维调节，消除建筑主体钢结构偏差；此外，可以先在地面上组装次龙骨单元，再进行吊装，可以大大缩短安装时间，有利于提高建造效率。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

[0016] 图1为本发明空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构一实施例的立体图。

[0017] 图2为本发明空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构一实施例中次龙骨单元的爆炸图。

[0018] 图3为本发明空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构一实施例中第三连接件的立体图。

[0019] 图4为本发明空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构一实施例对应的幕墙平面图。

[0020] 图5为图4中A‑A位置的剖视图。

[0021] 附图标号说明：

[0022]标号 名称 标号 名称
10 连接结构 11 第一连接件
111 第二间隙 12 筒体
13 第一板件 14 第二连接件
141 第二容纳凹陷 15 第二板件
20 次龙骨单元 21 龙骨臂
211 第一容纳凹陷 22 第三连接件
221 连接端板 222 连接围板
223 连接内板 224 第一间隙
23 第三板件    

[0023] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0026] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

[0027] 本发明提出一种空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构。

[0028] 参照图1，在本发明一实施例中，该空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构包括连接结构10和至少两个次龙骨单元20，连接结构10包括依次连接的第一连接件11、筒体12、第一板件13和第二连接件14，第一连接件11用于与建筑主体进行焊接等形式的固定连接。筒体12的端部、第二连接件14的端部分别与第一板件13的两侧(如附图所示的上下两侧)固定连接，具体如焊接形式的固定连接。第一连接件11至少部分套设在筒体12内，第一连接件11用于与筒体12的内壁面滑动连接；第二连接件14的外侧壁的周向排列设置有至少两个第二板件15，第二板件15与第二连接件14的外侧壁固定连接，第二板件15与第一板件13固定连接，次龙骨单元20与第二板件15一一对应固定连接，上述固定连接具体如焊接形式的固定连接。

[0029] 在需要将次龙骨单元20调整至理想的安装方位时，第一连接件11能够通过与筒体12的内壁面滑动连接，调整次龙骨单元20到建筑主体的整体距离，通过第一连接件11的进出调节来消除建筑主体钢结构的偏差，即次龙骨单元20整体可以随连接结构10，沿附图所示的上下方向移动。次龙骨单元20能够通过改变对第二板件15的板平面的覆盖面积(如次龙骨单元20沿附图的左右方向移动，则覆盖面积改变)和相对角度(如次龙骨单元20沿附图的上下方向摆动，则改变相对角度)而调整整体朝向和横向位置，使得该空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构能够通过第一连接件11的移动、第二板件15提供较多的安装方位，实现三维调节，消除建筑主体钢结构偏差；此外，可以先在地面上组装次龙骨单元20，再进行吊装，可以大大缩短安装时间，有利于提高建造效率。

[0030] 进一步作为可选的实施方式，如图2所示，次龙骨单元20包括龙骨臂21、第三连接件22和第三板件23，龙骨臂21可设置为圆钢管、方钢管等。龙骨臂21的端部设有第一容纳凹陷211，第三连接件22至少部分容纳在第一容纳凹陷211内，第三连接件22用于与第一容纳凹陷211的侧壁滑动连接，即在进行焊接等形式的固定连接前可相对滑动；第三板件23与第三连接件22背离第一容纳凹陷211的底壁的一端(如附图所示的左端)固定连接，第三板件23的板平面用于与第二板件15的板平面固定连接，具体如焊接形式的固定连接。第三连接件22用于与第一容纳凹陷211的侧壁滑动连接，使得次龙骨单元20能够在一定跨距范围内，通过改变第三连接件22伸出第一容纳凹陷211的伸出量，改变第三板件23的板平面与第二板件15的板平面的覆盖面积，保证第三板件23的板平面与第二板件15的板平面的连接强度；即该次龙骨单元20能够在保证连接强度的前提下，提高对跨度变化的适应能力，即第三连接件22和第三板件23能够用来调节次龙骨单元20在安装时的偏差，增加三维调节的可选方向(即增加了沿龙骨臂21的轴向这一调节方向)。

[0031] 进一步作为可选的实施方式，如图3所示，第三连接件22包括连接端板221、连接围板222和连接内板223，连接围板222沿连接端板221的周向延伸设置，连接围板222沿连接端板221的周向两端之间设有第一间隙224，连接端板221的两侧分别与第三板件23、连接围板222固定连接，具体可采用焊接或一体成型的方式；连接内板223设置在连接围板222的内侧，连接内板223的端部与连接端板221固定连接，连接内板223的一侧与连接围板222的内侧固定连接，连接内板223的另一侧延伸至第一间隙224内；连接围板222的外侧、连接内板
223的侧部均用于与第一容纳凹陷211的侧壁滑动连接。连接围板222沿连接端板221的周向两端之间设有第一间隙224，使第三连接件22既能够通过连接内板223、连接围板222的外侧保证与第一容纳凹陷211的侧壁的连接牢靠程度，又能够通过第一间隙224缓解连接围板
222的挤压变形，使第三连接件22的伸出量调整更灵活可靠，进一步提高建造效率。

[0032] 进一步作为可选的实施方式，连接内板223背离连接端板221的端部的朝向第一间隙224的一侧，即，如图3所示的右上侧沿远离连接端板221的方向逐渐内收。通常连接围板222远离连接端板221的一端更容易受第一容纳凹陷211的内壁的挤压而变形，通过将连接内板223对应的一侧设置为沿远离连接端板221的方向逐渐内收，避免连接围板222与第一容纳凹陷211由于挤压作用力过大而导致第三连接件22不便于移动，进一步使第三连接件
22的伸出量调整更灵活可靠，更进一步地提高建造效率。

[0033] 进一步作为可选的实施方式，如图1所示，第二连接件14背离第一板件13的一端上设有第二容纳凹陷141，第二容纳凹陷141的开口用于朝向拼接单元的拼接节点。大型建筑通常较高，高楼风等高处气流更频繁地作用到幕墙结构上。此外，拼接单元的拼接节点拼接缝较为密集，不便于设置支撑结构。通过将第二容纳凹陷141的开口设置为用于朝向拼接单元的拼接节点，在拼接单元的拼接节点由于外部气流作用而趋向于内收或外张时，第二容纳凹陷141的侧壁能够减缓第二容纳凹陷141内的气流流动，阻碍拼接单元的拼接节点的内收或外张，降低拼接单元的拼接节点在外部气流作用下的异动幅度，降低异动引发的疲劳损耗，提高空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的使用寿命和安全性。

[0034] 进一步作为可选的实施方式，如图1所示，第二连接件14包括圆筒段，更有利于形成容积更大的第二容纳凹陷141，更有利于使第二容纳凹陷141减缓内部的气流流动，进一步降低拼接单元的拼接节点在外部气流作用的异动幅度。

[0035] 进一步作为可选的实施方式，圆筒段设置在第二连接件14的端部，圆筒段的外端沿周向的高度变化设置为按预设变化值变化，该预设变化值用于对应拼接单元的拼接节点处的曲面形状，即圆筒段的外端沿周向与对应的拼接单元的拼接节点处的曲面保持平行，从而避免第二容纳凹陷141发生局部气流急剧变化，避免拼接单元的拼接节点局部受力过大而损坏。

[0036] 进一步作为可选的实施方式，如图4、图5所示，筒体12背离第一板件13的端面(即附图所示的下端面)与第一连接件11的外壁之间用于连接焊缝，第一连接件11的外壁与筒体12的内壁面之间设有第二间隙111，第二间隙111与第一连接件11的外径之比大于0.02且小于0.08。第一连接件11背离第一板件13的端面与第一连接件11的外壁之间用于连接焊缝，能够牢靠地固定第一连接件11，但也容易因焊缝焊高沿周向的不均匀，导致筒体12相对于第一连接件11发生偏斜，从而导致第二板件15、次龙骨单元20的位置偏斜。通过将第二间隙111与第一连接件11的外径之比设置为大于0.02且小于0.08，能够有效控制焊缝导致的筒体12的偏斜量，使第二板件15、次龙骨单元20的安装位置更准确可控，又有利于避免焊接引发的偏斜所导致的侧向挤压应力，降低应力导致的损坏的风险。

[0037] 本发明还提出一种施工方法，用于安装上述空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构，该空间弯扭建筑双曲玻璃幕墙的安装结构的具体结构参照上述实施例，由于本施工方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

[0038] 进一步而言，施工方法包括以下步骤：

[0039] 通过基准线和原始测绘点建立控制点，可通过建筑主体移交基准线、原始测绘点获得；进一步地，还可以通过该控制点获得关键点，并根据上述控制点、关键点建立内外控制网；

[0040] 获取建筑主体钢结构的测量数据；

[0041] 根据控制点和测量数据，确定次龙骨单元20的安装方位；

[0042] 根据次龙骨单元20的安装方位，确定第一连接件11伸出筒体12的伸长量。此时，施工方法能够快速准确地确定第一连接件11伸出筒体12的伸长量，有利于提高建造效率。

[0043] 进一步作为可选的实施方式，在根据次龙骨单元20的安装方位，确定第一连接件11伸出筒体12的伸长量的步骤之后，还包括以下步骤：

[0044] 将筒体12背离第一板件13的端面与第一连接件11的外壁焊接固定；

[0045] 在焊接完成预设时间后，获取第二板件15的方位数据，即在焊接稳定之后再获取，减少焊接变形引起的第二板件15、次龙骨单元20的安装方位误差；

[0046] 根据第二板件15的方位数据，确定第三连接件22伸出第一容纳凹陷211的伸出量。此时，施工方法能够快速准确地确定第三连接件22伸出第一容纳凹陷211的伸出量，有利于提高建造效率。

[0047] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。