CN102220795A - 一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统及施工方法，所述吊顶系统包括吊顶安装板、可调安装底座、三维可调吊装盘、吊顶龙骨和面板。其中，所述可调安装底座通过卡扣和固定件连接吊顶安装板，无需焊接，从而改变了传统的与网架下弦球焊接的吊顶方法，避免了高空焊接带来的安全隐患，实现绿色施工，还具有三维可调消化网架下弦球的施工误差的效果。同时，三维可调吊装盘可任意方向转动，主龙骨结构水平可调，能适应空间钢结构屋面曲面变化和吸收网架结构在静、动态载荷作用产生的变形和结构安装误差。本发明的吊顶系统，具有结构可靠、安装简单、重量轻、无焊接、耐久性好及经济等优点，具有较大的创新性和很强的推广价值和市场竞争力。

Description

一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统及施工方法

技术领域

本发明涉及大型公共建筑空间钢结构屋面吊顶技术领域，特别涉及一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统及施工方法。

背景技术

近十余年来，随着我国经济的发展和城市化进程的加快，大跨度空间结构应用迅猛发展，目前已广泛应用于我国的大型交通、文化、体育、会展等公共设施。

大跨度空间复杂屋面结构一般出于显现自身结构美和节省费用，以往都较少进行吊顶。然而，随着经济和文化建设需求的扩大，近年国内开始出现空间曲面网架屋面结构吊顶。

空间钢结构屋面吊顶需要解决吊顶系统适应屋面复杂曲面空间变化、适应网架受力(风荷载、雪荷载、温度内力等)变形及消化网架施工误差问题，需要解决吊顶系统施工安装、测量、误差控制等难题。

由于我国还未有在大空间弹性结构吊顶方面的系统研究和相关技术标准，吊顶结构大多还是在平面混凝土结构基层的吊顶系统基础上进行改造。现有技术中吊顶结构都要与下弦球焊接，存在安全隐患，不符合绿色施工要求，现有的吊顶系统结构复杂，制作、安装、维修不便，龙骨和铝面板体系不能和现有市场成熟的天花标准系列对接，需要特殊制造，成本高。

有鉴于此，需要提供一种具有结构可靠、安装简单、重量轻、无焊接、耐久性好及经济等优点的吊顶系统。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统及施工方法，以解决现有技术中的吊顶结构都要与网架下弦球焊接，不符合绿色施工要求，系统结构复杂，制作、安装、维修不便；龙骨结构和铝面板体系不能和现有市场成熟的天花标准系列对接，需要特殊制造，成本高等问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，包括与大空间曲面钢结构屋面连接的网架下旋球，还包括：

吊顶安装板，其安装在网架下旋球下面；

可调安装底座，其进一步包括左右对称的两个卡扣、平行设置的第一支撑板和第二支撑板、两个固定件；所述固定件穿过第一支撑板顶住吊顶安装板，所述卡扣卡合在吊顶安装板的两端；

连接可调安装底座与吊顶龙骨的三维可调吊装盘，用于实现吊顶龙骨的水平可调；

吊顶龙骨，其进一步包括依次连接的第一连接结构、主龙骨结构和副龙骨结构；

面板，其安装在所述吊顶龙骨的下方。

所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其中，所述三维可调吊装盘进一步包括：依次连接的吊杆、上压盖、转动球及带有若干连接爪的连接爪件；所述吊杆与可调安装底座连接，所述连接爪件与吊顶龙骨连接。

所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其中，所述吊杆为螺纹吊杆，其用于通过螺母与可调安装底座连接，还包括一安装在螺母下的弹簧垫圈。

所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其中，所述连接爪件的个数为4个，且位于同一平面上，相邻两个连接爪件之间的夹角为90度。

所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其中，所述主龙骨结构为100C型龙骨，其通过紧固件安装在第一连接结构上；所述副龙骨结构为40C型龙骨，其通过吊件安装在主龙骨结构上，并用紧固件紧固。

所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其中，所述连接爪件上设置有可与第一连接结构铰接的螺栓孔。

所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其中，所述连接爪件上设置有可吊装法兰连接部件铰接的螺栓孔。

所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其中，所述面板为铝合金面板。

所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其中，还包括一连接空间网架和吊顶龙骨的下弦杆，其用于当吊顶系统处于收边位置时，起固定吊顶龙骨的作用。

一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统的施工方法，包括以下步骤：

S1，放线定位；

S2，网架下弦球节点上安装可调安装底座；

S3，安装吊杆；

S4，安装三维可调吊装盘；

S5，安装主龙骨结构和副龙骨结构；

S6，安装面板。

本发明提供的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统及施工方法，所述吊顶系统包括吊顶安装板、可调安装底座、三维可调吊装盘、吊顶龙骨和面板。其中，所述可调安装底座通过卡扣和固定件连接吊顶安装板，无需焊接，从而改变了传统的与网架下弦球焊接的吊顶方法，避免了高空焊接带来的安全隐患，实现绿色施工，还具有三维可调消化网架下弦球的施工误差的效果。同时，三维可调吊装盘可任意方向转动，主龙骨结构水平可调，能适应空间钢结构屋面曲面变化和吸收网架结构在静、动态载荷作用产生的变形和结构安装误差。本发明的吊顶系统，具有结构可靠、安装简单、重量轻、无焊接、耐久性好及经济等优点，具有较大的创新性和很强的推广价值和市场竞争力。

附图说明

图1为本发明实施例的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统的示意图。

图2为本发明实施例的可调安装底座的结构示意图。

图3为本发明实施例的可调安装底座侧面的剖视示意图。

图4为本发明较佳实施例的三维可调吊装盘的分解示意图。

图5为本发明较佳实施例的三维可调吊装盘的侧视图。

图6为本发明较佳实施例的三维可调吊装盘的俯视图。

图7为本发明较佳实施例的吊杆的示意图。

图8为本发明的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统施工方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统及施工方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明实施例的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统的示意图。如图所示，所述适用于大跨空间钢结构的吊顶系统包括球体结构100、钢球柱200、可调安装底座300、三维可调吊装盘400、吊顶龙骨500和面板600。所述球体结构100、钢球柱200也被称为网架下旋球，其与大空间曲面钢结构屋面连接，其设计和建造应使其保持足够的刚度，满足正常使用情况下，不会出现永久性变形。所述钢球柱200连接(一般采取焊接方式)球体结构100的下表面，其最下端水平设置有一吊顶安装板210。所述可调安装底座300连接钢球柱200和三维可调吊装盘400，所述三维可调吊装盘400用于实现主龙骨结构的水平可调，能适应空间钢结构屋面曲面变化和吸收网架结构在静、动态载荷作用产生的变形和结构安装误差，所述吊顶龙骨500与三维可调吊装盘400和面板600连接。

具体说来，所述可调安装底座300为本发明的关键之处，请参阅图2，图2为本发明实施例的可调安装底座的结构示意图。如图所示，所述可调安装底座进一步包括左右对称的两个卡扣310、平行设置的第一支撑板320和第二支撑板330、两个固定件340；所述固定件340穿过第一支撑板330抵住吊顶安装板210，所述卡扣310卡合在吊顶安装板210的两端。这样一来，通过固定件340和卡扣310的共同作用，将可调安装底座牢牢固定在吊顶安装板下面，无需焊接，从而改变了传统的与网架下弦球焊接的吊顶方法，避免了高空焊接带来的安全隐患，实现绿色施工。在本发明实施例中，所述固定件340为螺丝，其穿过第一支撑板330顶在吊顶安装板210下。从而保证了可调安装底座不会晃动，起到了固定作用。

为了方便理解，请继续参阅图3，图3为本发明实施例的可调安装底座侧面的剖视示意图。如图所示，所述可调安装底座的固定件340穿过第一支撑板330顶在吊顶安装板210上，给其一个垂直向上方向的力F1；另外，所述卡扣310卡合在吊顶安装板210上面，给其一个垂直向下的力F2(吊顶安装板也给其一个反作用力)，通过这样共同作用的效果，使得可调安装底座牢牢地与吊顶安装板210结合在一起，不会产生晃动。

请一并参阅图4、图5和图6，分别为本发明实施例的三维可调吊装盘的分解示意图、侧视图和俯视图。如图4所示，所述三维可调吊装盘包括吊杆40、上压盖410、转动球420、包括若干个连接爪431(在本发明实施例中，所述连接部件431的个数为4个)的连接爪件430。所述上压盖通过固定件将转动球420固定到连接爪件430上，如图4所示。在本发明实施例中，通过吊杆40(其向上穿过第二支撑板将整个三维可调吊装盘本体固定在可调安装底座的下方)依次穿过上压盖410、转动球420及连接爪件430，并经由旋装于连接爪件430上的限位螺母50的限定而组成整个三维可调吊装盘本体，使得所述三维可调吊装盘本体可以通过由上压盖410和转动球420构成的“关节”式三维方向调节的球节点，来实现其所组成的三维可调吊装盘(还包括其连接的吊顶龙骨)可以沿屋顶的网架曲面形状的变化而对应地可以调节变化，使其可以方便地安装于网架下。如图5和图6所示，所述连接爪431个数和具体形状结构可以根据实际需要做成相应的结构。在本发明实施例中，所述连接爪431为长方体形状，个数为4个，相邻的两个连接爪之间的夹角为90度，另外，为了使得连接爪431作为一个可以调节的“关节”，在连接爪上设置有螺栓孔432，使得组装时可以有较大的调节空间，来满足实际应用的需要和有效地消除网架变形运动和球节点位置不准时所造成的施工误差。在本发明实施例中，所述螺栓孔432为弧形孔，其可以通过螺栓将连接爪与主龙骨结构连接在一起，同时，利用弧形孔的特性，实现连接爪和主龙骨结构可以水平移动，以适应不同屋顶结构的需要，大大方便了安装与维护。

进一步地，请继续参阅图7，图7为本发明较佳实施例的吊杆的示意图。如图所示，所述吊杆40为螺纹吊杆，可以通过其来调节三维可调吊装盘的高度，以适应不同屋面结构的需要，还包括一弹性垫圈，所述螺纹吊杆40可以通过螺母与可调安装底座连接，所述弹性垫圈放置于螺母下方，起到防松脱作用。所述连接爪431上面还设置有可以与吊顶龙骨的第一连接结构相铰接的螺栓孔，其工作原理与螺栓孔432一样。

请重新参阅图1，所述吊顶龙骨500进一步包括依次连接的第一连接结构、主龙骨结构和副龙骨结构(图中未标出)，在本发明实施例中，所述主龙骨结构采用100C型龙骨，其通过紧固件(比如螺栓等)安装在第一连接结构上，形成整个吊顶龙骨的框架结构，所述副龙骨结构采用40C型龙骨，相邻两个副龙骨结构用连接件连接，相邻两排接口位置错开，安装后调节至水平顺直。所述副龙骨结构通过吊件安装在主龙骨结构上，并用紧固件紧固，以防止斜面方向的滑动。吊顶龙骨中的内部构件均进行喷涂处理，颜色可以按照设计要求来定。副龙骨结构的表面加工相应的工艺孔，不需焊接，亦无需进行二次防锈处理。所述面板500安装在吊顶龙骨的下方，可以根据实际的空间布局来设定面板，在本发明实施例中，所述面板为铝合金面板，其连接在吊顶龙骨上：先确定安装轴线，再从轴线开始依照相应的次序安装，做到整体平滑，顺直、无下沉感。

进一步地，面板500与吊顶龙骨400安装后，面板500应能承受设计要求的静载荷，其最大弹性变形量不得大于10mm，塑性变形量不得大于2mm。其吊顶龙骨400和面板500可选用市场成熟标准系列吊顶产品，避免专门设计制作，节省成本。

需要注意地是，当所述适用于大空间曲面钢结构屋面的吊顶系统处于收边位置时，需要安装一下弦杆，其连接空间网架和吊顶龙骨。当吊顶系统处于收边位置时，所述下弦杆起固定吊顶龙骨的作用。

本发明实施例的大空间钢结构的吊顶系统的施工流程如下：

1、放线定位：

按图纸球节点的排布要求，对球节点逐一编号。逐一测量每一个下弦球点的实际坐标，并和理论球节点坐标进行核对，根据吊顶完成面的实际高度，计算出吊杆的长度，转换盘和三角支撑架的使用数量和位置；再利用全站仪，根据网架现状，首先在网架球节点上定一条基准线，然后通过基准线定出吊杆的位置，吊顶完成面距离网架下弦球中心点距离为750mm。测量过程可以采用拉线等方式对定点进行调整。每个单元定出的基点位置在网架上用红色颜料标记。

2、下弦球节点上安装可调安装底座：

根据现场实测，在下弦球节点上定位可调安装底座。对于收边位置，如柱子、外幕墙处，则按要求采用特制的可调安装底座，安装在下弦杆上。可调安装底座必需定位准确、安装牢固。

3、吊杆安装及上限位螺母安装(本实施例中，所述吊杆为螺杆)：

将直径为20mm的螺栓吊轴插入可调安装底座的螺杆孔内，然后依据放线定出上限位螺母位置，再将上限位螺母装在螺栓吊轴上。

4、安装三维可调吊装盘：

将三维可调吊装盘装入螺栓吊轴，拧上下限位螺母，即通过螺栓吊轴固定在主屋面钢网架上。

5、安装100C型主龙骨：

把C型主龙骨安装在转动连接爪上，并用螺栓紧固。安装后调节至水平顺直。

6、安装40C型副龙骨：

把C型副龙骨用特制吊件挂装在主龙骨上，并用螺栓紧固。相邻两支龙骨用连接件连接，相邻两排龙骨接口位置错开，安装后调节至水平顺直。

7、安装面板挂件：

按图纸要求的排布距离安装面板挂件，用M6X20螺栓紧固。

8、安装铝合金穿孔板：

确定天花安装轴线，并从轴线开始依照相应的次序安装，把三元乙丙橡胶片套接在板面折边上。并卡在面板挂件的卡槽里。在紧固螺丝。不同单元需要调整板面的缝隙，做到平滑，顺直。

进一步地，在安装紧固件、主龙骨结构、副龙骨结构和面板时，也可以采用其他型号的紧固件、主龙骨结构、副龙骨结构和面板，而并不仅限于本发明是实施例中的型号，只要能够满足安装要求，实现整个系统无焊接、耐久性好等特点即可。

总的说来，所述适用于大跨空间钢结构的吊顶系统的施工方法流程图如图8所示，其包括：

S1，放线定位；

S2，网架下弦球节点上安装可调安装底座；

S3，安装吊杆；

S4，安装三维可调吊装盘；

S5，安装主龙骨结构和副龙骨结构；

S6，安装面板。

对于整个施工，应当做到：目测龙骨大面积调平到位，连接平顺，无下沉感；吊点布排合理，吊件齐备，无漏吊现象；对接、连接牢固，无虚接现象。另外，需要注意地是：(1)应当严格控制天花的平整度：天花面的水平控制线应拉通线，跨度较大的天花吊顶，应在中间位置加设标高控制点；(2)严格控制标高线的水平度：必须保证天花吊顶的标高点准确和尺寸准确，符合设计要求，施工方法要符合规范规定；(3)控制好天花接缝：天花线条是指面板与面板的间的接缝、铝合金龙骨条，以及其线条形装饰。接缝的好坏直接影响装饰效果，加强对接缝的处理，对装饰效果的发挥至关重要。

本发明公开了一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统及施工方法，所述吊顶系统包括吊顶安装板、可调安装底座、三维可调吊装盘、吊顶龙骨和面板。其中，所述可调安装底座通过卡扣和固定件连接吊顶安装板，无需焊接，从而改变了传统的与网架下弦球焊接的吊顶方法，避免了高空焊接带来的安全隐患，实现绿色施工，还具有三维可调消化网架下弦球的施工误差的效果。同时，三维可调吊装盘可任意方向转动，主龙骨结构水平可调，能适应空间钢结构屋面曲面变化和吸收网架结构在静、动态载荷作用产生的变形和结构安装误差。本发明的吊顶系统，具有结构可靠、安装简单、重量轻、无焊接、耐久性好及经济等优点，具有较大的创新性和很强的推广价值和市场竞争力。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，包括与大空间曲面钢结构屋面连接的网架下旋球，其特征在于，还包括：

吊顶安装板，其安装在网架下旋球下面；

可调安装底座，其进一步包括左右对称的两个卡扣、平行设置的第一支撑板和第二支撑板、两个固定件；所述固定件穿过第一支撑板顶住吊顶安装板，所述卡扣卡合在吊顶安装板的两端；

连接可调安装底座与吊顶龙骨的三维可调吊装盘，用于实现主龙骨结构的水平可调；

吊顶龙骨，其进一步包括依次连接的第一连接结构、主龙骨结构和副龙骨结构；

面板，其安装在所述吊顶龙骨的下方。

2.根据权利要求1所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其特征在于，所述三维可调吊装盘进一步包括：依次连接的吊杆、上压盖、转动球及带有若干连接爪的连接爪件；所述吊杆与可调安装底座连接，所述连接爪件与吊顶龙骨连接。

3.根据权利要求2所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其特征在于，所述吊杆为螺纹吊杆，其用于通过螺母与可调安装底座连接，还包括一安装在螺母下的弹簧垫圈。

4.根据权利要求2所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其特征在于：所述连接爪的个数为4个，且位于同一平面上，相邻两个连接爪之间的夹角为90度。

5.根据权利要求1所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其特征在于：所述主龙骨结构为100C型龙骨，其通过紧固件安装在第一连接结构上；所述副龙骨结构为40C型龙骨，其通过吊件安装在主龙骨结构上，并用紧固件紧固。

6.根据权利要求1所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其特征在于：所述连接爪上设置有可与第一连接结构铰接的螺栓孔。

7.根据权利要求1所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其特征在于：所述连接爪上设置有可与连接爪件铰接的螺栓孔。

8.根据权利要求1所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其特征在于：所述面板为铝合金面板。

9.根据权利要求1所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统，其特征在于：还包括一连接空间网架和吊顶龙骨的下弦杆，其用于当吊顶系统处于收边位置时，起固定吊顶龙骨的作用。

10.一种权利要求1所述的适用于大跨空间钢结构的吊顶系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，放线定位；

S2，网架下弦球节点上安装可调安装底座；

S3，安装吊杆；

S4，安装三维可调吊装盘；

S5，安装主龙骨结构和副龙骨结构；

S6，安装面板。

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