CN114855997A - 基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法，涉及钢结构领域，包括安装座，该弯扭构件为分段式结构，通过设置多个弯扭组件，能够将体积较大的弯扭构件分解成小体积的构件，便于该装置的运输与组装，而且多个弯扭组件之间通过第一法兰与第二法兰相连接，便于该装置拆卸工作，并且拆卸后能够最大程度完整保留大部分结构，有利于对材料的重新再利用，通过设置隔板组件使该装置组装后结构更加坚固，扭曲幅度更大，大大提高了该装置的工作性能，强化隔板的内部为中空结构，且强化隔板的腔体内部固定连接有若干加强板，空腔结构使强化隔板的重量大大降低，加强板在减轻其自重的同时提高了结构强度。

Description

基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，具体为基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法。

背景技术

建筑工程为建设工程的一部分，指通过对各类房屋建筑及其附属设施的建造和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体。包括厂房、剧院、旅馆、商店、学校、医院和住宅等，满足人们生产、居住、学习、公共活动等需要，随着建筑工程的高速发展，出现了很多超大跨度的结构和很多新型建筑造型，这些结构和造型非常复杂，为了使结构适应建筑造型的要求，就需要结构中的一些构件随着结构的曲率变化而变化，这些变化包括构件的弯曲、扭转和异形，混凝土结构因自身沉重和后期承载力已经不能单独实现这些造型。

但是目前建筑工程环形空间结构上使用的弯扭构件大都通过焊接的方式进行多块组件的连接，由于通过焊接方式与建筑主体固定后再次拆卸时只能通过破坏式操作进行，无法再对弯扭构件重新利用，导致材料的浪费，此外，传统弯扭构件自身由钢材锻造组装而成，重量较大，给运输以及组装均带来了较大的困难，此外，目前使用的弯扭构件大都存在结构强度低，扭曲幅度小的情况，导致弯扭构件在应用过程中无法起到强力有效支撑的情况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法，解决了通过焊接方式与建筑主体固定后再次拆卸时只能通过破坏式操作进行，无法再对弯扭构件重新利用，此外，传统弯扭构件重量较大，不便运输，且目前使用的弯扭构件大都存在结构强度低，在应用过程中无法起到强力有效支撑的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，包括安装座，所述安装座的顶部通过螺栓固定均匀固定连接有若干胎架组件，全部所述胎架组件的顶部共同设置有第一弯扭组件、第二弯扭组件、第三弯扭组件、第四弯扭组件，所述第一弯扭组件、第二弯扭组件、第三弯扭组件、第四弯扭组件首尾依次通过螺栓相连接。

所述第一弯扭组件包括上壳体与下壳体，所述上壳体位于下壳体的正上方，且上壳体与下壳体的两端均固定焊接有第一连接法兰，且上壳体与下壳体的底部与顶部两侧均固定焊接有第二连接法兰，所述上壳体与下壳体的内壁均均匀固定连接有若干限位板，且上壳体与下壳体内部相邻位置的限位板内部共同设置有隔板组件，所述限位板与隔板组件之间通过螺栓固定连接，全部所述隔板组件的内部共同贯穿有若干加强筋。

所述隔板组件包括强化隔板，所述强化隔板的外壁以环形阵列方式开设有若干限位孔与活动腔，所述活动腔的内壁开设有滑槽，滑槽的内部滑动设置有若干滑块，全部所述滑块的一端均固定连接有连接架，全部所述连接架的一端共同固定连接有安装套，每个所述连接架的顶部与底部均固定连接有弹簧，所述强化隔板的内部为中空结构，且强化隔板的腔体内部固定连接有若干加强板。

进一步的，所述第一弯扭组件、第二弯扭组件、第三弯扭组件、第四弯扭组件为四个结构完全相同的构件。

进一步的，所述胎架组件包括连接板，所述连接板的顶部固定连接有第一升降杆，所述第一升降杆的顶部开设有收纳腔，收纳腔的底部固定连接有液压缸，所述液压缸的驱动端固定连接有第二升降杆。

进一步的，所述第二升降杆的顶端固定连接有支撑环，所述第一升降杆的正面最上方固定连接有测距接收板，所述第二升降杆的正面最上方固定连接有激光测距仪，所述激光测距仪的输出端与测距接收板顶部中心位置相对。

进一步的，所述支撑环的内壁固定连接有防护橡胶垫。

进一步的，所述弹簧的一端与活动腔的内壁相连接。

进一步的，所述安装套的内部结构与加强筋相适配，每根所述加强筋贯穿全位于每个隔板组件外壁同一位置的安装套内部。

进一步的，所述上壳体与下壳体为两个结构完全相同的构件。

本发明还公开了基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件的装配方法，具体方法包括以下步骤：

步骤一、图纸绘制：根据弯扭构件的使用环境数据，使用二维软件绘制出平面图纸，然后根据平面图纸借助三维制图软件进行三维建模。

步骤二、切割板材：参照步骤一中的二维以与三维图纸以及标注的数据借助切割工具进行板材的切割，并同时切割出隔板组件。

步骤三、成型加工：将步骤二中已经切割完成的板材通过专用机械进行分段成型加工，加工成型后与图纸上标注的数据进行比对检验。

步骤四：安装胎架：将连接板通过螺栓均匀安装在安装座的顶部，并且根据弯扭构件的弯扭曲率对胎架组件调节，调节时分别启动每个液压缸，液压缸的驱动端将第二升降杆顶部，并使支撑环呈现不同的高度，根据激光测距仪测量数据在图纸上同时绘制出胎架组件顶端共同形成的曲线度数，调节后使所有胎架组件顶端形成的圆弧度与弯扭构件相适配。

步骤五：弯扭构件组装：首先将第一个下壳体放置在相邻两个支撑环的顶部，并将多个下壳体首尾依次通过第一连接法兰相连接，然后将隔板组件插进限位板的内部，接着将加强筋插进对应位置的安装套内部，接着依次将多个上壳体借助第二连接法兰与下壳体相连接，最后将弯扭构件的首尾两端通过钢架焊接，并将全部加强筋与钢架固定焊接在一起。

进一步的，所述支撑环为一种半圆构件，且支撑环的内径大小与第一弯扭组件的外径相适配。

有益效果

本发明提供了基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法。

与现有技术相比具备以下有益效果：

1、基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法，包括安装座，安装座的顶部通过螺栓固定均匀固定连接有若干胎架组件，全部胎架组件的顶部共同设置有第一弯扭组件、第二弯扭组件、第三弯扭组件、第四弯扭组件，第一弯扭组件、第二弯扭组件、第三弯扭组件、第四弯扭组件首尾依次通过螺栓相连接，该弯扭构件为分段式结构，通过设置多个弯扭组件，能够将体积较大的弯扭构件分解成小体积的构件，便于该装置的运输与组装，而且多个弯扭组件之间通过第一法兰与第二法兰相连接，便于该装置拆卸工作，并且拆卸后能够最大程度完整保留大部分结构，有利于对材料的重新再利用，避免了材料的浪费。

2、基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法，第一弯扭组件包括上壳体与下壳体，上壳体位于下壳体的正上方，且上壳体与下壳体的两端均固定焊接有第一连接法兰，且上壳体与下壳体的底部与顶部两侧均固定焊接有第二连接法兰，上壳体与下壳体的内壁均均匀固定连接有若干限位板，且上壳体与下壳体内部相邻位置的限位板内部共同设置有隔板组件，限位板与隔板组件之间通过螺栓固定连接，全部隔板组件的内部共同贯穿有若干加强筋，在每个弯扭组件内部均设置有多个隔板组件，通过设置隔板组件使该装置组装后结构更加坚固，扭曲幅度更大，大大提高了该装置的工作性能。

3、基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法，隔板组件包括强化隔板，强化隔板的外壁以环形阵列方式开设有若干限位孔与活动腔，活动腔的内壁开设有滑槽，滑槽的内部滑动设置有若干滑块，全部滑块的一端均固定连接有连接架，全部连接架的一端共同固定连接有安装套，每个连接架的顶部与底部均固定连接有弹簧，强化隔板的内部为中空结构，且强化隔板的腔体内部固定连接有若干加强板，隔板组件内部通过设置多个安装套能够将加强筋与强化隔板之间稳定连接，具有统一的整体结构，增强了该结构的坚固性，并且在加强筋工作过程实时受到弹簧的弹力作用，增强了其自身的抗扭转性能，提高了该结构的抗变形能力。

4、基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件及其装配方法，强化隔板的内部为中空结构，空腔结构使强化隔板的重量大大降低，降低了建筑物的负重，并且在强化隔板的内部设置有加强板，在减轻其自重的同时提高了结构强度。

附图说明

图1为本发明立体示意图；

图2为本发明爆炸立体结构示意图；

图3为本发明胎架组件爆炸立体结构示意图；

图4为本发明第一至第四弯扭组件爆炸立体结构示意图；

图5为本发明第一弯扭组件俯视结构示意图；

图6为本发明A部分放大立体结构示意图；

图7为本发明B部分放大立体结构示意图；

图8为本发明隔板组件正视结构示意图；

图9为本发明隔板组件剖面结构示意图；

图10为本发明C部分放大立体结构示意图。

图中：1、安装座；2、胎架组件；201、连接板；202、第一升降杆；203、液压缸；204、第二升降杆；205、支撑环；206、测距接收板；207、激光测距仪；3、第一弯扭组件；301、上壳体；302、下壳体；303、第一连接法兰；304、第二连接法兰；305、限位板；306、隔板组件；3061、强化隔板；3062、限位孔；3063、活动腔；3064、滑块；3065、连接架；3066、安装套；3067、弹簧；3068、加强板；307、加强筋；4、第二弯扭组件；5、第三弯扭组件；6、第四弯扭组件。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，包括安装座1，安装座1的顶部通过螺栓固定均匀固定连接有若干胎架组件2，全部胎架组件2的顶部共同设置有第一弯扭组件3、第二弯扭组件4、第三弯扭组件5、第四弯扭组件6，第一弯扭组件3、第二弯扭组件4、第三弯扭组件5、第四弯扭组件6首尾依次通过螺栓相连接，第一弯扭组件3包括上壳体301与下壳体302，上壳体301位于下壳体302的正上方，且上壳体301与下壳体302的两端均固定焊接有第一连接法兰303，且上壳体301与下壳体302的底部与顶部两侧均固定焊接有第二连接法兰304，上壳体301与下壳体302的内壁均均匀固定连接有若干限位板305，且上壳体301与下壳体302内部相邻位置的限位板305内部共同设置有隔板组件306，限位板305与隔板组件306之间通过螺栓固定连接，全部隔板组件306的内部共同贯穿有若干加强筋307，隔板组件306包括强化隔板3061，强化隔板3061的外壁以环形阵列方式开设有若干限位孔3062与活动腔3063，活动腔3063的内壁开设有滑槽，滑槽的内部滑动设置有若干滑块3064，全部滑块3064的一端均固定连接有连接架3065，全部连接架3065的一端共同固定连接有安装套3066，每个连接架3065的顶部与底部均固定连接有弹簧3067，强化隔板3061的内部为中空结构，且强化隔板3061的腔体内部固定连接有若干加强板3068，第一弯扭组件3、第二弯扭组件4、第三弯扭组件5、第四弯扭组件6为四个结构完全相同的构件，胎架组件2包括连接板201，连接板201的顶部固定连接有第一升降杆202，第一升降杆202的顶部开设有收纳腔，收纳腔的底部固定连接有液压缸203，液压缸203的驱动端固定连接有第二升降杆204，第二升降杆204的顶端固定连接有支撑环205，第一升降杆202的正面最上方固定连接有测距接收板206，第二升降杆204的正面最上方固定连接有激光测距仪207，激光测距仪207的输出端与测距接收板206顶部中心位置相对，支撑环205的内壁固定连接有防护橡胶垫，弹簧3067的一端与活动腔3063的内壁相连接，安装套3066的内部结构与加强筋307相适配，每根加强筋307贯穿全位于每个隔板组件306外壁同一位置的安装套3066内部，上壳体301与下壳体302为两个结构完全相同的构件，支撑环205为一种半圆构件，且支撑环205的内径大小与第一弯扭组件3的外径相适配。

本发明还公开了基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件的装配方法，具体方法包括以下步骤：

步骤一、图纸绘制：根据弯扭构件的使用环境数据，使用二维软件绘制出平面图纸，然后根据平面图纸借助三维制图软件进行三维建模。

步骤二、切割板材：参照步骤一中的二维以与三维图纸以及标注的数据借助切割工具进行板材的切割，并同时切割出隔板组件306。

步骤三、成型加工：将步骤二中已经切割完成的板材通过专用机械进行分段成型加工，加工成型后与图纸上标注的数据进行比对检验。

步骤四：安装胎架：将连接板201通过螺栓均匀安装在安装座1的顶部，并且根据弯扭构件的弯扭曲率对胎架组件2调节，调节时分别启动每个液压缸203，液压缸203的驱动端将第二升降杆204顶部，并使支撑环205呈现不同的高度，根据激光测距仪207测量数据在图纸上同时绘制出胎架组件2顶端共同形成的曲线度数，调节后使所有胎架组件2顶端形成的圆弧度与弯扭构件相适配。

步骤五：弯扭构件组装：首先将第一个下壳体302放置在相邻两个支撑环205的顶部，并将多个下壳体302首尾依次通过第一连接法兰303相连接，然后将隔板组件306插进限位板305的内部，接着将加强筋307插进对应位置的安装套3066内部，接着依次将多个上壳体301借助第二连接法兰304与下壳体302相连接，最后将弯扭构件的首尾两端通过钢架焊接，并将全部加强筋307与钢架固定焊接在一起。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，包括安装座(1)，其特征在于：所述安装座(1)的顶部通过螺栓固定均匀固定连接有若干胎架组件(2)，全部所述胎架组件(2)的顶部共同设置有第一弯扭组件(3)、第二弯扭组件(4)、第三弯扭组件(5)、第四弯扭组件(6)，所述第一弯扭组件(3)、第二弯扭组件(4)、第三弯扭组件(5)、第四弯扭组件(6)首尾依次通过螺栓相连接；

所述第一弯扭组件(3)包括上壳体(301)与下壳体(302)，所述上壳体(301)位于下壳体(302)的正上方，且上壳体(301)与下壳体(302)的两端均固定焊接有第一连接法兰(303)，且上壳体(301)与下壳体(302)的底部与顶部两侧均固定焊接有第二连接法兰(304)，所述上壳体(301)与下壳体(302)的内壁均均匀固定连接有若干限位板(305)，且上壳体(301)与下壳体(302)内部相邻位置的限位板(305)内部共同设置有隔板组件(306)，所述限位板(305)与隔板组件(306)之间通过螺栓固定连接，全部所述隔板组件(306)的内部共同贯穿有若干加强筋(307)；

所述隔板组件(306)包括强化隔板(3061)，所述强化隔板(3061)的外壁以环形阵列方式开设有若干限位孔(3062)与活动腔(3063)，所述活动腔(3063)的内壁开设有滑槽，滑槽的内部滑动设置有若干滑块(3064)，全部所述滑块(3064)的一端均固定连接有连接架(3065)，全部所述连接架(3065)的一端共同固定连接有安装套(3066)，每个所述连接架(3065)的顶部与底部均固定连接有弹簧(3067)，所述强化隔板(3061)的内部为中空结构，且强化隔板(3061)的腔体内部固定连接有若干加强板(3068)。

2.根据权利要求1所述的基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，其特征在于：所述第一弯扭组件(3)、第二弯扭组件(4)、第三弯扭组件(5)、第四弯扭组件(6)为四个结构完全相同的构件。

3.根据权利要求1所述的基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，其特征在于：所述胎架组件(2)包括连接板(201)，所述连接板(201)的顶部固定连接有第一升降杆(202)，所述第一升降杆(202)的顶部开设有收纳腔，收纳腔的底部固定连接有液压缸(203)，所述液压缸(203)的驱动端固定连接有第二升降杆(204)。

4.根据权利要求3所述的基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，其特征在于：所述第二升降杆(204)的顶端固定连接有支撑环(205)，所述第一升降杆(202)的正面最上方固定连接有测距接收板(206)，所述第二升降杆(204)的正面最上方固定连接有激光测距仪(207)，所述激光测距仪(207)的输出端与测距接收板(206)顶部中心位置相对。

5.根据权利要求4所述的基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，其特征在于：所述支撑环(205)的内壁固定连接有防护橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，其特征在于：所述弹簧(3067)的一端与活动腔(3063)的内壁相连接。

7.根据权利要求1所述的基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，其特征在于：所述安装套(3066)的内部结构与加强筋(307)相适配，每根所述加强筋(307)贯穿全位于每个隔板组件(306)外壁同一位置的安装套(3066)内部。

8.根据权利要求1所述的基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件，其特征在于：所述上壳体(301)与下壳体(302)为两个结构完全相同的构件。

9.基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件的装配方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、图纸绘制：根据弯扭构件的使用环境数据，使用二维软件绘制出平面图纸，然后根据平面图纸借助三维制图软件进行三维建模；

步骤二、切割板材：参照步骤一中的二维以与三维图纸以及标注的数据借助切割工具进行板材的切割，并同时切割出隔板组件(306)；

步骤三、成型加工：将步骤二中已经切割完成的板材通过专用机械进行分段成型加工，加工成型后与图纸上标注的数据进行比对检验；

步骤四：安装胎架：将连接板(201)通过螺栓均匀安装在安装座(1)的顶部，并且根据弯扭构件的弯扭曲率对胎架组件(2)调节，调节时分别启动每个液压缸(203)，液压缸(203)的驱动端将第二升降杆(204)顶部，并使支撑环(205)呈现不同的高度，根据激光测距仪(207)测量数据在图纸上同时绘制出胎架组件(2)顶端共同形成的曲线度数，调节后使所有胎架组件(2)顶端形成的圆弧度与弯扭构件相适配；

步骤五：弯扭构件组装：首先将第一个下壳体(302)放置在相邻两个支撑环(205)的顶部，并将多个下壳体(302)首尾依次通过第一连接法兰(303)相连接，然后将隔板组件(306)插进限位板(305)的内部，接着将加强筋(307)插进对应位置的安装套(3066)内部，接着依次将多个上壳体(301)借助第二连接法兰(304)与下壳体(302)相连接，最后将弯扭构件的首尾两端通过钢架焊接，并将全部加强筋(307)与钢架固定焊接在一起。

10.根据权利要求9所述的基于环形空间结构的复杂弯扭薄板饰构件的装配方法，其特征在于：所述支撑环(205)为一种半圆构件，且支撑环(205)的内径大小与第一弯扭组件(3)的外径相适配。

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