CN115949173A - 一种超高空大面积天花吊顶结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高空大面积天花吊顶结构及施工方法，该结构包括安装在建筑主体顶部上的吊顶构件，建筑主体包括设置在基础结构上的若干根立柱、安装在立柱上的桁架结构和安装在桁架结构顶部的屋面板，建筑主体俯视呈现为“牛头”状；吊顶构件包括吊盘组件、主龙骨、次龙骨、吊件和装饰面；该方法包括三维扫描、BIM建模、出工程图、吊盘组件安装、安装主龙骨并调整、安装次龙骨并调整、安装吊件和安装装饰面并调整。该结构通过平面饰板拼接成弧形效果，可调节性强，便于施工操作；该施工方法采用虚拟建模配合现场三维扫描，确保了装饰面安装的位置精确度及造型流畅性，施工效率高。

Description

一种超高空大面积天花吊顶结构及施工方法

技术领域

本发明涉及吊顶施工技术领域，具体涉及一种超高空大面积天花吊顶结构及施工方法。

背景技术

随着现代化的不断建设，大型机场、高铁站也不断的增加，此类建筑的特点是层高大、面积大、视线开阔、支撑结构少，正对上述特点对其结构进行施工装饰吊顶的难度相对较大。施工的难点主要体现在：一方面较小的施工误差引发整体造型发生较大的变化，影响整体施工质量；另一方面装饰面安装的位置是否准确无法测量，只能采用估算的方式进行定位；此外，对于一些弧形的吊顶结构通常需要拼接的吊顶板进行曲面化，板材加工成本高。

发明内容

本发明目的是提供一种超高空大面积天花吊顶结构及施工方法，该结构通过平面饰板拼接成弧形效果，可调节性强，便于施工操作；该施工方法采用虚拟建模配合现场三维扫描，确保了装饰面安装的位置精确度及造型流畅性，施工效率高。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种超高空大面积天花吊顶结构，包括安装在建筑主体顶部上的吊顶构件，所述建筑主体包括设置在基础结构上的若干根立柱、安装在立柱上的桁架结构和安装在桁架结构顶部的屋面板，建筑主体俯视呈现为三角形；所述吊顶构件包括安装在桁架结构上的吊盘组件、可调安装在吊盘组件上的主龙骨、安装在主龙骨上的次龙骨、安装在次龙骨上的吊件和挂接安装在吊件上的装饰面；所述吊盘组件由与桁架结构固定连接的连接支架、可拆卸安装在连接支架上的转接板和安装在转接板上的钢合页构成，在钢合页两端对称设有两个安装孔和两个角度调节槽；相邻两个吊盘组件之间通过活动连接件安装所述主龙骨，所述活动连接件一端与所述安装孔和所述角度调节槽可调角度连接，活动连接件另一端与主龙骨相连接；在主龙骨上通过U型抱箍固定安装多根所述次龙骨，次龙骨与主龙骨垂直设置；所述装饰面为矩形状的铝板，装饰面的四个拐角均固定安装在所述吊件上。

优选的，所述桁架结构包括上弦球、安装在上弦球上的上弦杆、下弦球、安装在下弦球上的下弦杆和连接上弦球与下弦球的腹杆；所述吊盘组件安装在所述下弦球底部。

优选的，所述连接支架包括与所述下弦球固定连接的方管和固定安装在方管底部两侧的侧向连接块，所述侧向连接块与所述转接板通过紧固件连接；侧向连接块与所述方管之间设置加强筋板。

优选的，在所述活动连接件上设置第一可调连接孔、第二可调连接孔、第三可调连接孔和第四可调连接孔，所述第一可调连接孔与所述安装孔通过紧固件相连，所述第二可调连接孔与所述角度调节槽通过紧固件相连，所述第三可调连接孔和所述第四可调连接孔通过紧固件连接在所述主龙骨上。

优选的，所述吊件呈十字形，在吊件上可调安有吊杆，所述吊杆另一端连接在所述装饰面上。

一种超高空大面积天花吊顶结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，三维扫描，在吊顶结构施工前开展三维激光扫描工作，快速获取现场结构施工尺寸，对比理论模型，校核前期施工误差，作为深化设计基准；

步骤二，BIM建模，深化设计时，主要使用Rhino及Grasshopper软件快速搭建精细化模型，对层顶的曲面进行有理优化，节省装饰面的加工成本；

步骤三，出工程图，将BIM模型与三维扫描的现场结构相匹配后，利用Grasshopper软件模块化编程，快速导出各零部件的加工图纸进行生产；

步骤四，吊盘组件安装，将吊盘组件固定安装在下弦球上；

步骤五，安装主龙骨并调整，将主龙骨安装在吊盘组件上，通过活动连接件调整主龙骨与桁架结构呈预设角后将主龙骨固定；

步骤六，安装次龙骨并调整，采用U型抱箍将次龙骨固定安装在主龙骨上，安装时次龙骨与主龙骨垂直相交形成网格体系；

步骤七，安装吊件，将吊件安装在次龙骨上，吊件的中心位于四块装饰面对角中线点上；

步骤八，安装装饰面并调整，装饰面采用1200*1200*2.5mm铝板，装饰面的背部通过吊杆连接在吊件上，通过调节吊杆的连接长度调节装饰面的安装角度，逐块安装直至完成整个吊顶结构。

优选的，所述步骤八中，装饰面由中间向四周辐射安装。

优选的，所述步骤八中，装饰面采用吊装的方法安装，在马道处采用绳子加定滑轮方式向高空运输，铝板垂于与空中，可平行移动安装。

本发明中，设置的吊顶构件安装在桁架结构上，桁架结构的稳定性较好，可制造成为复杂多样、大空间的层顶结构，利于整体结构的造型设计。设置的主龙骨采用活动连接件可调角度安装在吊盘组件上，在组装过程中可随时调节制造及安装误差，利于安装作业，同时主龙骨通过自身的安装角度调节，可初步形成天花吊顶的轮廓，便于装饰面的曲面造型设计及安装作业。装饰面采用等尺寸的平面铝板，配合主龙骨和次龙骨搭接的网格安装架，以平面拼接出曲面造型，一方面减少了曲面装饰面的制造成本，另一方面等尺寸的装饰面安装过程中不需要考虑安装次序及位置，简化安装过程，提高安装效率。该施工方法，先采用三维扫描已施工完成的现场主体结构，将扫描完成的模型与设计模型进行对比分析，得出前期施工误差，并根据该误差调整对应位置处的吊顶结构，利用BIM建模虚拟模拟，进一步优化吊顶模型，根据优化后的模型进行加工制造，最大限度的降低了安装过程中造型偏差大的现象，保证整体造型的流程性。

附图说明

图1为本发明吊顶构件安装局部结构示意图；

图2为本发明局部结构示意图；

图3为本发明局部结构竖向剖面示意图；

图4为本发明吊顶局部结构俯视示意图；

图5为本发明整体造型俯视简易示意图；

图中：1、立柱；2、桁架结构；3、屋面板；4、吊盘组件；5、主龙骨；6、次龙骨；7、吊件；8、装饰面；9、活动连接件；10、第一可调连接孔；11、第二可调连接孔；12、第三可调连接孔；13、四可调连接孔；14、U型抱箍；15、吊杆；20、上弦球；21、上弦杆；22、下弦球；23、下弦杆；24、腹杆；40、连接支架；41、转接板；42、钢合页；43、安装孔；44、角度调节槽；400、方管；401、侧向连接块；402、加强筋板；。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

如图1～图5所示的一种超高空大面积天花吊顶结构，包括安装在建筑主体顶部上的吊顶构件2，建筑主体包括设置在基础结构上的若干根立柱1、固定安装在立柱1上的桁架结构2和固定安装在桁架结构2顶部的屋面板3，建筑主体俯视呈现为类似“牛头”状的三角形。在一个实施例中，桁架结构2包括上弦球20、固定安装在上弦球20上的上弦杆21、下弦球22、固定安装在下弦球22上的下弦杆23和固定连接上弦球20与下弦球22的腹杆24，在一个上弦球20或一个下弦球22上固定安装两根腹杆24。屋面板3通过转接支架安装在上弦球20上。

吊顶构件包括安装在桁架结构2上的吊盘组件4、可调安装在吊盘组件4上的主龙骨5、安装在主龙骨5上的次龙骨6、安装在次龙骨6上的吊件7和挂接安装在吊件7上的装饰面8，吊盘组件4由与桁架结构2固定连接的连接支架40、可拆卸安装在连接支架40上的转接板41和安装在转接板41上的钢合页42构成，在钢合页42两端对称设有两个安装孔43和两个角度调节槽44，该角度调节槽44为弧形槽孔。具体的，吊盘组件4安装在下弦球22底部。在一个实施例中，连接支架40包括与下弦球22固定连接的方管400和通过焊接固定安装在方管400底部两侧的侧向连接块401，侧向连接块401与转接板41通过紧固件固定连接。侧向连接块401与方管400之间通过焊接设置加强筋板402。

在相邻两个吊盘组件4之间通过活动连接件9安装有主龙骨5，活动连接件9的一端与钢合页42上的安装孔43和角度调节槽44可调角度连接，活动连接件9的另一端与主龙骨5相连接。在一个实施例中，在活动连接件9上设置有第一可调连接孔10、第二可调连接孔11、第三可调连接孔12和第四可调连接孔13，具体的，第一可调连接孔10、第二可调连接孔11、第三可调连接孔12和第四可调连接孔13均为长腰形孔。第一可调连接孔10与安装孔43通过紧固件相连，第二可调连接孔11与角度调节槽44通过紧固件相连，活动连接件9与钢合页42可绕着安装孔43摆动，第三可调连接孔12和第四可调连接孔13通过紧固件可调位置连接在主龙骨5上。具体的，主龙骨5为由120*60*2.5mm的C型钢制成。

在主龙骨5上通过U型抱箍14固定安装多根次龙骨6，次龙骨6与主龙骨5垂直设置，具体的，次龙骨6为由40*40*3mm镀锌方钢制成。吊件7呈十字形或X形，在吊件7上设置连接孔，在该连接孔内可调安装有吊杆15，具体的，吊杆15为螺纹杆，吊杆15的另一端连接在装饰面8的背部上。装饰面8为矩形状的铝板，具体的可以选用1200*1200*2.5mm铝板，装饰面8的四个拐角均通过吊杆15固定安装在吊件7上。

如图1～图5所示的一种超高空大面积天花吊顶结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，三维扫描，在吊顶结构施工前开展三维激光扫描工作，利用三维扫描设备快速获取现场结构施工尺寸，对比理论模型，校核前期施工误差，作为深化设计基准。该步骤可准确测量出主体结构的施工完成情况，准确核准误差大小及相应位置，为后续施工提供准确依据。

步骤二，BIM建模，深化设计时，主要使用Rhino及Grasshopper软件快速搭建精细化模型，对层顶的曲面进行有理优化，节省装饰面8的加工成本。配合步骤一中扫描出来的实际施工情况，理由三维建模软件建立虚拟模型，根据实际情况修改模型的尺寸，保证施工的准确性，减少返工现象。

步骤三，出工程图，将BIM模型与三维扫描的现场结构相匹配后，利用Grasshopper软件模块化编程，快速导出各零部件的加工图纸进行生产。利用现场实际三维扫描及后期建模优化，对各零部件的安装位置、角度及具体尺寸进行优化确定，并按照该尺寸进行加工生产。

步骤四，吊盘组件4安装，将吊盘组件组装完成后再固定安装在下弦球22上，具体的，可以通过螺纹连接或焊接的方式对吊盘组件4与下弦球22进行固定连接。

步骤五，安装主龙骨5并调整，将主龙骨5安装在吊盘组件4上，通过活动连接件9调整主龙骨5与桁架结构2呈预设角后将主龙骨5固定连接。主龙骨5的长度方向与下弦杆23的长度方向呈45°夹角设置。

步骤六，安装次龙骨6并调整，采用U型抱箍14将次龙骨6固定安装在主龙骨5上，安装时次龙骨6与主龙骨5垂直相交形成网格体系，该网格体系用于挂接装饰面8。

步骤七，安装吊件7，将吊件7通过紧固件或焊接固定安装在次龙骨6上，每个吊件7的中心位于四块装饰面8对角中线点上，吊件7的四个角分别连接四块装饰面8。

步骤八，安装装饰面8并调整，装饰面8采用1200*1200*2.5mm的平面铝板制成，装饰面8的背部通过吊杆15连接在吊件7上，通过调节吊杆15的连接长度调节装饰面8的安装角度，逐块安装直至完成整个吊顶结构。在一个实施例中，装饰面8由中间向四周辐射安装。装饰面8采用吊装的方法安装，在马道处采用绳子加定滑轮方式向高空运输，铝板垂于与空中，可平行移动安装。

上述实施例只是对本发明构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (8)

1.一种超高空大面积天花吊顶结构，包括安装在建筑主体顶部上的吊顶构件，其特征在于：所述建筑主体包括设置在基础结构上的若干根立柱、安装在立柱上的桁架结构和安装在桁架结构顶部的屋面板，建筑主体俯视呈现为三角形；所述吊顶构件包括安装在桁架结构上的吊盘组件、可调安装在吊盘组件上的主龙骨、安装在主龙骨上的次龙骨、安装在次龙骨上的吊件和挂接安装在吊件上的装饰面；所述吊盘组件由与桁架结构固定连接的连接支架、可拆卸安装在连接支架上的转接板和安装在转接板上的钢合页构成，在钢合页两端对称设有两个安装孔和两个角度调节槽；相邻两个吊盘组件之间通过活动连接件安装所述主龙骨，所述活动连接件一端与所述安装孔和所述角度调节槽可调角度连接，活动连接件另一端与主龙骨相连接；在主龙骨上通过U型抱箍固定安装多根所述次龙骨，次龙骨与主龙骨垂直设置；所述装饰面为矩形状的铝板，装饰面的四个拐角均固定安装在所述吊件上。

2.根据权利要求1所述的超高空大面积天花吊顶结构，其特征在于：所述桁架结构包括上弦球、安装在上弦球上的上弦杆、下弦球、安装在下弦球上的下弦杆和连接上弦球与下弦球的腹杆；所述吊盘组件安装在所述下弦球底部。

3.根据权利要求1或2所述的超高空大面积天花吊顶结构，其特征在于：所述连接支架包括与所述下弦球固定连接的方管和固定安装在方管底部两侧的侧向连接块，所述侧向连接块与所述转接板通过紧固件连接；侧向连接块与所述方管之间设置加强筋板。

4.根据权利要求1所述的超高空大面积天花吊顶结构，其特征在于：在所述活动连接件上设置第一可调连接孔、第二可调连接孔、第三可调连接孔和第四可调连接孔，所述第一可调连接孔与所述安装孔通过紧固件相连，所述第二可调连接孔与所述角度调节槽通过紧固件相连，所述第三可调连接孔和所述第四可调连接孔通过紧固件连接在所述主龙骨上。

5.根据权利要求1所述的超高空大面积天花吊顶结构，其特征在于：所述吊件呈十字形，在吊件上可调安有吊杆，所述吊杆另一端连接在所述装饰面上。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述的超高空大面积天花吊顶结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，三维扫描，在吊顶结构施工前开展三维激光扫描工作，快速获取现场结构施工尺寸，对比理论模型，校核前期施工误差，作为深化设计基准；

步骤二，BIM建模，深化设计时，主要使用Rhino及Grasshopper软件快速搭建精细化模型，对层顶的曲面进行有理优化，节省装饰面的加工成本；

步骤三，出工程图，将BIM模型与三维扫描的现场结构相匹配后，利用Grasshopper软件模块化编程，快速导出各零部件的加工图纸进行生产；

步骤四，吊盘组件安装，将吊盘组件固定安装在下弦球上；

步骤五，安装主龙骨并调整，将主龙骨安装在吊盘组件上，通过活动连接件调整主龙骨与桁架结构呈预设角后将主龙骨固定；

步骤六，安装次龙骨并调整，采用U型抱箍将次龙骨固定安装在主龙骨上，安装时次龙骨与主龙骨垂直相交形成网格体系；

步骤七，安装吊件，将吊件安装在次龙骨上，吊件的中心位于四块装饰面对角中线点上；

步骤八，安装装饰面并调整，装饰面采用1200*1200*2.5mm铝板，装饰面的背部通过吊杆连接在吊件上，通过调节吊杆的连接长度调节装饰面的安装角度，逐块安装直至完成整个吊顶结构。

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：所述步骤八中，装饰面由中间向四周辐射安装。

8.根据权利要求6或7所述的施工方法，其特征在于：所述步骤八中，装饰面采用吊装的方法安装，在马道处采用绳子加定滑轮方式向高空运输，铝板垂于与空中，可平行移动安装。

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