CN116791808A - 一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶及施工方法，包括主体结构，主体结构顶部设置多根结构梁，多根结构梁底部固定安装有主龙骨，外挑钢架悬挑安装在主体结构顶部一侧，外挑钢架和主龙骨构成吊顶安装基础，吊顶安装基础下部吊装有吊顶结构和灯带结构，灯带结构贯穿布置在吊顶结构内；所述吊顶结构包括若干个弧形钢片和多块曲板，弧形钢片通过多根不同高度的吊顶转接件吊装在主龙骨下方。该吊顶造型复杂且独特，具有很好的装饰效果，具体施工中基于BIM进行大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的建模，依据建模效果确定施工步骤，将复杂形状吊顶高精度呈现在实际建筑中，施工精度高且降低施工难度。

Description

一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶及施工方法。

背景技术

吊顶作为建筑主体的重要组成部分，在具备保温、隔热、隔声和作为电气防火设备的隐蔽层这些功能性作用外，还具备装饰作用，是室内设计的首要对象，是提升建筑高级感和特色的关键。但是对于一些跨度较大的吊顶，建筑设计师很容易结合现有的建模软件做出各种复杂形状的吊顶，但真正实现将复杂形状吊顶，尤其是涉及到曲面吊顶应用到实际建筑中，则不是一件轻而易举之事。实际操作中，如何将复杂形状吊顶加工制作出来是首要难题，并且还要综合考虑现有设备加工技术、转运问题以及安装实施的可能性；其次是要考虑吊顶在加工完成至安装时这段时间中，是否会发生时效形变，进而影响吊顶施工的精度以及增大施工的难度；最后需要考虑的是，如何在吊顶施工过程中，将在设计阶段建模出来的复杂形状吊顶完美呈现在实际建筑中，不仅不影响其美感和质量，而且施工操作难度低。

发明内容

本发明目的是提供一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶及施工方法，该吊顶造型复杂且独特，具有很好的装饰效果，具体施工中基于BIM进行大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的建模，依据建模效果确定施工步骤，将复杂形状吊顶高精度呈现在实际建筑中，以简化施工难度。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，包括主体结构，主体结构顶部设置多根结构梁，多根结构梁底部固定安装有主龙骨，外挑钢架悬挑安装在主体结构顶部一侧，外挑钢架和主龙骨构成吊顶安装基础，吊顶安装基础下部吊装有吊顶结构和灯带结构，灯带结构贯穿布置在吊顶结构内；

所述吊顶结构包括若干个弧形钢片和多块曲板，弧形钢片通过多根不同高度的吊顶转接件吊装在主龙骨下方，弧形钢片下方固定安装有至少两块曲板，安装在不同弧形钢片上的曲板间拼接；

所述灯带结构包括若干块灯带固定板和多条灯带，灯带固定板通过灯带转接件固定安装在主龙骨下方，灯带固定板上固定安装有灯带，灯带固定板与多块所述曲板间拼接成一个吊顶面；

所述灯带固定板将吊顶面划分为若干个区域，每个区域均呈一个凹型结构，灯带固定板设置在凹型结构的底部两端、贯穿整个吊顶面。

优选的，所述主龙骨包括若干根横梁，若干根横梁通过预埋件均匀间隔固定安装在结构梁底部、与多根所述结构梁形成横、纵交叉结构，结构梁底部预埋有若干个预埋件。

优选的，所述每根横梁下方均通过吊顶转接件固定安装有多个弧形钢片，相邻两个弧形钢片对接处设置有灯带固定板，每个弧形钢片下方均通过L型角件固定安装至少两块曲板，曲板周边设置有折边，曲板上设置有加强筋。

优选的，所述外挑钢架包括若干个三角架，若干个三角架顶部通过连接架连接成一个整体，三角架侧边固定安装在设置于主体结构顶部一侧的结构梁上，该结构梁侧面预埋有多个预埋件，三角架侧边与预埋件固定连接。

优选的，所述连接架为矩形框架结构，三角架斜边延长边固定设置在连接横杆上，三角架一侧边通过连接纵杆与连接横杆一端相连，连接横杆两端固定连接在矩形框架结构内。

优选的，所述吊顶转接件为由槽钢或工字钢制成的杆状结构，吊顶转接件上端吊接在横梁底部，吊顶转接件下端与弧形钢片固定连接。

优选的，所述灯带转接件为由槽钢或工字钢制成的杆状结构，灯带转接件上端吊接在横梁底部，灯带转接件下端通过L型角件与灯带固定板固定连接，灯带转接件高度与弧形钢片相适配。

优选的，所述灯带固定板为带有一定曲率、与曲板相适配的长板状结构，灯带固定板两侧与曲板间拼接。

优选的，所述主体结构顶部设置有防火保温层，多根所述结构梁包覆在防火保温层内。

一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，深化三维模型，使用全站仪复核主体结构的构造尺寸和预埋在主体结构上的各预埋件位置信息，即坐标点，将各预埋件的坐标点导入已创建完成的主体结构三维模型中；

步骤二，创建大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型，将主体结构三维模型导入犀牛中，创建出大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型，模型中包括吊顶安装基础、吊顶结构和灯带结构；

步骤三，划分大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶及确定各吊装点高度，在大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型中先确定灯带结构的位置，在吊顶面上划分出多块灯带固定板，拆分出每块灯带固定板的模型并导出CAD放样展开图，在CAD放样展开图中详细标注尺寸，逐一进行编号；确定灯带结构的吊装点，确定吊装点处灯带转接件的高度并导出CAD图纸，在CAD图纸中详细标注尺寸，逐一进行编号；将相邻灯带结构间的吊顶面划分成多个小区域，每个小区域为一块曲板，拆分出每块曲板的模型并导出CAD放样展开图，在CAD放样展开图中详细标注尺寸，逐一进行编号；依据吊装位置处曲板的位置信息，确定吊装位置处吊顶转接件高度以及弧形钢片的形状、尺寸并导出CAD图纸，在CAD图纸中详细标注尺寸，逐一进行编号；

步骤三，制作各构件，依据CAD图依次下料制造各构件，并在各构件上及时标注对应的编号，将曲板和灯带固定板的放样展开板进行钣金加工，最后进行表面喷涂；

步骤四，搭建吊顶安装基础，二次复核主体结构的构造尺寸和预埋在主体结构上的各预埋件位置信息；搭建主龙骨、安装外挑钢架并铺设安装防火保温层，完成吊顶安装基础的搭建；

步骤五，施工吊顶面，在主龙骨上对应的灯带结构设计位置处按照编号顺序依次安装灯带转接件和吊顶转接件；再按照编号顺序依次安装弧形钢片；按照编号顺序将灯带固定板依次固定安装在灯带转接件下方；以灯带固定板为基准拼装吊顶面各区域内的曲板，总的拼装原则为由相邻两个灯带固定板间距小即小跨度的一侧向间距大即大跨度的一侧拼装，在曲板下方采用U托和方木顶升，以调节曲板变形量，提高拼装精度，最后清理接缝、填缝并打胶。

本发明中，基于BIM建模利用灯带结构将大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶划分区域，并具体划分成若干个曲板，曲板上设置加强筋，曲板周边设置有折边，增大了单个曲板的刚度和强度，防止发生时效变形，灯带结构不仅有照明和装饰的作用，在施工时作为曲板安装的基准，提高了施工精度；吊顶转接件和灯带转接件，不仅可以起到吊接的作用，还是整个大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶施工的整体造型定位基础，在BIM模型中精准确定各个吊接点处吊顶转接件和灯带转接件的高度，可提高后续施工的精确度；弧形钢片作为各个曲板的固定点，简化了大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的施工工序，降低了施工难度，在具体施工时只需将各个曲板拼装在弧形钢片上即可；施工时在划分的各个区域内按照由小跨度到大跨度的方向拼装曲板，整个施工过程开展有序，节约施工周期，易拼装位置处拼装好的曲板作为后续曲板拼装的基础，提高了施工精度，降低了施工难度；施工过程中曲板下方设置有U托和方木顶升，可以调整曲板的变形量，提高拼装精度。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明外挑钢架结构示意图；

图3为本发明部分结构示意图；

图4为本发明另一部分结构示意图；

图5为本发明吊顶面划分区域示意图；

图6为本发明主龙骨结构示意图；

图7为本发明施工示意图。

图中：1、结构梁；2、主龙骨；3、外挑钢架；4、吊顶结构；5、灯带结构；6、防火保温层；7、U托；8、方木；20、横梁；30、三角架；31、连接架；32、连接横杆；40、弧形钢片；41、吊顶转接件；42、曲板；50、灯带固定板；51、灯带转接件。

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所示的一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，包括主体结构，主体结构顶部设置多根结构梁1，主体结构顶部采用塑料胀栓固定设置有防火保温层6，多根结构梁1包覆在防火保温层6内，防火保温层6具体可选用120mm厚岩棉。多根结构梁1底部固定安装有主龙骨2，外挑钢架3悬挑安装在主体结构顶部一侧，外挑钢架3和主龙骨2构成吊顶安装基础，吊顶安装基础为平面结构或异面结构，吊顶安装基础下部吊装有吊顶结构4和灯带结构5，灯带结构5贯穿布置在吊顶结构4内。

主龙骨2包括若干根横梁20，本例中横梁由方钢管制成，若干根横梁20通过预埋件均匀间隔固定安装在结构梁1底部、与多根结构梁1形成横、纵交叉结构，结构梁1底部预埋有若干个预埋件，横梁20与预埋件间通过紧固件连接。

外挑钢架3包括若干个三角架30，若干个三角架30顶部通过连接架31采用焊接的方式连接成一个整体，三角架30侧边固定安装在设置于主体结构顶部一侧的结构梁1上，该结构梁1侧面预埋有多个预埋件，三角架30侧边通过紧固件与预埋件固定连接。连接架31为矩形框架结构，如图2所示，三角架30斜边延长边通过焊接固定设置在连接横杆32上，三角架30一侧边采用焊接的方式通过连接纵杆与连接横杆32一端相连，连接横杆32两端固定连接在矩形框架结构内。

吊顶结构4包括若干个弧形钢片40和多块曲板42，弧形钢片40通过多根不同高度的吊顶转接件41吊装在主龙骨2下方，弧形钢片40下方固定安装有至少两块曲板42，安装在不同弧形钢片40上的曲板42间拼接，在本例中，为了确保大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶安装后的规整度，每个弧形钢片40下方固定安装两块曲板42。吊顶转接件41为由槽钢或工字钢制成的杆状结构，吊顶转接件41上端吊接在横梁20底部，吊顶转接件41下端与弧形钢片40固定连接。每根横梁20下方均通过吊顶转接件41固定安装有多个弧形钢片40，相邻两个弧形钢片40对接处设置有灯带固定板50，每个弧形钢片40下方均通过L型角件固定安装至少两块曲板42，曲板42周边设置有折边，曲板42上设置有加强筋，折边和加强筋的设置增大了单个曲板42的刚度和强度，防止发生时效变形，在本例中参见图3，曲板42的折边处通过紧固件固定连接在L型角件上，为了保证拼接的美观，相邻两个曲板42间可通过相同的紧固件固定连接在同一位置处，L型角件与弧形钢片40间通过焊接或者紧固件连接。

如图4所示，灯带结构5包括若干块灯带固定板50和多条灯带，灯带固定板50通过灯带转接件51固定安装在主龙骨2下方，灯带固定板50上固定安装有灯带，灯带固定板50与多块曲板42间拼接成一个吊顶面。参见图5，灯带固定板50将吊顶面划分为若干个区域，每个区域均呈一个凹型结构，灯带固定板50设置在凹型结构的底部两端、贯穿整个吊顶面。灯带结构5不仅有照明和装饰的作用，在施工时作为曲板安装的基准，提高了施工精度。灯带转接件51为由槽钢或工字钢制成的杆状结构，灯带转接件51上端吊接在横梁20底部，灯带转接件51下端通过L型角件与灯带固定板50固定连接，L型角件可通过紧固件固定在灯带转接件51以及灯带固定板50上，灯带转接件51高度与弧形钢片40相适配。灯带固定板50为带有一定曲率、与曲板42相适配的长板状结构，灯带固定板50两侧与曲板42间拼接。

一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，深化三维模型，使用全站仪复核主体结构的构造尺寸和预埋在主体结构上的各预埋件位置信息，即坐标点，将各预埋件的坐标点导入已创建完成的主体结构三维模型中；

步骤二，创建大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型，将主体结构三维模型导入犀牛中，创建出大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型，模型中包括吊顶安装基础、吊顶结构4和灯带结构5；

步骤三，划分大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶及确定各吊装点高度，在大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型中先确定灯带结构5的位置，在吊顶面上划分出多块灯带固定板50，拆分出每块灯带固定板50的模型并导出CAD放样展开图，在CAD放样展开图中详细标注尺寸，逐一进行编号；确定灯带结构5的吊装点，确定吊装点处灯带转接件51的高度并导出CAD图纸，在CAD图纸中详细标注尺寸，逐一进行编号；将相邻灯带结构5间的吊顶面划分成多个小区域，每个小区域为一块曲板42，拆分出每块曲板42的模型并导出CAD放样展开图，在CAD放样展开图中详细标注尺寸，逐一进行编号；依据吊装位置处曲板42的位置信息，确定吊装位置处吊顶转接件41高度以及弧形钢片40的形状、尺寸并导出CAD图纸，在CAD图纸中详细标注尺寸，逐一进行编号；

步骤三，制作各构件，将CAD图依次导入数控铣床、全自动转塔冲床、激光切割等大型加工机床中，下料制造各构件，并在各构件上及时标注对应的编号，将曲板42和灯带固定板50的放样展开板进行钣金加工，具体可辅助采用焊接或拉弯等辅助加工手段，最后进行表面喷涂；

步骤四，搭建吊顶安装基础，二次复核主体结构的构造尺寸和预埋在主体结构上的各预埋件位置信息；将横梁20均匀间隔固定安装在预埋于结构梁1底部的预埋件内，与多根结构梁1形成横、纵交叉的主龙骨2，具体可见图6；将外挑钢架3悬挑安装在设置于主体结构顶部一侧的结构梁1的侧面，再铺设安装防火保温层6，完成吊顶安装基础的搭建；

步骤五，施工吊顶面，在主龙骨2上对应的灯带结构5设计位置处按照编号顺序依次安装灯带转接件51和吊顶转接件41；再按照编号顺序依次安装弧形钢片40；在弧形钢片40下方通过膨胀螺栓固定安装防火保温层；按照编号顺序通过L型角件将灯带固定板50依次固定安装在灯带转接件51下方；以灯带固定板50为基准拼装吊顶面各区域内的曲板42，总的拼装原则为在各个区域内由相邻两个灯带固定板50间距小即小跨度的一侧向间距大即大跨度的一侧拼装，如图7所示，当相邻两个灯带固定板间距较大时，在曲板42下方采用U托7和方木8顶升，以调整曲板42的变形量，确保可按照设计精准安装，在施工过程中为了控制相邻曲板间的宽度可临时固定木楔子，待吊顶面施工完成后拆除，最后清理接缝、填缝并打胶。

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 (10)

1.一种大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，包括主体结构，主体结构顶部设置多根结构梁（1），其特征在于：多根结构梁（1）底部固定安装有主龙骨（2），外挑钢架（3）悬挑安装在主体结构顶部一侧，外挑钢架（3）和主龙骨（2）构成吊顶安装基础，吊顶安装基础下部吊装有吊顶结构（4）和灯带结构（5），灯带结构（5）贯穿布置在吊顶结构（4）内；

所述吊顶结构（4）包括若干个弧形钢片（40）和多块曲板（42），弧形钢片（40）通过多根不同高度的吊顶转接件（41）吊装在主龙骨（2）下方，弧形钢片（40）下方固定安装有至少两块曲板（42），安装在不同弧形钢片（40）上的曲板（42）间拼接；

所述灯带结构（5）包括若干块灯带固定板（50）和多条灯带，灯带固定板（50）通过灯带转接件（51）固定安装在主龙骨（2）下方，灯带固定板（50）上固定安装有灯带，灯带固定板（50）与多块所述曲板（42）间拼接成一个吊顶面；

所述灯带固定板（50）将吊顶面划分为若干个区域，每个区域均呈一个凹型结构，灯带固定板（50）设置在凹型结构的底部两端、贯穿整个吊顶面。

2.根据权利要求1所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，其特征在于：所述主龙骨（2）包括若干根横梁（20），若干根横梁（20）通过预埋件均匀间隔固定安装在结构梁（1）底部、与多根所述结构梁（1）形成横、纵交叉结构，结构梁（1）底部预埋有若干个预埋件。

3.根据权利要求2所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，其特征在于：所述每根横梁（20）下方均通过吊顶转接件（41）固定安装有多个弧形钢片（40），相邻两个弧形钢片（40）对接处设置有灯带固定板（50），每个弧形钢片（40）下方均通过L型角件固定安装至少两块曲板（42），曲板（42）周边设置有折边，曲板（42）上设置有加强筋。

4.根据权利要求1所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，其特征在于：所述外挑钢架（3）包括若干个三角架（30），若干个三角架（30）顶部通过连接架（31）连接成一个整体，三角架（30）侧边固定安装在设置于主体结构顶部一侧的结构梁（1）上，该结构梁（1）侧面预埋有多个预埋件，三角架（30）侧边与预埋件固定连接。

5.根据权利要求4所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，其特征在于：所述连接架（31）为矩形框架结构，三角架（30）斜边延长边固定设置在连接横杆（32）上，三角架（30）一侧边通过连接纵杆与连接横杆（32）一端相连，连接横杆（32）两端固定连接在矩形框架结构内。

6.根据权利要求1或3所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，其特征在于：所述吊顶转接件（41）为由槽钢或工字钢制成的杆状结构，吊顶转接件（41）上端吊接在横梁（20）底部，吊顶转接件（41）下端与弧形钢片（40）固定连接。

7.根据权利要求1所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，其特征在于：所述灯带转接件（51）为由槽钢或工字钢制成的杆状结构，灯带转接件（51）上端吊接在横梁（20）底部，灯带转接件（51）下端通过L型角件与灯带固定板（50）固定连接，灯带转接件（51）高度与弧形钢片（40）相适配。

8.根据权利要求7所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，其特征在于：所述灯带固定板（50）为带有一定曲率、与曲板（42）相适配的长板状结构，灯带固定板（50）两侧与曲板（42）间拼接。

9.根据权利要求1所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶，其特征在于：所述主体结构顶部设置有防火保温层（6），多根所述结构梁（1）包覆在防火保温层（6）内。

10.根据权利要求1～9任一项所述的大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，深化三维模型，使用全站仪复核主体结构的构造尺寸和预埋在主体结构上的各预埋件位置信息，即坐标点，将各预埋件的坐标点导入已创建完成的主体结构三维模型中；

步骤二，创建大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型，将主体结构三维模型导入犀牛中，创建出大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型，模型中包括吊顶安装基础、吊顶结构（4）和灯带结构（5）；

步骤三，划分大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶及确定各吊装点高度，在大跨度双曲波浪形铝板精准定位吊顶的BIM模型中先确定灯带结构（5）的位置，在吊顶面上划分出多块灯带固定板（50），拆分出每块灯带固定板（50）的模型并导出CAD放样展开图，在CAD放样展开图中详细标注尺寸，逐一进行编号；确定灯带结构（5）的吊装点，确定吊装点处灯带转接件（51）的高度并导出CAD图纸，在CAD图纸中详细标注尺寸，逐一进行编号；将相邻灯带结构（5）间的吊顶面划分成多个小区域，每个小区域为一块曲板（42），拆分出每块曲板（42）的模型并导出CAD放样展开图，在CAD放样展开图中详细标注尺寸，逐一进行编号；依据吊装位置处曲板（42）的位置信息，确定吊装位置处吊顶转接件（41）高度以及弧形钢片（40）的形状、尺寸并导出CAD图纸，在CAD图纸中详细标注尺寸，逐一进行编号；

步骤三，制作各构件，依据CAD图依次下料制造各构件，并在各构件上及时标注对应的编号，将曲板（42）和灯带固定板（50）的放样展开板进行钣金加工，最后进行表面喷涂；

步骤四，搭建吊顶安装基础，二次复核主体结构的构造尺寸和预埋在主体结构上的各预埋件位置信息；搭建主龙骨（2）、安装外挑钢架（3）并铺设安装防火保温层（6），完成吊顶安装基础的搭建；

步骤五，施工吊顶面，在主龙骨（2）上对应的灯带结构（5）设计位置处按照编号顺序依次安装灯带转接件（51）和吊顶转接件（41）；再按照编号顺序依次安装弧形钢片（40）；按照编号顺序将灯带固定板（50）依次固定安装在灯带转接件（51）下方；以灯带固定板（50）为基准拼装吊顶面各区域内的曲板（42），总的拼装原则为由相邻两个灯带固定板（50）间距小即小跨度的一侧向间距大即大跨度的一侧拼装，在曲板（42）下方采用U托（7）和方木（8）顶升，以调节曲板（42）变形量，提高拼装精度，最后清理接缝、填缝并打胶。