本發(fā)明涉及建筑工程幕墻施工技術(shù)，具體涉及異形玻璃幕墻骨架安裝技術(shù)，尤其是涉及一種用于異形幕墻骨架的鋼制圓盤形節(jié)點構(gòu)件及應用方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市的都市化程度大大提高。形形色色的建筑物成為一個都市的標志。玻璃幕墻作為融建筑技術(shù)、建筑功能、建筑藝術(shù)于一體的建筑外圍護體系，當之無愧地成為當今建筑物的主要高級外裝飾。其中，構(gòu)件式玻璃幕墻因其技術(shù)成熟、施工簡便應用最為廣泛。隨著大量異形建筑物出現(xiàn)，玻璃幕墻形式呈現(xiàn)多樣化，涌現(xiàn)出許多異形玻璃幕墻，其中具有代表性的是各種曲面形狀的玻璃幕墻。異形玻璃幕墻骨架的龍骨也不再僅為沿橫、豎方向二維平面布置的標準樣式，而是多采用蛛網(wǎng)狀三維結(jié)構(gòu)。其由眾多方向各異的龍骨交匯構(gòu)成節(jié)點，且各龍骨均不在同一平面，施工中極難掌握節(jié)點位置，拼裝焊接異常困難，焊接質(zhì)量難以保證，施工效率低下，進度緩慢。因此，異形玻璃幕墻骨架節(jié)點的定位、拼裝和焊接成為安裝施工的極大難點，而如何解決之，亦是業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的熱點。

玻璃幕墻骨架是幕墻的支承結(jié)構(gòu)。人們可以透過玻璃清楚地看到支承玻璃的整個結(jié)構(gòu)體系，體現(xiàn)美與力、虛與實的對比效果。因此，骨架安裝精度和質(zhì)量關(guān)系到幕墻結(jié)構(gòu)受力和整體美觀。而在幕墻骨架結(jié)構(gòu)體系中，節(jié)點兼顧控制桿件位置和連接傳力，其安裝位置精度和質(zhì)量至關(guān)重要。鑒于異形玻璃幕墻骨架節(jié)點由眾多方向各異，非同一平面的桿件交錯匯集，安裝施工中很難將位置控制準確，拼裝焊接困難，由此帶來質(zhì)量不保證，施工效率低下等問題，因此亟需根據(jù)此類骨架體系特點探討適宜的節(jié)點技術(shù)處理方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于異形幕墻骨架的鋼制圓盤形節(jié)點構(gòu)件及應用方法，包括骨架中方向各異多桿件交匯節(jié)點和曲面玻璃幕墻骨架節(jié)點，將各桿件連接成一體，其具有結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、定位精準、拼裝焊接便捷、連接牢固、保證質(zhì)量、施工安全等特點。

本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種用于異形幕墻骨架的鋼制圓盤形節(jié)點構(gòu)件，由節(jié)點構(gòu)件本體構(gòu)成，所述節(jié)點構(gòu)件本體包括用于與幕墻骨架龍骨進行焊接的圓形鋼管，所述圓形鋼管上下兩端口外側(cè)均焊接有封頭鋼板，所述封頭鋼板直徑等于鋼管外徑。

所述鋼管的型材鋼號與所連接幕墻骨架龍骨的型材鋼號相同，所述封頭鋼板的型材鋼號與鋼管的型材鋼號相同。

所述鋼管外徑≥所連接幕墻骨架龍骨型材對應截面寬度×2，所述鋼管壁厚≥所連接幕墻骨架龍骨型材壁厚，所述鋼管長度＝所連接幕墻骨架龍骨型材對應截面寬度-封頭鋼板厚度×2。

所述封頭鋼板厚度大于或等于10mm。

本發(fā)明的目的還可通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種用于異形幕墻骨架的鋼制圓盤形節(jié)點構(gòu)件的應用方法，包括以下步驟：

步驟一，本發(fā)明圓盤形節(jié)點構(gòu)件的制作：按設計尺寸分別加工制作鋼管和封頭鋼板，在鋼管兩端口管壁處分別加工坡口，將封頭鋼板蓋在鋼管兩端口外面，校證位置后先點焊固定，然后將封頭鋼板與鋼管通過連續(xù)焊焊接；

步驟二，幕墻深化設計：采用bim技術(shù)對曲面玻璃幕墻進行三維建模，確定骨架單元體尺寸；

步驟三，測量放線：全程采用全站儀進行精確定位，對所有幕墻骨架立柱進行編號，設置獨立坐標；

步驟四，后置埋件安裝：將后置埋件的位置用墨線彈在結(jié)構(gòu)上，并以十字線標記化學螺栓中心點位，依點位鉆孔，安裝化學錨栓和埋件鋼板；

步驟五，骨架單元體預制：搭設骨架單元體胎架，在胎架立桿頂部固定節(jié)點構(gòu)件，節(jié)點構(gòu)件下部封頭鋼板的底面與胎架立桿頂部接觸，節(jié)點構(gòu)件就位后，安裝相鄰節(jié)點構(gòu)件之間連接的各個幕墻骨架龍骨；

步驟六，將預制好的各個骨架單元體吊裝至建筑結(jié)構(gòu)上設計位置，與建筑結(jié)構(gòu)上的后置埋件連接固定，安裝相鄰骨架單元體之間的剩余幕墻骨架龍骨。

步驟一中所述封頭鋼板的加工制作過程：選型材鋼號與鋼管型材鋼號相同的鋼板，采用氧乙炔切割成圓形件，切割的圓形件直徑大于鋼管外徑，然后在砂輪機上將圓形件的切割面磨光滑，打磨后的封頭鋼板直徑等于鋼管外徑。

步驟五中所述搭設骨架單元體胎架的具體過程：先用犀牛軟件形成的建筑模型提取幕墻骨架，再將骨架節(jié)點三維坐標轉(zhuǎn)化平置時的相對位置和標高；胎架由立桿、橫桿、剪刀撐組成，立桿中心應對準骨架節(jié)點中心，立桿頂標高對應骨架節(jié)點相對標高；

步驟五中所述節(jié)點構(gòu)件就位：分別在節(jié)點構(gòu)件的封頭鋼板上和胎架立桿頂部側(cè)面標記中心十字線和中心控制點；將節(jié)點構(gòu)件安放在立桿頂部，使節(jié)點構(gòu)件上的中心十字線與立桿頂側(cè)的中心控制點重合對正，將節(jié)點構(gòu)件與胎架連接固定。

步驟五中所述幕墻骨架龍骨的安裝過程：節(jié)點構(gòu)件就位后，標記骨架單元體上各節(jié)點構(gòu)件圓盤中點，在相鄰節(jié)點構(gòu)件中點間拉線，該連線即為幕墻骨架龍骨的中軸線，連線與節(jié)點構(gòu)件圓周的交點即為龍骨安裝中點，在該點做出標記；各幕墻骨架龍骨兩端加工坡口，在幕墻骨架龍骨端部標記橫截面中點，將幕墻骨架龍骨端面貼靠節(jié)點構(gòu)件側(cè)面，并將幕墻骨架龍骨端部橫截面中點與節(jié)點構(gòu)件上的龍骨安裝中點對正，進行對接焊接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

(1)本發(fā)明中圓盤形節(jié)點構(gòu)件的側(cè)面(安裝龍骨連接面)為360^o圓周面，能滿足任意方向、角度，多桿件與之連接，且安裝工藝簡單便捷，尤其適用于異形幕墻骨架節(jié)點部位；

(2)本發(fā)明應用過程中，裝于其上的各向龍骨軸力作用線交匯于一點(節(jié)點構(gòu)件圓盤中心)，受力明確，可大大改善節(jié)點受力性能；

(3)本發(fā)明龍骨與節(jié)點構(gòu)件連接焊縫均為對接焊縫。對接焊縫具有傳力均勻、無明顯應力集中、抗拉強度較高等特點，且施焊過程易于控制，利于保證焊接質(zhì)量；

(4)本發(fā)明解決了異形玻璃幕墻骨架節(jié)點部位定位、拼裝、焊接難題，省卻了骨架節(jié)點部位放樣、裁割、拼接等繁復操作，簡化了安裝、焊接工藝，減少了焊縫數(shù)量，極大地方便了施工，大大提高了施工效率，加快了施工速度，達到省工、省力、省料、省時；

(5)本發(fā)明采用該構(gòu)件骨架節(jié)點定位方便，準確，可大大提高幕墻骨架安裝精度與焊接質(zhì)量，保證了工程質(zhì)量，并增加美觀，且施工安全；本發(fā)明屬于建筑幕墻結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的一項重要技術(shù)創(chuàng)新，對于促進建筑幕墻設計、施工技術(shù)發(fā)展具有現(xiàn)實意義；結(jié)構(gòu)簡單實用，取材便利，制作方便，經(jīng)濟、社會效益顯著，具有推廣應用價值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的安裝位置示意圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記:1幕墻骨架龍骨；2節(jié)點構(gòu)件本體；201鋼管；202封頭鋼板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種用于異形幕墻骨架的鋼制圓盤形節(jié)點構(gòu)件，由呈圓盤形的節(jié)點構(gòu)件本體2構(gòu)成，所述節(jié)點構(gòu)件本體2包括圓形鋼管201，所述圓形鋼管201上下兩端口外側(cè)均焊接有封頭鋼板202。所述鋼管201的型材鋼號與所連接幕墻骨架龍骨1的型材鋼號相同，所述鋼管外徑≥所連接幕墻骨架龍骨型材對應截面寬度×2，所述鋼管壁厚≥所連接幕墻骨架龍骨型材壁厚，所述鋼管長度＝所連接幕墻骨架龍骨型材對應截面寬度-封頭鋼板厚度×2，所述節(jié)點構(gòu)件本體厚度＝所連接的龍骨型材對應截面寬度。所述封頭鋼板202的型材鋼號與鋼管201的型材鋼號相同，所述封頭鋼板202直徑等于鋼管201外徑，所述封頭鋼板202厚度大于或等于10mm，呈圓形。所述封頭鋼板202安裝焊接在鋼管201兩端口外側(cè)，用于封閉鋼管201口部，同時起支撐鋼管201管壁作用。

本發(fā)明用于異形幕墻骨架的鋼制圓盤形節(jié)點構(gòu)件的應用方法：將鋼制圓盤形節(jié)點構(gòu)件置于異形玻璃幕墻骨架節(jié)點位置，使節(jié)點構(gòu)件的圓心與龍骨交匯點重合；依次將交匯于該節(jié)點的各幕墻骨架龍骨1端面安裝焊接在節(jié)點構(gòu)件側(cè)面的鋼管201管壁上，連接形成整體骨架。

以曲面玻璃幕墻骨架為例，其特點：骨架為曲面形狀，交于節(jié)點的各幕墻骨架龍骨1不在同一平面；交于節(jié)點的龍骨為多根，方向各異，與沿橫、豎方向布置龍骨標準樣式大不相同。根據(jù)施工方案，將幕墻骨架劃分成若干可以吊裝的骨架單元體。每個骨架單元體由若干圓盤形節(jié)點構(gòu)件連接若干龍骨組成，在地面上先行組拼。

(一)本發(fā)明圓盤形節(jié)點構(gòu)件的制作：

①鋼管201加工：選用鋼號與幕墻骨架龍骨1型材鋼號相同的圓形鋼管，按上述設計尺寸進行加工制作，采用氧乙炔切割下料。

②封頭鋼板202加工：選用鋼號與鋼管201鋼號相同、厚度≥10mm的鋼板，采用氧乙炔切割成圓形件。切割件的直徑略大于鋼管201外徑，然后在砂輪機上將切割面磨光滑。打磨后的封頭鋼板202直徑等于鋼管201外徑。

③節(jié)點構(gòu)件組裝：在鋼管201兩端口管壁處加工坡口，將兩塊封頭鋼板202分別蓋在鋼管201兩端口外面，校證位置(要求封頭鋼板202邊緣與鋼管201管壁齊平)后先點焊固定；然后將封頭鋼板202與鋼管201焊接。所使用的焊條應與鋼管201、封頭鋼板202匹配，采用連續(xù)焊，焊接完成后用砂輪機磨去焊縫的凸出部分。

(二)幕墻深化設計：采用bim技術(shù)對曲面玻璃幕墻進行三維建模，確定骨架單元體尺寸；根據(jù)三維建模圖紙和施工技術(shù)方案，結(jié)合現(xiàn)場復核實際偏差，在現(xiàn)場按1:1的比例放實樣。

(三)測量放線：全程采用全站儀進行精確定位，對所有幕墻骨架立柱進行編號，設置獨立坐標。以保證將幕墻骨架立柱安裝誤差控制在1mm以內(nèi)，同時保證幕墻骨架整體造型符合幕墻設計要求。

(四)后置埋件安裝：測量放線人員將后置埋件的位置用墨線彈在結(jié)構(gòu)上，并以十字線標記化學螺栓中心點位，施工人員依點位鉆孔，安裝化學錨栓和埋件鋼板。

(五)骨架單元體預制：

①搭設骨架單元體胎架：先用犀牛軟件形成的建筑模型提取幕墻骨架，再將骨架節(jié)點三維坐標轉(zhuǎn)化平置時的相對位置和標高。胎架采用普通腳手鋼管在硬化的預拼場地(預拼場地設在施工現(xiàn)場，采用混凝土硬化并嚴格找平)上搭設，以扣件連接。胎架由立桿、橫桿、剪刀撐組成，其中立桿設置在骨架節(jié)點位置，用于節(jié)點定位、標高控制及支撐骨架單元體；橫桿、剪刀撐用于連接、加固架體，保證架體的穩(wěn)定。胎架的精度控制主要是控制立桿的平面位置及標高。立桿中心應對準骨架節(jié)點中心。立桿頂標高對應骨架節(jié)點相對標高。立桿根據(jù)三維坐標進行截斷和搭接加長。搭設過程中采用全站儀和電子經(jīng)緯儀測量控制立桿的位置和標高。

②節(jié)點構(gòu)件就位：分別在節(jié)點構(gòu)件封頭鋼板202上和立桿鋼管頂部側(cè)面標記中心十字線和中心控制點；將節(jié)點構(gòu)件安放在立桿頂部，節(jié)點構(gòu)件下部封頭鋼板202的底面與胎架立桿頂部接觸，使節(jié)點構(gòu)件的中心十字線與立桿頂側(cè)的中心控制點重合對正；拉線調(diào)整節(jié)點構(gòu)件頂面坡度，在節(jié)點構(gòu)件底部與立桿頂部的間隙(因節(jié)點構(gòu)件帶坡度，其與立桿頂部不可能完全接觸，一側(cè)會出現(xiàn)間隙)處塞墊木楔；經(jīng)全站儀和水準儀復核位置、標高無誤后，采用短鋼管、扣件將節(jié)點構(gòu)件與架體臨時連接固定。

③幕墻骨架龍骨1安裝：節(jié)點構(gòu)件就位后，依次安裝骨架單元體上的各幕墻骨架龍骨1。操作方法為：標記骨架單元體上各節(jié)點構(gòu)件圓盤中點，在相鄰節(jié)點構(gòu)件中點間拉線，該連線即為幕墻骨架龍骨1的中軸線，連線與節(jié)點構(gòu)件圓周的交點即為龍骨安裝中點，在該點做出標記；各幕墻骨架龍骨1兩端加工坡口，在幕墻骨架龍骨1端部標記橫截面中點，將幕墻骨架龍骨1端面貼靠節(jié)點構(gòu)件側(cè)面，并將幕墻骨架龍骨1端部橫截面中點與節(jié)點構(gòu)件上的龍骨安裝中點對正，先點焊固定，復核無誤后再進行焊接。

(六)幕墻骨架現(xiàn)場安裝：采用塔吊和倒鏈將預制好的各個骨架單元體吊裝至建筑結(jié)構(gòu)上設計位置，與建筑結(jié)構(gòu)上的后置埋件連接固定。安裝相鄰骨架單元體之間的剩余幕墻骨架龍骨1，安裝方法同以上“幕墻骨架龍骨安裝”部分。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的功能及工作過程進行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的具體功能和工作過程，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。