非线性曲面铝板幕墙安装系统创新性研究论文_张利国

天元建设集团有限公司 山东临沂 276000

摘要:传统铝板幕墙常规做法是通过角码与龙骨直接固定在一起,这种做法构造简单适用于普通工程,但对于异型复杂铝板面板的安装就存在着诸多弊端,尤其在安装过程中对铝板面板的变形有很大的影响,同时对龙骨的加工、安装精度要求极高,本工程环型铝板幕墙工程量大。所以,急需改善传统做法,创新一种环型铝板幕墙安装系统。

关键词:非线性曲面铝板;幕墙龙骨;固定钢板;BIM技术

一、工程概况

临沂高新区软件园一期外幕墙装饰工程,位于临沂市高新区双月园路与兴隆路交汇处,紧邻龙湖公园。工程建筑面积71500㎡,建筑占地面积22000㎡。工程呈扇形展开,上部整体为异形曲面结构、结构造型独特、新颖;设地下一层,上部共有1#楼、2#楼、3#楼3栋单体组成,3栋单体在2层通过连廊进行连接,形成一个整体。本工程非线性曲面铝板幕墙主要分布于建筑物层间檐口位置,非线性曲面铝板样式包含了扇形平台板、扇形吊顶板以及由锥台面、切线面等多种曲面构成的侧面板。

二、可行性分析

通过对技术、管理、资金、人员等方面的因素进行分析,对比各方面利弊因素,最终确定该目标可以实现。

三、组成系统

钢板转换件+螺钉固定系统 。通过钢板转换件一端与幕墙龙骨采用抱箍固定,可以实现松紧抱箍两边的螺栓顺龙骨方向调节以及龙骨进出位调节。前端的固定钢板与调节螺栓通过焊接固定,固定钢板可以对龙骨的左右偏差进行调节,保证面板胶缝位置,铝板面板采用螺钉固定,再通过塞泡沫棒、打硅酮耐候密封胶、塞扣条压扣条等程序完成非线性曲面铝板幕墙安装工作。通过钢板转换件与调节螺栓直接焊接,同时也具备三维灵活调节特性。

四、工艺流程及实施步骤

4.1理论计算选择龙骨型号。利用有限元软件进行龙骨荷载计算,龙骨三维建模计算,选择合理的材料截面。

4.2全站仪进行结构测量放线。

(1)制定测量方案,并通过公司及监理单位审批;

(2)采用全站仪测量放线,转换坐标系与所创建模型一致;

(3)现场所有点位标记清晰,作为后续控制基准点。

4.3龙骨下料加工安装、调节件安装。利用三维软件精确提取每一根龙骨的加工尺寸技术人员、下料人员、加工人员、安装人员全程沟通,做好技术交底工作。

(1)提取龙骨加工尺寸,定期进行抽样校核;

(2)严格把控加工质量,定期检查;

(3)严格依照现场基准控制点进行龙骨安装;

(4)随机对安装龙骨进行抽样检查、及时发现问题纠正;

(5)安装调节件,安装数量依据实际情况而定。

4.4面板提料与加工。利用BIM对模型进行优化;利用三维模型进行面板下料,提取所有加工尺寸;跟踪铝板加工,随机抽样检查,严格进场验收。

(1)三维提料后,现场多次校核,再通过样板安装,验算提料精确度;

(2)材料下单、面板生产、板材进场严格按区域划分;

(3)注意成品保护,尽量避免面板变形,保证其顺滑度与平整度。

4.5面板安装。

(1)龙骨安装完成后,技术人员提取面板安装控制点,由测量人员现场放点标记;

(2)依据面板编号与控制点进行面板安装。

五、效果验证

5.1龙骨三维建模力学计算。由于铝板部分位置造型复杂,无法直接通过计算来确定龙骨型号,必须通过3D3S三维计算软件建立模型进行受力分析,保证强度、扰度等均满足安全性,同时保证经济性。

5.3跟踪检查龙骨加工、安装情况,适时对所加工龙骨随机抽样测量尺寸,并对测量结果进行统计,将统计结果与加工料单进行对比,同时对龙骨安装情况进行检测。通过对比结果可以看出,龙骨加工误差都控制在±5mm以内,符合质量要求。

结论

通过对非线性曲面铝板幕墙安装系统创新性实际应用,将部分工作提前缩短实际安装用工,有利于保证按时完成,减少了材料浪费,降低了工程造价。同时也具备三维灵活调节特性,最大限度的保证了安装完成效果,符合国家规范要求。创新的《一种非线性曲面铝板幕墙安装系统》及时申报并获得了国家发明专利,编号为:ZL201420186544.7。

参考文献:

[1] 毛志兵等.钢结构工程施工规范:GB50755-2012[S].中国建筑工业出版社,2012.

[2] 中国建筑科学研究院.建筑幕墙:GB\T21086-2007[S].北京:中国标准出版社,2008.

[3] 上海市建设和交通委员会:铝合金结构设计规范:GB50409-2007[S].北京:中国计划出版社,2007.

论文作者:张利国

论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期

论文发表时间:2017/7/20

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