大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，包括：于建筑主体结构的顶部浇筑形成环形支撑结构；于所述环形支撑结构上固定支座；于所述支座上拼装铝合金杆件形成铝合金网壳结构，拼装所述铝合金杆件的过程中进行曲率测量，并通过支座和所述铝合金杆件的连接节点调整偏差，于所述建筑主体结构的顶部形成椭球形的铝合金网壳结构；于所述铝合金网壳结构上密封连接防水铝板。采用铝合金杆件拼装形成铝合金网壳结构，椭球形的曲率通过支座和铝合金杆件的连接节点来实现，相比现有的多边形构型单元具有较好的稳定性，且拼装操作简单，施工效率高，形成的铝合金网壳结构具有自身结构稳定，承重力大。
【专利说明】 大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑施工领域，尤指一种大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，建筑结构体系呈现出多样化的特征，且已经发展到概念设计的阶段。所谓概念指的是，结构设计不仅把结构的安全、效率及经济作为结构设计的目标，而且更重要地把结构美表现出来，在结构上体现出文化的内涵。大空间建筑中最需要建筑与结构的紧密配合，因为力学上合理的建筑造型是能体现结构美，进而可以充分表现出文化内涵。在此基础上，一些文化体育场馆引用了球形的网壳结构的穹顶，其球形网架一般采用的四边形构型的经纬线法，构件繁多且多边形结构的稳定性差，对于大跨度的空间来讲，很难满足要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，解决在大跨度空间上施工椭球形铝合金穹顶结构的问题。
[0004]实现上述目的的技术方案是:
[0005]本发明一种大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，包括:
[0006]于建筑主体结构的顶部烧筑形成环形支撑结构:
[0007]于所述环形支撑结构上固定支座；
[0008]于所述支座上拼装铝合金杆件形成铝合金网壳结构，拼装所述铝合金杆件的过程中进行曲率测量，并通过所述支座和所述铝合金杆件的连接节点调整偏差，于所述建筑主体结构的顶部形成椭球形的铝合金网壳结构；
[0009]于所述铝合金网壳结构上密封连接防水铝板。
[0010]采用铝合金杆件拼装形成铝合金网壳结构，椭球形的曲率通过支座和铝合金杆件的连接节点来实现，相比现有的多边形构件单元具有较好的稳定性，且拼装操作简单，施工效率高，形成的铝合金网壳结构具有自身结构稳定，承重力大，确保建筑的结构质量的同时，还体现了建筑造型的结构美。
[0011]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，形成环形支撑结构包括从低到高设置的第一层支撑结构和第二层支撑结构；在拼装铝合金杆件形成铝合金网壳结构时:先从所述第二层支撑结构处的支座拼装铝合金杆件，将所述第二层支撑结构处的铝合金杆件拼装形成闭合的圆形；再从所述第二层支撑结构向所述第一层支撑结构拼装铝合金杆件；最后再从所述第二层支撑结构向上拼装铝合金杆件，直至封顶形成拼接的椭球形的铝合金网壳结构。
[0012]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，在拼装铝合金杆件时，将处于同一层的所述铝合金杆件拼装形成闭合的圆形，并进行曲率测量；通过调整所述铝合金杆件的连接节点进行曲率校正；再一圈一圈地向上或向下进行拼接，直至形成覆盖所述建筑主体结构顶部的铝合金网壳结构。
[0013]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，于所述支座上轴接一连接板，通过轴接调整所述连接板的角度；所述铝合金杆件为工字型结构，将所述铝合金杆件的端部制作成凸尖结构，将所述铝合金杆件的凸尖结构围绕所述连接板的圆心设置，使得所述凸尖结构的底部贴合于所述连接板上；通过螺栓穿设所述凸尖结构和所述连接板紧固连接所述凸尖结构和所述连接板。
[0014]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，再于围绕设置的所述凸尖结构的顶部连接节点板，所述节点板和所述凸尖结构的顶部适配于椭球形铝合金穹顶结构的曲率。
[0015]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，所述铝合金杆件顶部的节点板安装完成后，对所述铝合金杆件底部的连接节点进行处理；
[0016]于所述铝合金杆件底部的连接节点处连接所述节点板，连接所述节点板时从所述铝合金网壳结构的底部向顶部进行安装。
[0017]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，将所述防水铝板设于所述铝合金杆件围合形成的网洞上；将所述防水铝板的端部和对应的所述铝合金杆件通过压条件密封连接，其中:所述铝合金杆件的顶部设有紧固槽，所述紧固槽内壁上设有适配螺栓的齿状结构；所述压条件上开设有螺栓孔，所述压条件压合所述防水铝板的端部于所述铝合金杆件上，通过螺栓穿设所述螺栓孔并螺合于所述紧固槽内壁上的齿状结构从而紧固所述防水铝板和所述铝合金杆件。
[0018]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，所述铝合金杆件的顶部设有安装卡槽，所述压条件的底部对应所述安装卡槽设有卡环，所述防水铝板的端部形成有适配所述安装卡槽的安装部，将所述安装部置于对应的所述安装卡槽内，通过所述压条件的卡环压合所述安装部，于所述卡环和所述安装部围合形成的空隙内填充防水橡胶条，于所述压条件的两侧涂覆防水胶。
[0019]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，于所述防水铝板上对应所述节点板的位置设置铝罩板，将所述铝罩板的四周涂覆密封胶。
[0020]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法的进一步改进在于，还包括于所述防水铝板上安装装饰件，所述装饰件上设有安装板，所述压条件的顶部形成有条形槽，所述条形槽内壁上设有适配螺栓的齿状结构，通过螺栓穿设所述安装板并螺合于所述条形槽内从而将所述安装板紧固于所述条形槽上。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构设于建筑主体上的侧视图；
[0022]图2为本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构设于建筑主体上的结构示意图；
[0023]图3为本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构沿第一方向的剖视图；
[0024]图4为本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构沿第二方向的剖视图；
[0025]图5为本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法在施工过程中的侧视图；
[0026]图6为施工完成铝合金网壳结构中省去满堂脚手架的侧视图；
[0027]图7为图6中C点的局部放大示意图；
[0028]图8为施工完成铝合金穹顶结构中省去满堂脚手架的侧视图；
[0029]图9为本发明中拼装一圈铝合金杆件的侧视图；
[0030]图10为本发明中从第二层支撑结构至第一层支撑结构拼装铝合金杆件的俯视图；
[0031]图11为本发明中支座上拼装铝合金杆件的结构示意图；
[0032]图12为图11中沿A)A线的剖视图；
[0033]图13为本发明中铝合金杆件拼装时连接节点处的俯视图；
[0034]图14为本发明中铝合金杆件拼装时连接节点处的侧视图；
[0035]图15为本发明中铝合金网壳结构上安装防水铝板的结构示意图；
[0036]图16为本发明中防水铝板上安装装饰件的结构示意图；
[0037]图17为本发明中安装防水铝板的分解示意图；
[0038]图18为本发明中装饰件的结构示意图；
[0039]图19为本发明中安装装饰件的安装结构示意图；以及
[0040]图20为本发明中在防水铝板上安装装饰件后的剖视图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0042]参阅图1和图2，显示了本发明大跨度铝合金穹顶结构设于建筑主体上的结构示意图。如图1和图2所示，本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，用于在建筑主体结构10的顶部施工形成椭球形的铝合金穹顶结构11,该建筑主体结构10施工于山体12形成的矿坑内，施工过程中克服了较多的由复杂环境带来的难题，实现了在大跨度的建筑主体结构10上施工形成椭球形的穹顶结构11，该穹顶结构11包括设于建筑主体结构10上的铝合金网壳结构、设于铝合金网壳结构上的防水铝板、以及设于防水铝板上的装饰件，该装饰件采用佛手形状，设于椭球形的穹顶结构11上，形成摩尼宝珠的造型，具有较好的外观形象。其中的铝合金网壳结构采用铝合金杆件拼装形成，具有较强的结构稳定性，且铝合金材质轻，可以确保建筑主体的使用寿命。防水铝板和铝合金杆件之间采用压条件密封连接，形成具有防水体系的铝合金穹顶结构，满足保温、隔热、降噪、防水等功能。下面结合附图对本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法进行说明。
[0043]参阅图3，显示了本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构沿第一方向的剖视图，参阅图4，显示了本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构沿第二方向的剖视图。下面结合图3和图4，对本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法进行说明。
[0044]如图3和图4所示，为施工完成椭球形的铝合金穹顶结构11后还未拆除脚手架的示意图，其中第一方向和第二方向分别为椭球形结构的横轴和纵轴。本发明大跨度椭球形招合金穹顶结构的施工方法包括:
[0045]结合图5所示，于建筑主体结构10的顶部浇筑形成环形支撑结构，该环形支撑结构可设在铝合金穹顶结构11的不同高度处，作为本发明的一较佳实施方式，该环形支撑结构包括从低到高设置的第一层支撑结构1011和第二层支撑结构1012，第一层支撑结构1011的高度为8.3米，第二层支撑结构1012的高度为23.5米。
[0046]于环形支撑结构上固定支座23，再于支座23上拼装铝合金杆件21，铝合金杆件21一圈一圈地进行拼装，结合图6所示，直至形成覆盖建筑主体结构10的顶部的铝合金网壳结构20，在拼装铝合金杆件21的过程中进行曲率测量，通过支座23和铝合金杆件21的连接节点进行偏差的调整，使得建筑主体结构10的顶部形成椭球形的铝合金网壳结构20。
[0047]结合图16所示，于铝合金网壳结构20上密封连接防水铝板30，铝合金穹顶结构通过防水铝板30实现防水功能。如图8所示，在安装完防水铝板30的铝合金网壳结构20上安装装饰件32，通过装饰件32使得穹顶结构11具有较好的外观形象。
[0048]如图5所示，在拼装铝合金杆件21时，先从第二层支撑结构1012的支座23处开始拼装铝合金杆件21，将第二层支撑结构1012处的铝合金杆件21拼装形成闭合的圆形，如图9所示，显示了本发明中拼装一圈铝合金杆件的侧视图，拼接铝合金杆件21，将铝合金杆件21的端部围绕设置，形成连接节点212，通过将连接节点212处的各个铝合金杆件21的端部连接固定实现铝合金杆件21的拼装，铝合金杆件21围合形成有网洞24，作为本发明的一较佳实施方式，将六根铝合金杆件21围绕设置形成一个连接节点212，三根铝合金杆件21围合形成一个网洞24，依次拼装铝合金杆件21的连接节点212，直至在第二层支撑结构1012处形成一个闭合的圆形。对该第二层支撑结构1012处的圆形结构进行空间的定位复核并校正，圆形曲率的校正通过第二层1012处的支座23和连接节点212来实现。复合好后，以圆形为基础从第二层支撑结构1012处向第一层支撑结构1011处拼装铝合金杆件，如图10所示，显示了从第二层支撑结构1012处至第一层支撑结构1011处拼装好铝合金杆件21的俯视图，拼装铝合金杆件21时，采用同一层或同一高度处拼装形成闭合的圆形结构的方式，一圈一圈地进行拼装，每形成一圈圆形结构，都对该圆形结构进行曲率测量，通过铝合金杆件21之间的连接节点212进行曲率校正，校正后，再继续进行一圈一圈地拼装，直至形成覆盖建筑主体结构10顶部的铝合金网壳结构20。
[0049]第二层支撑结构1012至第一层支撑结构1011的铝合金杆件21拼装完成后，再从第二层支撑结构1012向穹顶结构11的顶部进行拼装铝合金杆件21，拼装要求与从第二层支撑结构1012向第一层支撑结构1011的拼装要求相同，在此不再赘述。铝合金网壳结构20的安装从中间向下开始拼装铝合金杆件21，再从中间向上拼装，这样拼装的方式，使得结构稳固不易变形，方便调整每一层的铝合金杆件结构的曲率，确保铝合金网壳结构的整体形状，偏差容易校正，确保椭球形的铝合金网壳结构，且铝合金网壳结构的整体的稳定性强。
[0050]如图4和图6所示，在进行穹顶结构11的施工过程中，于环形支撑结构上设置操作架体103，于地面支设满堂脚手架104，其中操作架体103作用为材料的运输平台，为施工过程中的材料运输及施工结束后的满堂脚手架104的拆卸提供运送通道。满堂脚手架104起到两方面的作用，一方面为操作人员提供操作平台，高空作业时，在工作面的下方每隔10米设置一道安全网，防止高空坠物；另一方面为顶部铝合金杆件21提供支撑，铝合金杆件21采用六根拼装在一起的结构，三根围合形成一个网洞，这样的三角形结构的稳定性好，当三角形结构未形成时，为保证铝合金杆件21的结构稳定性，采用满堂脚手架104支撑铝合金杆件21。
[0051]如图7、图11和图12所示，支座23固定在环形支撑结构101上，该环形支撑结构101形成于建筑主体结构10上,在烧筑形成环形支撑结构101的同时在环形支撑结构101内埋设埋件102，通过埋件102固定支座23，较佳地，支座23通过焊接固定于埋件102。支座23上还轴接连接有连接板231，支座23相对于焊接的一面，即顶面形成有两个相对设置的R形板232，两个R形板232之间留设有间隙，连接板231的底部形成有轴接板2311，该轴接板2311插设在间隙内，通过螺栓穿设两个R形板232和轴接板2311，并螺合有螺母紧固，实现了连接板231轴接于支座23，通过该轴接来调整连接板231的角度，进而实现校正铝合金杆件21的拼装曲率，当连接板231调整到适宜角度后，再紧固螺栓和螺母，将连接板231与支座23夹紧固定。
[0052]如图13和图14所示，显示了本发明中铝合金杆件拼装时连接节点处的结构。铝合金杆件21为工字型结构，该铝合金杆件21的端部制作成凸尖结构211，结合图12所示，在支座23上拼装铝合金杆件21时，将铝合金杆件21的凸尖结构211围绕连接板231的圆心设置，且凸尖结构211的底部贴合于连接板231上，通过螺栓穿设凸尖结构211和连接板231将铝合金杆件21紧固连接在连接板231上，实现了铝合金杆件21安装于支座23。围绕设置的凸尖结构211即为铝合金杆件21的连接节点212，设置在支座23上的铝合金杆件21的底部的连接节点212，通过连接板231连接，该而顶部的连接节点212，通过节点板22连接，以此实现铝合金杆件21的拼装。具体地，在凸尖结构211的顶部盖设节点板22，通过螺栓穿设凸尖结构211的顶部和节点板22将围绕设置的铝合金杆件21连接在一起。铝合金杆件21的凸尖结构211和节点板22适配于椭球形铝合金穹顶结构的曲率，铝合金杆件21的曲率通过凸尖结构211的弯曲来体现，通过连接节点的坐标点B来测量曲率偏差，通过调整连接节点处的凸尖结构211和节点板22即可实现曲率偏差的调整。
[0053]作为本发明的一较佳实施方式，铝合金杆件21的连接节点212处有六根铝合金杆件21的端部，六根铝合金杆件21的端部围绕设置，形成圆形结构，节点板22也为圆形结构，通过节点板22将铝合金杆件21连接在一起，形成了铝合金网壳结构20。拼装铝合金杆件21时，安装完支座23处的铝合金杆件21后，先向上拼装一节铝合金杆件21，再向下拼装一节铝合金杆件21，再一直向下拼装铝合金杆件21至铝合金网壳结构20的底部，再从中间的铝合金杆件21向上拼装，直至形成了铝合金网壳结构20。拼装时，铝合金网壳结构20顶部的铝合金杆件21的连接节点212处均安装节点板22，完成后再对铝合金网壳结构20底部的铝合金杆件21的连接节点212进行处理，铝合金杆件21为工字型结构，顶部和底部结构相同，所以铝合金杆件21底部的连接节点212处也安装节点板22进行连接，安装节点板22时从铝合金网壳结构20的底部向顶部进行安装。
[0054]如图15和图16所示，铝合金网壳结构20完成后，在铝合金网壳结构20上铺设防水铝板30，防水铝板30设在铝合金杆件21围合形成的网洞24上，防水铝板30的端部通过压条件31密封连接于铝合金杆件21上，将防水铝板30安装好后，在防水铝板30上对应节点板22的位置处设置铝罩221，铝罩221的四周涂覆密封胶222进行密封。然后，再于结构上安装装饰件32，装饰件32上形成有安装板321，通过安装板321安装于压条件31上，这样就完成了椭球形的铝合金穹顶结构。结合图17所示，防水铝板30的底部设有保温棉302，使得铝合金穹顶结构具有保温、隔热、降噪、防水等功能。结合图18所示，装饰件32为佛手结构，通过装饰件使得穹顶结构具有美丽的外观。
[0055]如图17所示，显示了本发明中安装防水铝板的分解示意图，安装防水铝板30时，防止在铝合金杆件21上开设较多的安装孔而影响铝合金杆件21的力学性能，通过压条件31安装防水铝板30。具体为:将防水铝板30铺设于铝合金杆件21围合形成的网洞24上，防水铝板30的端部搭设在铝合金杆件21的顶部，通过压条件31将防水铝板30的端部压合固定于铝合金杆件21上，其中，铝合金杆件21的顶部设有紧固槽214，该紧固槽214的内壁上设有适配螺栓的齿状结构，压条件31上开设有螺栓孔，压条件31将防水铝板的端部压合在铝合金杆件21的顶部上，通过螺栓穿设螺栓孔螺合于紧固槽214内壁上的齿状结构，从而紧固防水铝板30和铝合金杆件21。采用螺栓配合紧固槽的方式连接，避免了在铝合金杆件21上开设安装孔而影响铝合金杆件21的力学性能，有效确保铝合金杆件21的强度，以及穹顶结构的安全性。
[0056]为增强防水铝板30的防水性能，铝合金杆件21的顶部设有安装卡槽213，压条件31的底部对应安装卡槽213设有卡环311，防水铝板30的端部形成有适配安装卡槽213的安装部301，该安装部301弯折形成有折边3011，将防水铝板30的安装部301置于安装卡槽213内，通过压条件31上的卡环311压合安装部301，使得安装部301上的折边3011贴合于卡环211的一侧，结合图19所示，于卡环311和安装部301围合形成的空隙内填充防水橡胶条313，通过螺栓将压条件31紧固于铝合金杆件21上，该螺栓螺合于紧固槽214内，再于压条件31两侧的弧形槽口 315内涂覆防水胶314。
[0057]本发明中的两个网洞24共用一根铝合金杆件21，所以两个防水铝板30的端部分别设于一根铝合金杆件21的两侧，铝合金杆件21的顶部设有相对的两个安装卡槽213，紧固槽214设于两个安装卡槽213之间，压条件31的底部也设有两个卡环311，通过一个压条件31将两个防水铝板30的端部密封连接于一个铝合金杆件21上。
[0058]如图18所示，显示了本发明中装饰件的结构，装饰件32的侧部设有安装板321，通过安装板321安装装饰件32。如图19和图20所示，压条件31的顶部形成有相对设置的条形槽312，条形槽312的内壁上设有适配螺栓螺纹的齿状结构，通过螺栓穿设安装板321紧固于条形槽312内，将装饰件32安装于压条件31上。装饰件32包括七面不同的铝板组成，通过在装饰件32的内部设置连接套将铝板组装在一起，安装装饰件32时，先将装饰件32在地面拼装好后，整体吊装到对应的位置，在屋面进行精确定位安装。安装装饰件32时，螺栓分两次拧紧，包括初拧和终拧，螺栓初拧过程中，螺栓抢应垂直，拧紧顺序从中间向两边延伸。
[0059]本发明大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，可以用于跨度在100米至150米建筑主体上，具体施工过程中的难点包括如下:
[0060]穹顶铝合金构件由几万组规格形状各不相同的构件、铝板、压条、玻璃组成，网壳结构采用板式铆接节点，结构的曲线变化处理均在节点板上，大部分单一节点折弯角度的不同，同时穹顶为椭球形结构，为确保铝合金杆件顺利安装及闭合，对节点表面的各孔精确度及埋件、构件的定位、放线的精准程度提出了非常高的要求。在节点板上处理椭球形的曲率，且在节点板上设置螺栓连接的通孔，通孔的设置也体现了椭球形曲率的要求，对应在铝合金杆件的端部也同样设置有通孔，进而通过螺栓进行紧固连接。
[0061]网壳结构为椭球形异型结构，需根据建筑形状、内外单层网壳结构施工及壳体内部各专业穿插作业，搭设在不同标高、灵活调节的高空桁架式承插盘扣型操作架。为满足顶部铝合金结构、机电设备及装饰施工，需根据建筑椭球形状，搭设高度变化不一的高空操作架，最高搭设高度52.Sm ;由于架体较高，须在满足承载及架体稳定前提下尽可能减轻架体自重，减少楼面荷载；经分析比较，采用承插盘扣形成具有刚度和稳定性的三维空间桁架体系，通过独立塔式连接成操作平台既满足承载要求，又可减轻架体自重，具有灵活的可拆卸、调节性。考虑安全、荷载因素，以3.6*3.6m架体为一个单元，单元与单元之间间隔3.6m,单元间每隔1.5m高度连接一道，以满足架体的整体稳定性要求，顶层设置一层工作面，满铺钢踏板，顶层工作面四周在1.0m位置设置扶手杆，架体满搭竖向斜拉杆；架体顶层满铺轻质压型钢踏板；为保证结构的整体稳定性，通过线性屈曲分析计算分析屈曲模态以及易发生屈曲的位置，判断结构的稳定性。架体整体稳定系采用MIDAS/GEN建模，进行空间三维受力分析演算，屈曲分析时，考虑1.0恒载+0.5活载作为结构的初始荷载，对其进行屈曲分析。根据屈曲分析结果，确定对结构整体稳定性造成影响的最小阶屈曲因子和屈曲模态；是否满足《空间网格技术结构规程》(JGJ7-2010)规定的屈曲安全系数K值。
[0062]铝合金网壳结构构件的安装采用由四周向中央逐圈逐件拼装的方法，为避免后期安装误差累计较大，安装过程需确保构件形成空间稳定体系，并及时复核、消除安装偏差，实现大面积高空闭合体系自约束安装。穹顶外层铝结构安装顺序为:在对支座预埋板进行测量复核后，上下安装顺序为:由中间第二层支撑结构的支座开始向下安装至第一层支撑结构的支座，在将支座周边的铝合金杆件安装完成后并形成一个封闭的空间结构后，对此空间结构进行空间的定位复核并校正。然后再由第二层支撑结构向下施工，直至到第一层支撑结构为止，当招合金结构施工至第一层支撑结构的标高时，整个结构已经相对稳定。最后再由外至内一圈一圈施工，直至整个外层穹顶施工完成；周边安装顺序为:先安装中间轴线到外侧轴线的构件，后安装中间轴线至内侧轴线(预留内侧轴线内部构件作为内层铝合金结构构件入口，为保证先行安装的结构不发生变形(先行安装的三个单元需利用脚手架为支撑将杆件撑起(待此安装构件有一定的刚度后(则不再需要支撑(可利用结构自身的刚度进行安装；杆件安装过程中应复核安装偏差，及时消除安装偏差，保证建筑外形；杆件安装时采用美国进口的气动铆钉枪进行铆钉紧固，保证杆件安装固定牢固；铝合金构件连接节点采用硬铝合金螺栓拼接连接，杆件端部的螺栓孔的规格、数量与节点板上对应的螺栓孔的规格、数量一致，杆件和连接板均在工厂加工，现场以铆钉枪进行装配式连接施工，具有速度快、难度小等特点；支座底部采用镀锌钢板与预埋钢板焊接连接，支座顶部连接板用螺栓与铝合金杆件连接，通过钢板开孔形成可以转动的铰接，以释放全部的弯矩。
[0063]穹顶外层铝板安装完成后，外层坡度陡峭(70度)，装饰件安装难度特别大，需搭设高空材料周转及安装平台。
[0064]以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，包括: 于建筑主体结构的顶部烧筑形成环形支撑结构； 于所述环形支撑结构上固定支座； 于所述支座上拼装铝合金杆件形成铝合金网壳结构，拼装所述铝合金杆件的过程中进行曲率测量，并通过所述支座和所述铝合金杆件的连接节点调整偏差，于所述建筑主体结构的顶部形成椭球形的铝合金网壳结构； 于所述铝合金网壳结构上密封连接防水铝板。
2.如权利要求1所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，形成环形支撑结构包括从低到高设置的第一层支撑结构和第二层支撑结构；在拼装铝合金杆件形成招合金网壳结构时: 先从所述第二层支撑结构处的支座拼装铝合金杆件，将所述第二层支撑结构处的铝合金杆件拼装形成闭合的圆形； 再从所述第二层支撑结构向所述第一层支撑结构拼装铝合金杆件； 最后再从所述第二层支撑结构向上拼装铝合金杆件，直至封顶形成拼接的椭球形的铝合金网壳结构。
3.如权利要求2所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，在拼装铝合金杆件的过程中: 将处于同一层的所述铝合金杆件拼装形成闭合的圆形，并进行曲率测量； 通过调整所述铝合金杆件的连接节点进行曲率校正； 再一圈一圈地向上或向下进行拼接，直至形成覆盖所述建筑主体结构顶部的铝合金网壳结构。
4.如权利要求1所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，于所述支座上轴接一连接板，通过轴接调整所述连接板的角度；所述铝合金杆件为工字型结构； 将所述铝合金杆件的端部制作成凸尖结构； 将所述铝合金杆件的凸尖结构围绕所述连接板的圆心设置，使得所述凸尖结构的底部贴合于所述连接板上； 通过螺栓穿设所述凸尖结构和所述连接板紧固连接所述凸尖结构和所述连接板。
5.如权利要求4所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，再于围绕设置的所述凸尖结构的顶部连接节点板，所述节点板和所述凸尖结构的顶部适配于椭球形铝合金穹顶结构的曲率。
6.如权利要求5所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，所述铝合金杆件顶部的节点板安装完成后，对所述铝合金杆件底部的连接节点进行处理: 于所述铝合金杆件底部的连接节点处连接所述节点板，连接所述节点板时从所述铝合金网壳结构的底部向顶部进行安装。
7.如权利要求1所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，于所述铝合金网壳结构上密封连接防水铝板包括: 将所述防水铝板设于所述铝合金杆件围合形成的网洞上； 将所述防水铝板的端部和对应的所述铝合金杆件通过压条件密封连接，其中:所述铝合金杆件的顶部设有紧固槽，所述紧固槽内壁上设有适配螺栓的齿状结构，所述压条件上开设有螺栓孔； 通过所述压条件压合所述防水铝板的端部于所述铝合金杆件上，通过螺栓穿设所述螺栓孔并螺合于所述紧固槽内壁上的齿状结构从而紧固所述防水铝板和所述铝合金杆件。
8.如权利要求7所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于， 所述铝合金杆件的顶部还设有安装卡槽，所述压条件的底部对应所述安装卡槽设有卡环，所述防水铝板的端部形成有适配所述安装卡槽的安装部； 将所述安装部置于所述安装卡槽内； 通过所述压条件的卡环压合所述安装部； 于所述卡环和所述安装部围合形成的空隙内填充防水橡胶条； 于所述压条件的两侧涂覆防水胶。
9.如权利要求7所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，于所述防水铝板上对应所述节点板的位置设置铝罩板，将所述铝罩板的四周涂覆密封胶。
10.如权利要求7所述的大跨度椭球形铝合金穹顶结构的施工方法，其特征在于，还包括于所述防水铝板上安装装饰件，所述装饰件上设有安装板，所述压条件的顶部形成有条形槽，所述条形槽内壁上设有适配螺栓的齿状结构，通过螺栓穿设所述安装板并螺合于所述条形槽内从而将所述安装板紧固于所述条形槽上。
【文档编号】E04B1/32GK104314169SQ201410578870
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】孙晓阳, 陈斌, 张晓勇, 颜卫东, 张帅, 赵桂峰 申请人:中国建筑第八工程局有限公司