本发明涉及建筑装饰领域，尤其是涉及一种可调节的多维曲面三角形铝板吊顶及其施工方法。
背景技术：
在公共设施建设中金属吊顶表现出了近乎完美的性能，在装饰外观上也极富变化，在实际项目中得到了广泛的应用。目前，在大多数金属板吊顶项目中，其建筑主体的吊顶大都为平面结构，金属板吊顶采用平面的钢骨架龙骨吊装金属板进行安装拼接，装配简单、施工方便；但对于特殊的多曲建筑吊顶来说，现有的金属板吊顶的制作、安装、施工存在以下难点：
其一，多维曲面铝板吊顶不仅施工难度加大，而且施工的误差越来越难控制，材料板块规格极其多。如果多曲吊顶的铝板单元采用通常的四边形铝板单元，由于各块的尺寸均不一致，每块都需工厂加工定制，成本高，周期长；
其二，四边形金属铝板单元的四个顶点定位高度均不相同，造成安装难度不可估量。如何控制现场施工板块与板块的拼接，以及精确材料加工尺寸已是完成设计效果的主要攻关难题；
其三，现有平面吊顶金属板是固定结构的，而多曲的吊顶金属板需要实现三维可调来进行多角度调节拼接成多曲，如何设计金属板三维可调构件成为技术难点。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种实现多曲天花板吊装的可调节的多维曲面三角形铝板吊顶及其施工方法，具有结构简单、精确调节天花三维角度、节约成本、安装快速的特点。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种大型建筑多曲三角板天花吊顶，包括连接于主体结构顶面的钢结构转换层、通过可调向转换盘吊挂在所述钢结构转换层下方的天花板；
所述钢结构转换层包括若干大三角形骨架以不同角度拼接形成的多曲的转换层；每块大三角形骨架的内部划分为若干拼接的小三角形，所述大三角形骨架上设有与所述小三角形的角部拼接处对应的吊挂点，所述可调向转换盘吊挂在与吊挂点对应的所述大三角形骨架的边框和连接于边框之间的角钢横梁上；
所述可调向转换盘包括圆形吊盘、半球螺栓、吊码，所述半球螺栓下端的半球形凸块适配可转动地插置在所述圆形吊盘中心开口朝下的半球形凹槽内，其上端螺杆穿过所述半球形凹槽顶端的通孔、吊挂于所述大三角形骨架的吊挂点；所述圆形吊盘的盘面沿周向间距设置有六个u型腰孔，六个所述吊码的顶端通过螺栓一一对应地吊挂在六个所述u型腰孔内；
所述天花板是由若干三角板拼合而成的多曲面，所述吊码的底端连接于所述三角板角部的挂钩上。
作为优选方式，每块所述大三角形骨架的内部划分为16块依次拼接的小三角形。
作为优选方式，所述三角板包括由三条角钢依次首尾连接构成的三角形框架和垫设在所述框架内的底板。
作为优选方式，位于所述底板角部的挂钩是角码，所述吊码的竖板下端通过螺栓连接在角码上。
作为优选方式，所述三角板的底板上端设有灯盒，底板中间开设灯孔，所述灯孔处安装有可透光的灯片；所述灯盒内安装有照明灯；所述灯片的材质是亚克力板。
作为优选方式，所述半球螺栓包括弧面在上的半球形凸块、由下向上穿过所述半球形凸块的螺杆。
本发明提供一种大型建筑多曲三角板天花吊顶结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、施工准备
施工前必须编制可调节的多维曲面三角形铝板吊顶施工方案，根据深化图纸、方案并结合工程结构的实际情况制定详细的有针对性和可操作性的技术交底；
步骤二、搭设脚手架
采用钢管搭设满堂脚手架，脚手架按照规范搭设牢固并做好安全预防措施；
步骤三、测量放线
采用精细化bim模型设计，将多维曲面天花设计优化剖分为大三角形单元块，若干块三角板组合为一个大三角形单元，整体钢结构转换层也对应天花分割为若干相连的大三角形单元，并将该大三角形单元均分成若干块小三角形单元；
将施工区域进行分区，选择起始区域，施工操作从起始区域开始，分别向两边延伸；根据放线图纸使用全站仪放出主控线、控制线、辅助线及安装起始区域的基准线，定位到安装天花的楼面；
步骤四、安装钢结构转换层
(1)按照放出的辅助线及起始安装基准线分区域放出大三角形骨架线，根据钢结构转换层单元块平面图指导钢结构转换层施工；
(2)按照放出的辅助线及起始安装基准线分区域放出大三角形骨架的定位线，指导大三角形骨架安装施工；大三角形骨架由角钢拼接而成的正三角形状，大三角形骨架焊接在纵向角钢的底端，若干大三角形骨架以不同角度拼接，形成多曲的钢结构转换层；
(3)每块大三角形骨架划分为若干拼接的小三角形，定出小三角形的角部拼接处的吊挂点，在大三角形骨架的边框之间焊接有角钢横梁，所述吊挂点位于大三角形骨架的边框和角钢横梁上；
步骤五、铺设机电线路
钢结构转换层安装完成后，电工需要进行主干照明线路与led点位出线盒线路的安装，并穿入预留软管电源线，电工接线测试；
步骤六、安装可调向转换盘
若干可调向转换盘垂吊在钢结构转换层的吊挂点上；相邻大三角形骨架的顶点处、边框上的吊挂点分别吊挂同一个可调向转接盘；
可调向转换盘的半球螺栓下端的半球形凸块适配可转动地插置在其圆形吊盘中心开口朝下的半球形凹槽内，其上端螺杆穿过所述半球形卡槽顶端的通孔吊挂于所述转换层的横向角钢上；六个吊码的通过螺栓吊挂在所述圆形吊盘上沿周向间距设置的六个u型腰孔内；
步骤七、三角板的安装、调节
通过手动吊机把三角板按照区域编号吊装上操作平台，然后按照设计图纸标高要求及排版要求依次吊装调节三角板；
可调向转接钢盘6个u形腰孔分别对应安装六块三角板的角部，通过l型角码和螺栓加平垫紧固；
每块三角板安装完成后根据测量标高调整高度、角度，拧紧螺丝固定。每块三角板之间的缝隙为10mm，大三角形骨架之间缝隙为30mm，大三角形骨架之间通过凹形板和螺栓连接紧固。
作为优选方式，每块所述大三角形骨架的内部划分为16块依次拼接的小三角形。
作为优选方式，所述吊挂点位于大三角形骨架的三个顶点、三条边的四等分点、位于其正中心的小三角形的三个顶点；在大三角形骨架的两条边框的四分点之间焊接有角钢横梁。
本发明提供一种天花吊顶的可调向转换盘，包括圆形吊盘、半球螺栓、“7”字型的吊码；所述半球螺栓包括弧面在上的半球形凸块、由下向上穿过所述半球形凸块的螺杆；所述半球螺栓下端的半球形凸块适配可转动地插置在所述圆形吊盘中心开口朝下的半球形凹槽内，其上端螺杆穿过所述半球形凹槽顶端的通孔、吊挂于所述大三角形骨架的吊挂点；所述圆形吊盘的盘面沿周向间距设置有六个弧形的u型腰孔，六个所述吊码的顶端通过螺栓一一对应地吊挂在六个所述u型腰孔内；所述半球形凸块的外侧包覆有半球形转动套，所述半球形转动套插置于半球形凹槽内，使可调向转盘的转动更加顺畅。
本发明涉及一种可调节的多维曲面三角形铝板吊顶及其施工方法，与现有设计相比，其优点在于：(1)整个项目全部采用精细化bim模型设计，将整体多曲钢结构转换层分割为若干拼接的大三角形骨架，在将大三角形骨架分解成若干小三角形，然后进行可调向转接钢盘和天花板的拼装，均由电脑bim模型精细化设计和控制，结构安全可靠，利于整体效果把控及设计验证；(2)根据将多曲天花板分解成多个相同规格的正三角形单元的原理，采用统一规格和尺寸的三角板，实现标准化批量工厂加工，现场组配安装，提高施工工效，节约成本；(3)可调向转接盘的半球形凹槽与半球形凸块的套接实现可调向转接盘的平面旋转调节，半球螺栓的螺杆与螺帽的设置实现可调向转接盘高度的调节，吊码上端的吊挂螺栓的设置实现每个三角板角部高度的调节，圆形吊盘的u型腰孔的设置实现三角板水平位置的调节，从而实现三角板三维多角度调节，安装精度极高，以保证多曲天花吊顶的曲线平滑过渡效果，结构简单、部件少、组装方便，安装方便且高度可调，安装后转接顺畅、吊装安全可靠；(4)三角板通过可调向转接钢盘实现多角度可调拼接，可以提高施工拼接的精度，还简化现场测量的工作量实现误差调整，从而实现多曲效果。
附图说明
图1为本发明可调节的多维曲面三角形铝板吊顶结构侧面示意图。
图2为本发明a点局部放大示意图。
图3为本发明三角板与可调向转接盘位置关系示意图。
图4为本发明可调向转接盘纵剖示意图。
图5为本发明可调向转接盘俯视示意图。
附图标记如下：
10-钢结构转换层、11-大三角形骨架、111-角钢横梁、12-纵向角钢、20-可调向转换盘、21-圆形吊盘、22-半球螺栓、23-吊码、211-半球形凹槽、212-u型腰孔、221-半球形凸块、2211-半球形转动套、222-螺杆、223-螺帽、30-天花板、31-三角板、311-挂钩、312-底板、313-灯盒、314-灯孔、315-灯片。
具体实施方式
本发明涉及一种可调节的多维曲面三角形铝板吊顶，包括连接于主体结构楼面的多曲钢结构转换层10、通过可调向转换盘20吊挂在钢结构转换层10下方的多曲天花板30；本发明中的三角形指代正三角形。下文结合说明书附图1-5和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图3所示，钢结构转换层10是由若干大三角形骨架11以相应角度拼接形成的多曲的转换层，如图1所示，本发明钢结构转换层10的上部连接有间距排布的纵向角钢12，纵向角钢12的顶部通过角码和化学螺栓吊挂在主体结构的楼面。
大三角形骨架11包括角钢构成的大三角形边框，相邻大三角形骨架11之间留有30mm交接缝，给相邻大三角形骨架11角度的调节预留了空间。每块大三角形骨架11的内部划分为若干拼接的小三角形，小三角形是规格和尺寸相同的正三角形。作为一种具体实施例，每块大三角形骨架11划分为16块拼接的小三角形，大三角形骨架11的边框和内部设有与16个小三角形的角部拼接处相对应的吊挂点，在大三角形骨架11的边框之间、设有吊挂点的位置连接有角钢横梁111，可调向转换盘20的上端吊挂在大三角形骨架11的边框和角钢横梁的吊挂点位置。优选地，在大三角形骨架的两条边框的四分点之间焊接有角钢横梁111，在满足吊挂要求的前提下，节约用材。
可调向转换盘20的下端吊挂有多曲天花板30。如图3所示，天花板30是由若干相同规格和尺寸的正三角形状的三角板31拼合而成的多曲面。其中，三角板31包括由三条角钢依次首尾连接构成的三角形框架和垫设在框架内的铝合金材质的底板312，在底板312的三个角部设有挂钩311，进一步地，位于挂钩是角码，焊接在底板上。相邻三角板31之间留有10mm交接缝，给三角板角度的调节预留了空间。
如图2、4所示，可调向转换盘20包括圆形吊盘21、半球螺栓22、纵截面为“7”字型的吊码23。圆形吊盘21是中间设有凸台的帽状体，其中间凸台内部设置有开口朝下的半球形凹槽211，凹槽的顶端设有通孔。半球螺栓22包括弧面在上的半球形凸块221、由下向上穿过所述半球形凸块221的螺杆222。半球螺栓22自下而上适配可转动地插置在半球形凹槽211内，半球螺栓22上端的螺杆222穿过半球形凹槽211顶部的通孔、通过螺帽固定，螺杆222的顶端穿置在位于上端的钢结构转换层10的吊挂点处，并通过螺帽223和平垫紧固。进一步地，在半球形凸块221的外侧包覆有半球形转动套2211，半球形转动套2211插置于半球形凹槽内，使可调向转盘的转动更加顺畅。如图5所示，圆形吊盘21的盘面沿周向间距设置有六个弯曲的u型腰孔212，u型腰孔212的弯曲度与圆形吊盘的对应边缘的弯曲度相同；连接在吊码23的顶端横板上的吊挂螺栓穿设在u型腰孔212内，通过螺帽固定，即将吊码吊挂在圆形吊盘上；吊码23的纵板底端螺栓连接于三角板31角部的挂钩311上，即可以同时安装六块三角板的角部。
半球螺栓22的半球形凸块221可在半球形凹槽211内自由旋转，半球形凹槽与半球形凸块的套接实现可调向转接盘的平面旋转调节；半球螺栓22的螺杆222与螺帽的设置实现可调向转接盘高度的调节；吊码23的顶端的吊挂螺栓的设置实现每个三角板角部高度的调节；吊挂螺栓在圆形吊盘21上u型腰孔内的位置可实现三角板水平位置的调节；综上，可以实现三角板三维多角度调节，安装精度极高，以保证多曲天花板的曲线平滑过渡效果。
进一步地，三角板31的底板312上端设有的灯盒313，在底板312的中心开设正三角形的灯孔314，灯孔上端盖设有可透光的亚克力板材质的灯片315。灯盒313上安装有led灯或筒灯，提高了天花吊顶的装饰效果。
本发明一种可调节的多维曲面三角形铝板吊顶施工方法，包括以下步骤：
步骤一、施工准备
施工前必须编制可调节的多维曲面三角形铝板吊顶施工方案，根据深化图纸、方案并结合工程结构的实际情况制定详细的有针对性和可操作性的技术交底。
技术负责人组织技术人员、施工员、质检员及劳务队班组长进行施工方案交底，对图纸、相关规范、图集等进行有针对性的学习，掌握各细部做法，使每位管理人员都能掌握施工的重点、难点，在施工中能正确操作。
步骤二、搭设脚手架
采用φ48×2、3、3.5、4、6钢管搭设，满堂脚手架立杆间距纵横均为1600；立杆接长必须对接，不得采用搭接接长。满堂脚手架水平横杆沿高度每间隔1500-1800设一道，距楼地面200-350设一道扫地杆。距墙距离控制在50cm-80cm之间，满堂脚手架顶面满铺脚手板，脚手板采用工程模板，脚手板下水平杆的间距不大于600，脚手板与水平横杆用16#铁丝穿孔绑扎牢固。在保证安全的基础上、为了施工方便、顶端平面外围不设置护栏，护栏高度为1.1-1.5米之间。脚手架按照规范搭设牢固并做好安全预防措施。脚手架平台要求离天棚梁底1500mm的空间，方便高空作业。
步骤三、测量放线
整个项目全部采用精细化bim模型设计，将多维曲面天花设计优化剖分为大三角形单元块，16块三角板组合为一个大三角形单元，整体钢结构转换层也对应天花分割为若干相连的大三角形单元，并将该大三角形单元均分成十六块小三角形单元，每个然后进行可调向转接钢盘和三角形铝板的拼装，均由电脑bim模型精细化设计和控制，结构安全可靠，利于整体效果把控及设计验证。
根据bim公司提供的放线图纸使用全站仪放出主控线、控制线、辅助线及安装起始区域的基准线，定位到安装天花的楼面。施工大堂进行分区，分为:a,b,c,d,e,f,g,h,i9个区域。起始区域为c区开始，分别往两边延伸。需要清理现场，以便施工单位能在大堂地面方便放线。
步骤四、吊装钢结构转换层
(1)按照放出的辅助线及起始安装基准线分区域放出大三角形骨架线，根据钢结构转换层单元块平面图指导钢结构转换层施工。通过50*50*5mm镀锌角码、2m12化学螺栓固定把50*5mm角钢垂直固定在混凝土楼板上，50*5mm角钢与钢结构转换层焊接，使钢结构转换层距离完成天花面的高度为150mm。
(2)按照放出的辅助线及起始安装基准线分区域放出大三角形骨架的定位线，指导大三角形骨架安装施工；大三角形骨架由角钢拼接而成的正三角形状，大三角形骨架焊接在纵向角钢的底端，若干大三角形骨架以不同角度拼接，形成多曲的钢结构转换层；钢结构转换层由若干根l50*5热镀锌角钢焊接成若干个大三角形骨架，若干个大三角形骨架随着多曲主体楼板的曲率焊接成型，
(3)每块大三角形骨架划分为若干拼接的小三角形，定出小三角形的角部拼接处的吊挂点，在大三角形骨架的边框之间焊接有角钢横梁，所述吊挂点位于大三角形骨架的边框和角钢横梁上；
作为一种实施例，每块大三角形骨架的内部划分为16块依次拼接的小三角形；每个吊挂点位于大三角形骨架的三个顶点、三条边的四等分点、位于其正中心的小三角形的三个顶点，共15个吊挂点。
在大三角形骨架的两条边框的四分点之间焊接有角钢横梁。(4)进行局部斜撑或斜拉焊接，以保证钢结构转换层的整体钢度。
步骤五、铺设机电线路
钢结构转换层安装完成后，电工需要进行主干照明线路(包括正常照明、应急照明、led效果照明3部分)与led点位出线盒线路的安装，并穿入预留软管电源线，电工接线测试。
步骤六、安装可调向转换盘
若干可调向转换盘垂吊在钢结构转换层的吊挂点上；相邻大三角形骨架的顶点处、边框上的吊挂点分别吊挂同一个可调向转接盘。可调向转换盘到钢结构转换层距离为50mm，加平垫(根据最终高层，并确保天花平滑过度效果)紧固。
具体地，可调向转换钢盘为定制热镀锌，可调向转换盘半球螺栓下端的半球形凸块适配可转动地插置在其圆形吊盘中心开口朝下的半球形凹槽内，其上端螺杆穿过所述半球形卡槽顶端的通孔吊挂于所述钢结构转换层的边框和角钢横梁的吊挂点处；进一步地，在半球形凸块的外侧包覆有半球形转动套，半球形转动套插置于半球形凹槽内，使可调向转盘的转动更加顺畅。六个“7”字型的吊码的通过吊挂螺栓吊挂在每个所述圆形吊盘上沿周向间距设置的六个u型腰孔内，对应安装6块三角板。
步骤七、三角形铝板安装、调节
通过手动吊机把三角板按照区域编号吊装上操作平台，然后按照设计图纸标高要求及排版要求依次吊装调节三角形单元板。
可调向转接钢盘6个u形腰孔分别对应安装六块三角板的角部，通过90mm高l型角码和m8*30螺栓加平垫紧固。其中三角板到可调向转接钢盘的高度为100mm。
每块三角块安装完成后根据测量标高调整高度、角度，拧紧螺丝固定。每块三角板之间的缝隙为10mm,大三角形骨架之间缝隙为30mm,板块之间通过凹形板和螺栓连接紧固。
安装时，连接构件可以三维多角度调节，适应双向曲面屋面上不同的固定条件。根据大三角形骨架安装质量控制标准大三角形骨架左右偏差≤2mm，进出偏差≤2mm，标高偏差≤2mm。单个大三角形骨架两端标高偏差≤1mm。左右相邻大三角形骨架进出，标高方向阶差≤1mm，单个大三角形骨架垂直度≤1.5mm，上下相邻大三角形骨架直线度≤1.5mm，相邻大三角形骨架接缝宽度偏差±1mm。
步骤八、清理、报验
依据设计图纸施工完毕后，所有螺母位置点万能胶，防止螺母脱丝。同时安排专业高空作业人员拆除操作平台和安全网，作业时系好安全带，通过天花吊顶上预留的洞口将杂物、垃圾、废弃材料吊下来。人员通过屋架上的检修马道上下。作业平台拆除的同时用干净毛巾对屋顶网架和天花构件进行清理，去掉网架天花构件表面的污渍和脚印。在自检合格后上报监理单位验收。