一种空间异形曲面结构快速定面装置的制作方法

1.本实用新型属于钢结构建筑设备技术领域，具体涉及一种空间异形曲面结构快速定面装置。


背景技术：

2.现代建筑随着人们生活质量的提高，其造型与结构也向着多元化发展。而空间异形曲面钢结构因其自身独特的结构具有跨度大、稳定性好、造型复杂优美、节约钢材等优点备受建筑师的青睐。空间异形曲面钢结构在施工时通常先定位节点，然后通过节点定位杆件，杆件间相互连接形成空间曲面。节点常见的有销冠焊接球、圆柱体等，空间曲面一侧节点都沿着曲面做成节点面，为确保空间曲面的整体性，节点面处于同一个球面上，因此各节点面都有单独的法线，以往的施工中通常采取在面上寻找三个空间点，通过空间点坐标确定节点面，但是该方案现场工人操作流程繁琐，节点面微调难度大，对安装队伍的素质要求高，很难适应大面积的快速安装施工。因此如何快速精准的确定节点面的方位，成为了此类空间异形曲面结构施工的关键，其成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种空间异形曲面结构快速定面装置，以至少解决上述部分技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种空间异形曲面结构快速定面装置，包括销冠球球体，设于销冠球球体上用于定位销冠球球体标高的节点标高定位支撑，以及设于销冠球球体上用于定位销冠球球体节点空间位置的空间定位机构。
6.进一步地，空间定位机构包括设于销冠球球体上的定面圆柱，以及设于定面圆柱顶端面上的定面圆柱方位线。
7.进一步地，销冠球球体上设有节点面，定面圆柱位于节点面上。
8.进一步地，定面圆柱顶端面处于水平位置时，节点面与水平面之间的夹角为节点面安装就位后的坡角。
9.进一步地，定面圆柱顶端面处于水平位置，并且定面圆柱方位线与销冠球球体圆心坐标x轴相平行时，销冠球球体空间整体就位。
10.进一步地，定面圆柱底端外壁上设有定面圆柱外螺纹，节点面上设有与定面圆柱外螺纹相适配的第二螺纹孔，定面圆柱螺纹连接于第二螺纹孔内。
11.进一步地，还包括用于配合定面圆柱使用以确定其处于水平的水准仪。
12.进一步地，节点标高定位支撑顶端外壁上设有节点标高定位支撑外螺纹，销冠球球体上开设有节点标高定位支撑外螺纹相适配的第一螺纹孔，节点标高定位支撑螺纹连接于第一螺纹孔内。
13.进一步地，节点标高定位支撑采用不锈钢圆管制成。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15.本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。
16.本实用新型包括节点标高定位支撑、销冠球球体和定面圆柱，节点标高定位支撑螺纹连接于销冠球球体上，定面圆柱螺纹连接于销冠球球体的节点面上，定面圆柱顶端面上设有定面圆柱方位线。使用时，首先将节点标高定位支撑、销冠球球体和定面圆柱根据安装坐标和尺寸并根据实物以一比一的比例整体建模为销冠球模型；其次将销冠球模型输入数控下料控制设备采用数控下料制造出节点标高定位支撑、销冠球球体和定面圆柱；然后将节点标高定位支撑和定面圆柱安装至销冠球球体上；之后将节点标高定位支撑移位至钢结构节点安装点位，即可确定销冠球球体的安装标高及球心坐标；之后旋转销冠球球体并利用水准仪使定面圆柱顶面水平，即可确定节点面安装坡度；最后旋转销冠球球体使定面圆柱方位线与销冠球球体圆心坐标x轴相平行，即可。能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。
附图说明
17.图1为本实用新型空间异形曲面结构快速定面装置结构示意图。
18.图2为本实用新型销冠球球体上节点面示意图。
19.图3为本实用新型销冠球球体上第一螺纹孔示意图。
20.图4为本实用新型空间异形曲面结构快速定面装置使用方法流程示意图。
21.其中，附图标记对应的名称为：
22.1-节点标高定位支撑、2-销冠球球体、3-节点面、4-定面圆柱、5-定面圆柱方位线、6-第一螺纹孔、7-第二螺纹孔、8-水准仪。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例1，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。
25.本实用新型包括节点标高定位支撑、销冠球球体和定面圆柱，节点标高定位支撑螺纹连接于销冠球球体上，定面圆柱螺纹连接于销冠球球体的节点面上，定面圆柱顶端面上设有定面圆柱方位线。使用时，首先将节点标高定位支撑、销冠球球体和定面圆柱根据安装坐标和尺寸并根据实物以一比一的比例整体建模为销冠球模型；其次将销冠球模型输入数控下料控制设备采用数控下料制造出节点标高定位支撑、销冠球球体和定面圆柱；然后
将节点标高定位支撑和定面圆柱安装至销冠球球体上；之后将节点标高定位支撑移位至钢结构节点安装点位，即可确定销冠球球体的安装标高及球心坐标；之后旋转销冠球球体并利用水准仪使定面圆柱顶面水平，即可确定节点面安装坡度；最后旋转销冠球球体使定面圆柱方位线与销冠球球体圆心坐标x轴相平行，即可。能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。
26.实施例2，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。空间定位机构包括设于销冠球球体2上的定面圆柱4，以及设于定面圆柱4顶端面上的定面圆柱方位线5。
27.本实施例2在实施例1的基础上给出了空间定位机构更加优选的结构，具体为：空间定位机构包括设于销冠球球体2上的定面圆柱4，以及设于定面圆柱4顶端面上的定面圆柱方位线5。如此设计，可以通过定面圆柱4定位销冠球球体2上节点面3的坡度，通过定面圆柱方位线5定位销冠球球体2的水平方向位置。
28.实施例3，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。空间定位机构包括设于销冠球球体2上的定面圆柱4，以及设于定面圆柱4顶端面上的定面圆柱方位线5。销冠球球体2上设有节点面3，定面圆柱4位于节点面3上。
29.本实施例3在实施例2的基础上给出了销冠球球体2与定面圆柱4之间更加优选的连接结构，具体为：销冠球球体2上设有节点面3，定面圆柱4位于节点面3上。如此设计，可以通过定面圆柱4定位销冠球球体2上节点面3的坡度，通过定面圆柱方位线5定位销冠球球体2的水平方向位置。
30.实施例4，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。空间定位机构包括设于销冠球球体2上的定面圆柱4，以及设于定面圆柱4顶端面上的定面圆柱方位线5。销冠球球体2上设有节点面3，定面圆柱4位于节点面3上。定面圆柱4顶端面处于水平位置时，节点面3与水平面之间的夹角为节点面3安装就位后的坡角。
31.本实施例4在实施例3的基础上给出了定面圆柱4与节点面3之间更加优选的连接结构，具体为：定面圆柱4顶端面处于水平位置时，节点面3与水平面之间的夹角为节点面3安装就位后的坡角。如此设计，可以高效快捷地通过定面圆柱4定位销冠球球体2上节点面3的坡度。
32.实施例5，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。空间定位机构包括设于销冠球球体2上的定面圆柱4，以及设于定面圆柱4顶端面上的定面圆柱方位线5。销冠球球体2上设有节点面3，定面圆柱4位于节点面3上。定面圆柱4顶端面处于水平位置时，节点面3与水平面之间的夹角为节点面3安装就位后的坡角。定面圆柱4顶端面处于水平位置，并且定面圆柱方位线5与销冠球球体2圆心坐标x轴相平行时，销冠球球体2空间整体就位。
33.本实施例5在实施例4的基础上给出了定面圆柱4、定面圆柱方位线5与销冠球球体2之间更加优选的连接结构，具体为：定面圆柱4顶端面处于水平位置，并且定面圆柱方位线5与销冠球球体2圆心坐标x轴相平行时，销冠球球体2空间整体就位。如此设计，可以高效快捷地通过定面圆柱4定位销冠球球体2上节点面3的坡度、以及节点面3的水平方向位置。
34.实施例6，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。空间定位机构包括设于销冠球球体2上的定面圆柱4，以及设于定面圆柱4顶端面上的定面圆柱方位线5。定面圆柱4底端外壁上设有定面圆柱外螺纹，节点面3上设有与定面圆柱外螺纹相适配的第二螺纹孔7，定面圆柱4螺纹连接于第二螺纹孔7内。
35.本实施例6在实施例2的基础上给出了定面圆柱4和节点面3之间更加优选的连接结构，具体为：定面圆柱4底端外壁上设有定面圆柱外螺纹，节点面3上设有与定面圆柱外螺纹相适配的第二螺纹孔7，定面圆柱4螺纹连接于第二螺纹孔7内。如此设计，可方便定面圆柱4和节点面3之间的连接。
36.实施例7，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。空间定位机构包括设于销冠球球体2上的定面圆柱4，以及设于定面圆柱4顶端面上的定面圆柱方位线5。还包括用于配合定面圆柱4使用以确定其处于水平的水准仪8。
37.本实施例7在实施例2的基础上给出了空间异形曲面结构快速定面装置更加优选的结构，具体为：还包括用于配合定面圆柱4使用以确定其处于水平的水准仪8。如此设计，可以快速高效使定面圆柱4水平。
38.实施例8，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实
用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。节点标高定位支撑1顶端外壁上设有节点标高定位支撑外螺纹，销冠球球体2上开设有节点标高定位支撑外螺纹相适配的第一螺纹孔6，节点标高定位支撑1螺纹连接于第一螺纹孔6内。
39.本实施例8在实施例1的基础上给出了销冠球球体2与节点标高定位支撑1之间更加优选的连接结构，具体为：节点标高定位支撑1顶端外壁上设有节点标高定位支撑外螺纹，销冠球球体2上开设有节点标高定位支撑外螺纹相适配的第一螺纹孔6，节点标高定位支撑1螺纹连接于第一螺纹孔6内。如此设计，可方便销冠球球体2和节点标高定位支撑1之间的连接。
40.实施例9，如图1-4所示，本实用新型提供的一种空间异形曲面结构快速定面装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。本实用新型包括销冠球球体2，设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2标高的节点标高定位支撑1，以及设于销冠球球体2上用于定位销冠球球体2节点空间位置的空间定位机构。节点标高定位支撑1采用不锈钢圆管制成。
41.本实施例9在实施例1的基础上给出了节点标高定位支撑1更加优选的结构，具体为：节点标高定位支撑1采用不锈钢圆管制成。如此设计，不仅能保证节点标高定位支撑1所需的强度，还能有效节约材料，减轻本身重量。
42.实施例10，本实用新型还提供了一种空间异形曲面结构快速定面装置的使用方法，包括以下步骤：
43.步骤1、将节点标高定位支撑、销冠球球体和定面圆柱根据安装坐标和尺寸并根据实物以一比一的比例整体建模为销冠球模型；
44.步骤2、将销冠球模型输入数控下料控制设备采用数控下料制造出节点标高定位支撑、销冠球球体和定面圆柱；
45.步骤3、将节点标高定位支撑和定面圆柱安装至销冠球球体上；
46.步骤4、将节点标高定位支撑移位至钢结构节点安装点位，即可确定销冠球球体的安装标高及球心坐标；
47.步骤5、旋转销冠球球体并利用水准仪使定面圆柱顶面水平，即可确定节点面安装坡度；
48.步骤6、旋转销冠球球体使定面圆柱方位线与销冠球球体圆心坐标x轴相平行，即可。
49.通过上述方法，在空间异形曲面结构安装时，能够快速、精准的确定节点面，从而降低空间异形曲面结构的施工难度并提高空间异形曲面结构的施工效率。
50.本实用新型包括由节点标高定位支撑1、销冠球球体2、节点面3、定面圆柱4、定面圆柱方位线5组成的空间异形曲面结构快速定面装置，由经过数控切割相关线的节点标高定位支撑1支撑于销冠球球体2下方，销冠球球体2一端削冠形成节点面3，定面圆柱4位于节点面3上，定面圆柱4顶端面画有定面圆柱方位线5。水准仪8配合定面圆柱4水平。
51.本实用新型使用时，节点标高定位支撑1、销冠球球体2、定面圆柱4，按照实物以一比一的比例整体建模后，根据安装坐标和尺寸采用数控下料工厂加工出来，节点标高定位
支撑1与销冠球球体2、节点面3与定面圆柱4均通过相贯线连接，具体地销冠球球体2上设第一螺纹孔和第二螺纹孔，第二螺纹孔位于节点面3上，节点标高定位支撑1和定面圆柱4螺纹连接于销冠球球体2上。按照实际放样尺寸数控下料的节点标高定位支撑1，其上端与销冠球球体2相贯，可快速确定销冠球球体2的安装标高及球心坐标。销冠球球体2的标高及球心位置确定后，利用定面圆柱4与节点面3相贯，定面圆柱4顶端水平时得到的节点面3的坡度即为需要寻找的坡度，定面圆柱4顶端水平可通过水准仪8快速找平。找出节点面3坡度后，旋转销冠球球体2至定面圆柱方位线与轴线平行，此时的节点面3即为设计要求的空间面。
52.最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。