CN116971621A - 穹顶结构玻璃幕墙的安装方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及大跨度穹顶结构施工的领域，尤其是涉及一种穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，包括以下步骤：提供穹顶网架，所述穹顶网架中空且顶部具有安装窗口；安装玻璃幕墙：提供穹顶玻璃和吊装设备，利用吊装设备将所述穹顶玻璃从所述穹顶网架内部的存放位置吊装至所述安装窗口所述存放位置位于所述安装窗口的下方，运吊途中保持所述穹顶玻璃处于竖直状态，将所述穹顶玻璃安装于所述穹顶网架。本申请具有减少天窗玻璃在吊装过程中的变形，使玻璃保持完好便于安装的效果。

Description

穹顶结构玻璃幕墙的安装方法

技术领域

本申请涉及大跨度穹顶结构的领域，尤其是涉及一种穹顶结构玻璃幕墙的安装方法。

背景技术

大跨度穹顶结构表面为双曲弧面，建筑造型优美，给人以大气庄严的印象。为了使建筑内部更加通透，经常会在穹顶结构顶部设置天窗。

现有的大跨度穹顶结构的玻璃幕墙施工由于穹顶结构为双曲弧面，施工穹顶中央的天窗幕墙的过程中，一般将玻璃呈水平放置，保证玻璃的稳定性，利用吊装设置将玻璃从穹顶结构外部沿着弧面吊装至天窗，玻璃在运吊过程中底部缺少支撑，容易在自重作用下发生变形。

发明内容

为了减少天窗玻璃在吊装过程中的变形，使玻璃保持完好便于安装，本申请提供一种穹顶结构玻璃幕墙的安装方法。

本申请提供的一种穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，采用如下技术方案：

一种穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，包括以下步骤：

提供穹顶网架，所述穹顶网架中空且顶部具有安装窗口；

安装玻璃幕墙：提供穹顶玻璃和吊装设备，利用所述吊装设备将所述穹顶玻璃从所述穹顶网架内部的存放位置吊装至所述安装窗口，所述存放位置位于所述安装窗口的下方，运吊途中保持所述穹顶玻璃处于竖直状态，将所述穹顶玻璃安装于所述穹顶网架。

通过采用上述技术方案，由于穹顶玻璃的安装部位位于穹顶网架顶部中央，直接将穹顶玻璃存放于建筑内部，利用吊装设备垂直向上将穹顶玻璃运吊至安装窗口，能够缩短吊装路径，减少吊装所需的时间，省去吊装中水平移动穹顶玻璃的过程。同时，在运吊中使穹顶玻璃保持竖直，尽量避免穹顶玻璃变形受损。

可选的，安装玻璃幕墙的步骤包括：

吊装环形玻璃：提供环形玻璃，利用所述吊装设备将所述环形玻璃从所述穹顶网架内部的存放位置吊装至所述安装窗口，将所述环形玻璃安装于所述穹顶网架；

吊装中心玻璃：提供中心玻璃，利用所述吊装设备将所述中心玻璃从所述穹顶网架内部的存放位置吊装至所述安装窗口，将所述中心玻璃安装于所述环形玻璃中部，形成所述穹顶玻璃。

通过采用上述技术方案，由于穹顶网架内部中空，穹顶玻璃的自重仅仅依靠边缘与穹顶网架连接进行支撑。将穹顶玻璃分割为中心玻璃与环形玻璃并分别进行吊装，一是能够减小穹顶玻璃的跨度，使结构更加安全；二是能够减小单次吊装的重量，降低对吊装设备的运力要求。

可选的，吊装环形玻璃的步骤包括：

提供多段环扇玻璃，利用所述吊装设备将所述环扇玻璃从所述穹顶网架内部的存放位置吊装至所述安装窗口，依次吊装所述环扇玻璃，将多段所述环扇玻璃首尾拼接，形成所述环形玻璃。

通过采用上述技术方案，将环形玻璃分为多段环扇，一是能减轻单次吊装的负荷；二是环形玻璃中部的空洞虽然没有重量，但是占用了较大空间，整体吊装需要沿环形玻璃的圆周均匀设置多个吊点，才能使环形玻璃在吊装过程中保持稳定。而将分割的环扇玻璃单独吊装还能够减少吊点数量，更有利于玻璃保持稳定。

可选的，“利用所述吊装设备将所述穹顶玻璃从所述穹顶网架内部的存放位置吊装至所述安装窗口”包括：

所述吊装设备包括提升机构、吸盘及绑带，将所述穹顶玻璃吸附于所述吸盘上，并用所述绑带将所述穹顶玻璃与所述吸盘捆绑固定；

启动所述提升机构，提升所述吸盘，使所述穹顶玻璃水平朝下面对所述安装窗口，将所述穹顶玻璃安装于所述穹顶网架。

通过采用上述技术方案，由于玻璃板材上不具备设置吊环的条件，因此常用的吊钩不适合吊装玻璃板材。考虑到玻璃板材表面光滑的特性，选用吸盘与玻璃板材吸合固定，并采用绑带捆绑防止玻璃坠落。从而无需额外设置吊环，使吊装更加简便。

可选的，“提升所述吸盘，使所述穹顶玻璃水平朝下面对所述安装窗口，将所述穹顶玻璃安装于所述穹顶网架”的步骤中包括：

向上提升所述吸盘，当所述穹顶玻璃顶部穿出所述安装窗口后，在向上提升所述穹顶玻璃的同时逐渐转动所述吸盘，使所述穹顶玻璃变为水平状态且位于所述安装窗口上方。

通过采用上述技术方案，当穹顶玻璃顶部穿出安装窗口后，向上提升穹顶玻璃的同时逐渐转动吸盘，能够缩短运吊距离与时间，提高吊装效率。

可选的，“利用所述吊装设备将所述穹顶玻璃从所述穹顶网架内部的存放位置吊装至所述安装窗口”的步骤之前，还包括：

架设吊装设备：将所述吊装设备固定安装于所述穹顶网架顶部，使所述吊装设备位于所述安装窗口正上方。

通过采用上述技术方案，由于采用了从穹顶网架内部吊装穹顶玻璃的方式，只需要实现竖向升降，无需对穹顶玻璃进行水平移动。因此可以在穹顶网架顶部架设成本更加低廉的简易吊装设备，从而能够降低对吊装设备的运力要求，节约成本。

可选的，“提供穹顶网架”的步骤包括：提供多个环形圈层，多个所述环形圈层同心叠级设置，所述环形圈层的外周壁上具有竖向安装口，相邻的所述环形圈层固定连接，形成所述穹顶网架；

“安装玻璃幕墙”的步骤还包括：提供幕墙单元，利用所述吊装设备将所述幕墙单元吊装至所述竖向安装口，将所述幕墙单元安装于所述环形圈层。

通过采用上述技术方案，提供由多个钢架圈层同心叠级相连的穹顶网架，对穹顶结构的弧面进行微分。将幕墙单元竖向安装于各级环形圈层的外周壁上，省却了原有双曲弧面穹顶结构中随穹顶弧度调整玻璃角度这一工序，从而使大跨度穹顶结构玻璃幕墙的安装更加简便，能够有效降低施工作业难度。另外，可以利用环形圈层顶部的平面充当施工平台，用于临时堆放材料，还能便于工人站立行走。

可选的，提供幕墙单元的步骤包括：提供玻璃板和连接框，所述玻璃板嵌合固定于所述连接框内，形成所述幕墙单元；

“利用所述吊装设备将所述幕墙单元吊装至所述竖向安装口，将所述幕墙单元安装于所述环形圈层”的步骤包括：将所述连接框与所述环形圈层连接固定。

通过采用上述技术方案，将玻璃板与连接框组装为幕墙单元后再整体进行吊装与安装，使得现场施工时不必直接对玻璃板直接进行连接操作，从而缩短现场施工的时间，减少因现场操作发生意外产生的玻璃损耗；在运输及堆放幕墙单元的过程中，连接框还能对玻璃板起到保护作用，从而避免玻璃板之间相互磕碰造成损坏。

可选的，“利用所述吊装设备将所述幕墙单元吊装至所述竖向安装口”的步骤之前，还包括：

提供多个吊耳，将多个所述吊耳沿所述连接框的周长间隔固定于所述连接框顶部，连接吊装设备与所述吊耳。

通过采用上述技术方案，沿连接框顶部设置多个吊耳能够增加吊点数量，使幕墙单元的受力更加均匀。

可选的，“将多个所述吊耳沿所述连接框的周长间隔固定于所述连接框顶部”的步骤还包括：

将所述吊耳与所述连接框铰接，当所述吊耳转动至与所述连接框顶面贴合时，所述吊耳在所述连接框上的投影位于所述连接框内。

常见的吊耳与被吊装件常用的连接方式为焊接，待玻璃幕墙安装完毕再将吊耳切除，由于吊耳向外突出，因此在堆放材料或是运输中存在被吊装件不便收纳的问题。通过采用上述技术方案，将吊耳与连接框之间改为铰接，不仅能在吊装时实现传力；在需要对幕墙单元进行收纳时，吊耳还能够通过转动，呈水平状态位于连接框上方，减少对空间的占用，使幕墙单元更加便于收纳。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将穹顶玻璃存放于穹顶网架内部，利用吊装设备垂直向上将穹顶玻璃运吊至安装窗口，缩短了吊装路径，省去吊装中水平移动穹顶玻璃的过程；运吊过程中使穹顶玻璃保持竖直，尽量避免了重力作用下玻璃板面弯曲变形；

2.通过提供由多个环形圈层同心叠级相连的穹顶网架，对穹顶结构的弧面进行微分。将幕墙单元竖向安装于各级环形圈层的外周壁上，省却了原有双曲弧面穹顶结构中随穹顶弧度调整玻璃角度这一工序，从而使大跨度穹顶结构玻璃幕墙的安装更加简便，有效降低了施工作业难度；

3.通过将穹顶玻璃拆分为中心玻璃与环形玻璃并分别进行吊装，减小了穹顶玻璃的跨度，使结构更加安全；同时还减小了单次吊装的重量，降低了对吊装设备的运力要求。

附图说明

图1是本申请实施例穹顶玻璃幕墙的安装方法流程图。

图2是本申请实施例的穹顶网架结构示意图。

图3是本申请实施例的穹顶结构局部立面图。

图4是本申请实施例的穹顶玻璃结构示意图（图中虚线表示环形圈层）。

图5是本申请实施例的穹顶幕墙安装示意图。

图6是本申请实施例的幕墙单元结构示意图。

附图标记说明：

1、穹顶网架；11、安装窗口；12、环形圈层；121、竖向安装口；2、穹顶玻璃；21、中心玻璃；22、环形玻璃；221、环扇玻璃；3、吊装设备；31、吸盘；32、绑带；33、吊索；4、幕墙单元；41、玻璃板；42、连接框；5、吊耳。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种穹顶结构玻璃幕墙的安装方法。

参照图1，穹顶结构玻璃幕墙的安装方法包括利用吊装设备3将穹顶玻璃2从穹顶网架1内部的存放位置吊装至安装窗口11，运吊途中保持穹顶玻璃2处于竖直状态，然后将穹顶玻璃2安装于穹顶网架1。能够缩短吊装路径，降低作业难度，省去吊装中水平移动穹顶玻璃2的过程，从而使玻璃幕墙的安装更加简便。

另外，穹顶玻璃2为平面板材，如果将穹顶玻璃2水平放置进行运吊，重力作用方向垂直于板面，则板面在自重作用下容易受弯变形，随着运吊时间的增长，变形量逐渐累加。因此从室内垂直吊装穹顶玻璃2，并在运吊中使穹顶玻璃2保持竖直，还能够尽量避免穹顶玻璃2变形受损。

参照图2，提供穹顶网架1。将八个环形圈层12由外向内同心叠级向上搭建，将相邻的环形圈层12连接固定，形成建筑平面呈圆形的穹顶网架1。穹顶网架1内部中空且顶部具有安装窗口11，安装窗口11的形状随环形圈层12而定，可以为圆形或椭圆形。环形圈层12由钢构件搭接而成，通过将环形圈层12交错排布，使相邻的环形圈层12之间形成竖向安装口121。若干个竖向安装口121沿环形圈层12的外周壁阵列分布。

参照图1、图3，安装玻璃幕墙具体包括两个部分，一是吊装穹顶玻璃2，二是吊装幕墙单元4。利用吊装设备3，将穹顶玻璃2运吊至安装窗口11并安装于穹顶网架1顶部中央，将幕墙单元4运吊至竖向安装口121并安装于环形圈层12外周壁，幕墙单元4与竖向安装口121一一对应安装。上述两个部分独立进行，没有工序上的先后关系。可以选择依次进行，也可以选择同时进行。

吊装穹顶玻璃2具体的步骤包括：

提供穹顶玻璃2。

参照图4，穹顶玻璃2为圆形玻璃板材，由于穹顶网架1内部中空，因此穹顶玻璃2的自重仅仅依靠外周圈与穹顶网架1之间的连接来进行支撑。为了减小穹顶玻璃2的跨度，提高结构的安全性，可以根据设计图纸将穹顶玻璃2拆分为相互嵌套的中心玻璃21与环形玻璃22，并分别进行吊装。考虑到环形玻璃22中部具有空洞，为了使环形玻璃22在吊装过程中保持稳定，需要沿环形玻璃22的圆周均匀设置多个吊点。因此进一步将环形玻璃22拆分为四片环扇玻璃221，环扇的具体拆分数量可以根据环形玻璃22的大小及施工条件做出适应性调整。另外，对穹顶玻璃2进行拆分，还能减小单次吊装的负荷，降低对吊装设备3的运力要求。

提供吊装设备3，吊装设备3包括提升机构、吸盘31和绑带32。

参照图5，架设吊装设备3：在安装窗口11正上方搭设吊架，将吊装设备3固定安装于穹顶网架1顶部。由于本方案采用了从穹顶网架1内部吊装穹顶玻璃2的方式，只需要实现竖向升降，无需对穹顶玻璃2进行水平移动。因此吊装设备3无需具备水平运吊的功能，可以选择在穹顶网架1顶部架设成本更加低廉的简易吊装设备3，选择使用卷扬机、电动吸盘31、绑带32及吊索33组合而成的吊装设备3能够降低对吊装设备3的运力要求，节约成本。考虑到玻璃表面光滑的特性，选用吸盘31与玻璃板材吸合固定，从而无需在穹顶玻璃2上额外设置吊环，使吊装更加简便。

吊装环形玻璃22：放卷吊索33，利用吸盘31将环扇玻璃221从穹顶网架1内部的存放位置吊装至安装窗口11，依次吊装环扇玻璃221，将四段环扇玻璃221首尾拼接，形成环形玻璃22。

参照图5，吊装中心玻璃21：将穹顶玻璃2吸附于吸盘31上。为了提高吊装的安全性，防止玻璃坠落，还可以选择提供绑带32，将穹顶玻璃2与吸盘31捆绑固定，启动卷扬机，向上提升吸盘31，将中心玻璃21从穹顶网架1内部的存放位置吊装至安装窗口11；当中心玻璃21顶部穿出安装窗口11后，在向上提升中心玻璃21的同时逐渐缓慢转动吸盘31，能够缩短运吊距离与时间，提高吊装效率，使穹顶玻璃2变为水平状态且位于所述安装窗口11上方，将中心玻璃21安装于环形玻璃22中部，形成穹顶玻璃2。为了使吊装顺利，可以选择将中心玻璃21运吊至安装窗口11上方后，再将幕墙支座安装固定于安装窗口11边缘，尽量避免幕墙支座对中心玻璃21的运吊产生干涉。

吊装幕墙单元4具体的步骤包括：

参照图6，提供玻璃板41和连接框42，玻璃板41嵌合固定于连接框42内，形成幕墙单元4；提供四个吊耳5，吊耳5沿连接框42的周长间隔固定于连接框42顶部，将吊耳5与连接框42铰接，然后使吊索33穿过各个吊耳5后与吊装设备3连接；利用塔吊或吊车等吊装设备3将幕墙单元4从穹顶网架1外部吊装至竖向安装口121，将连接框42与环形圈层12连接固定。

将玻璃板41与连接框42组装为幕墙单元4后再整体进行吊装与安装，使得现场施工时不必直接对玻璃板41直接进行连接操作，从而缩短现场施工的时间，减少因现场操作发生意外产生的玻璃损耗；在运输及堆放幕墙单元4的过程中，连接框42还能对玻璃板41起到保护作用，从而避免玻璃板41之间相互磕碰造成损坏。

常见的吊耳5与被吊装件常用的连接方式为焊接，待玻璃幕墙安装完毕再将吊耳5切除，由于吊耳5向外突出，因此在堆放材料或是运输中存在被吊装件不便收纳的问题。将吊耳5与连接框42之间改为铰接，不仅能在吊装时实现传力；在需要对幕墙单元4进行收纳时，转动吊耳5使吊耳5贴合于连接框42顶面，此时吊耳5在连接框42上的投影位于连接框42内部，能够减少对空间的占用，使幕墙单元4更加便于收纳。

本申请实施例一种穹顶结构玻璃幕墙的安装方法产生的效益为：通过提供由多个环形圈层12同心叠级相连的穹顶网架1，使穹顶网架1顶部加具有圆形的安装窗口11，将安装窗口11作为吊装口，将置于穹顶网架1内部的穹顶玻璃2垂直向上运吊至安装窗口11，缩短吊了装路径，省去了吊装中水平移动穹顶玻璃2的过程；运吊过程中使穹顶玻璃2保持竖直，尽量避免重力作用下玻璃板面弯曲变形。

将环形圈层12叠级向上设置，对穹顶结构的弧面进行微分，使全部幕墙单元4都竖向设置，省却了原有双曲弧面穹顶结构中随穹顶弧度调整玻璃角度这一工序，从而使大跨度穹顶结构玻璃幕墙的安装更加简便，有效降低了施工作业难度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供穹顶网架（1），所述穹顶网架（1）中空且顶部具有安装窗口（11）；

安装玻璃幕墙：提供穹顶玻璃（2）和吊装设备（3），利用所述吊装设备（3）将所述穹顶玻璃（2）从所述穹顶网架（1）内部的存放位置吊装至所述安装窗口（11），所述存放位置位于所述安装窗口（11）的下方，运吊途中保持所述穹顶玻璃（2）处于竖直状态，将所述穹顶玻璃（2）安装于所述穹顶网架（1）。

2.根据权利要求1所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，安装玻璃幕墙的步骤包括：

吊装环形玻璃（22）：提供环形玻璃（22），利用所述吊装设备（3）将所述环形玻璃（22）从所述穹顶网架（1）内部的存放位置吊装至所述安装窗口（11），将所述环形玻璃（22）安装于所述穹顶网架（1）；

吊装中心玻璃（21）：提供中心玻璃（21），利用所述吊装设备（3）将所述中心玻璃（21）从所述穹顶网架（1）内部的存放位置吊装至所述安装窗口（11），将所述中心玻璃（21）安装于所述环形玻璃（22）中部，形成所述穹顶玻璃（2）。

3.根据权利要求2所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，吊装环形玻璃（22）的步骤包括：

提供多段环扇玻璃（221），利用所述吊装设备（3）将所述环扇玻璃（221）从所述穹顶网架（1）内部的存放位置吊装至所述安装窗口（11），依次吊装所述环扇玻璃（221），将多段所述环扇玻璃（221）首尾拼接，形成所述环形玻璃（22）。

4.根据权利要求1所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，“利用所述吊装设备（3）将所述穹顶玻璃（2）从所述穹顶网架（1）内部的存放位置吊装至所述安装窗口（11）”包括：

所述吊装设备（3）包括提升机构、吸盘（31）及绑带（32），将所述穹顶玻璃（2）吸附于所述吸盘（31）上，并用所述绑带（32）将所述穹顶玻璃（2）与所述吸盘（31）捆绑固定；

启动所述提升机构，提升所述吸盘（31），使所述穹顶玻璃（2）水平朝下面对所述安装窗口（11），将所述穹顶玻璃（2）安装于所述穹顶网架（1）。

5.根据权利要求4所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，“提升所述吸盘（31），使所述穹顶玻璃（2）水平朝下面对所述安装窗口（11），将所述穹顶玻璃（2）安装于所述穹顶网架（1）”的步骤中包括：

向上提升所述吸盘（31），当所述穹顶玻璃（2）顶部穿出所述安装窗口（11）后，在向上提升所述穹顶玻璃（2）的同时逐渐转动所述吸盘（31），使所述穹顶玻璃（2）变为水平状态且位于所述安装窗口（11）上方。

6.根据权利要求1所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，“利用所述吊装设备（3）将所述穹顶玻璃（2）从所述穹顶网架（1）内部的存放位置吊装至所述安装窗口（11）”的步骤之前，还包括：

架设吊装设备（3）：将所述吊装设备（3）固定安装于所述穹顶网架（1）顶部，使所述吊装设备（3）位于所述安装窗口（11）正上方。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，“提供穹顶网架（1）”的步骤包括：提供多个环形圈层（12），多个所述环形圈层（12）同心叠级设置，所述环形圈层（12）的外周壁上具有竖向安装口（121），相邻的所述环形圈层（12）固定连接，形成所述穹顶网架（1）；

“安装玻璃幕墙”的步骤还包括：提供幕墙单元（4），利用所述吊装设备（3）将所述幕墙单元（4）吊装至所述竖向安装口（121），将所述幕墙单元（4）安装于所述环形圈层（12）。

8.根据权利要求7所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，提供幕墙单元（4）的步骤包括：提供玻璃板（41）和连接框（42），所述玻璃板（41）嵌合固定于所述连接框（42）内，形成所述幕墙单元（4）；

“利用所述吊装设备（3）将所述幕墙单元（4）吊装至所述竖向安装口（121），将所述幕墙单元（4）安装于所述环形圈层（12）”的步骤包括：将所述连接框（42）与所述环形圈层（12）连接固定。

9.根据权利要求8所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，“利用所述吊装设备（3）将所述幕墙单元（4）吊装至所述竖向安装口（121）”的步骤之前，还包括：

提供多个吊耳（5），将多个所述吊耳（5）沿所述连接框（42）的周长间隔固定于所述连接框（42）顶部，连接吊装设备（3）与所述吊耳（5）。

10.根据权利要求9所述的穹顶结构玻璃幕墙的安装方法，其特征在于，“将多个所述吊耳（5）沿所述连接框（42）的周长间隔固定于所述连接框（42）顶部”的步骤还包括：

将所述吊耳（5）与所述连接框（42）铰接，当所述吊耳（5）转动至与所述连接框（42）顶面贴合时，所述吊耳（5）在所述连接框（42）上的投影位于所述连接框（42）内。