[发明专利]一种叠级型斗拱铝板插接系统及其施工方法

权利要求书

1.一种叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：包括沿穹顶环形设置一周的连接结构和沿连接结构布置一周的叠级型斗拱（12），所述叠级型斗拱（12）由下至上包括至少三层叠级铝管（7），所述连接结构包括与穹顶受力结构（11）固定连接的型钢马道（1）、与型钢马道（1）的底部固定连接的型钢吊架（2）、与型钢吊架（2）的底部固定连接的环形钢架（3）、沿环形钢架（3）表面整体贴合铺设连接的基层阻燃板（4）、沿基层阻燃板（4）外表面整体贴合铺设粘接的铝面板（5）、对应叠级铝管（7）的布置位置固定在铝面板（5）表面的插件（6），所述插件（6）的外部尺寸与叠级铝管（7）的内部尺寸相适应，所述叠级铝管（7）的端部套接插件（6）的外部。

2.根据权利要求1所述的叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：所述环形钢架（3）由矩形钢管冷弯而成，包括纬向设置在型钢吊架的外侧表面或者型钢吊架之间的环梁（3.1），环梁弯曲的弧度与叠级型斗拱的纬向弧度相适应，所述环形钢架（3）还包括连接环梁之间的连梁（3.2）。

3.根据权利要求2所述的叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：所述插件（6）在铝面板（5）上的设置位置均对齐相应的环梁，所述插件（6）紧贴铝面板（5）并通过由内至外依次贯穿铝面板（5）、基层阻燃板（4）和环梁的第一连接件（8）与铝面板（5）固定连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：所述插件（6）为一节铝方管或一节U型铝件，U型铝件的开口朝外。

5.根据权利要求4所述的叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：所述插件（6）包括通过第一连接件（8）与铝面板固定连接的连接边（6.1），还包括通过第二连接件（9）与叠级铝管（7）固定连接的套接边（6.2），所述第二连接件（9）由内至外依次贯穿叠级铝管（7）和插件（6）。

6.根据权利要求4所述的叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：每道型钢马道（1）均包括成对间隔设置的马道边垂杆（1.1）、固定连接在马道边垂杆（1.1）之间的水平连杆（1.2）和平铺在水平连杆（1.2）上的上人格栅板（1.3），所述水平连杆（1.2）包括设置在相邻对马道边垂杆底部之间的纬向水平连杆（1.21），还包括每对马道边垂杆之间的径向水平连杆（1.22）。

7.根据权利要求4所述的叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：所述型钢吊架（2）包括两根吊杆，吊杆的顶部均通过连接板（10）与纬向水平连杆（1.21）固定连接。

8.根据权利要求3或5所述的叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：所述第一连接件（8）和第二连接件（9）分别为螺栓、螺钉或铆钉。

9.根据权利要求4所述的叠级型斗拱铝板插接系统，其特征在于：沿穹顶由内至外至少设置三道型钢马道（1），包括内环马道（1a）、中环马道（1b）和外环马道（1c），所述型钢吊架（2）固定连接在内环马道（1a）和中环马道（1b）上。

10.根据权利要求9所述的叠级型斗拱铝板插接系统的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，现场精准放线定位：首先在Revit软件中绘制穹顶部位的整体效果模型，以建筑物中心点为基准，确定穹顶部位的基准点，以环形钢架的拱圆直径和叠级型斗拱的起拱高度为辅助，计算测量出环形钢架与叠级型斗拱完成面的放线尺寸；

步骤二，深化设计材料加工：采用Revit软件对叠级型斗拱数据进行现场实际复尺，确定后进行材料加工；按照总体设计对穹顶部位的布局，采用BIM进行节点的深化设计，确定基层连接结构各部件的起拱高度、排布连接方式和材料加工尺寸，然后对基层连接结构的各部件进行加工；

步骤三，型钢马道连接：在穹顶受力结构上垂直固定连接一块连接钢板，然后将型钢马道（1）的马道边垂杆（1.1）的顶部与连接钢板固定连接，将水平连杆（1.2）作为底托与马道边垂杆（1.1）的底部固定连接，在水平连杆（1.2）上铺上人格栅板（1.3）；

步骤四，型钢吊架连接：将型钢吊架的顶部通过连接板（10）与水平连杆（1.2）固定连接；

步骤五，环形钢架连接：将预先经过冷弯的环形钢架（3）与型钢吊架的底部进行固定连接，一部分环梁（3.1）的设置位置需与叠级型斗拱的设置位置相适应，以确保其后期实现两者的固定；

步骤六，基层阻燃板的安装：在基层阻燃板（4）的背面满涂防火涂料，然后将基层阻燃板（4）与环形钢架（3）进行贴合固定，确保圆环弧度自然，允许偏差为2mm-3mm；

步骤七，铝面板安装：在铝面板的背部预先点设双面胶作为临时固定，待调整好后满涂硅酮胶将其与基层阻燃板（4）进行粘贴固定，铝面板的两侧需设置翻边以密封面板拼接处；

步骤八，插件安装：将铝方管或U型铝件进行加工切割成节，对照Revit软件中叠级型斗拱的位置进行安装；

步骤九，叠级型斗拱的插接：安装叠级型斗拱时首先平推叠级铝管的两侧使插件插入叠级铝管内，再用第二连接件（9）固定其左右两侧及顶部使其安装牢固，然后再通过第一连接件（8）将叠级型斗拱与环形钢架固定。