1.本发明涉及建筑幕墙施工技术领域，具体涉及一种大型悬挑斜面石材幕墙用龙骨桁架及其施工方法。
背景技术：
2.现代建筑的艺术形式变化多样，设计师对外立面效果的追求越来越高。石材幕墙可通过设计龙骨体系，达成各种形状、各种角度的外立面效果，因此各种形状的石材幕墙不断产生，其龙骨跨度大，组成复杂，节点密集，构件繁多。
3.对于立面高、悬挑大的斜面石材幕墙，其龙骨安装过程中容易累积误差，影响幕墙连接构件的水平度，产生完成面凹凸不平、石材分格不顺直等问题。如何合理进行龙骨体系设计、规划复杂龙骨桁架搭建的工序，并在施工过程中减少误差，是一个值得探讨的施工技术问题。
技术实现要素：
4.发明目的：本发明目的在于针对现有技术中大型悬挑斜面石材幕墙构件多、悬挑大、节点复杂等情况，优化设计龙骨桁架体系，合理规划施工工序、精确控制下料尺寸，提供一种大型悬挑斜面石材幕墙用龙骨桁架及其施工方法，不仅可以确保施工全过程的安全稳定，降低幕墙龙骨的安装误差，而且可以确保幕墙成型质量。
5.技术方案：本发明一种大型悬挑斜面石材幕墙用龙骨桁架，包括竖向主龙骨、弦杆和斜腹杆， 竖向主龙骨包括两根竖向平行设置的第一主龙骨和第二主龙骨，第一主龙骨和第二主龙骨的顶端通过第一连接弦杆连接；第一主龙骨与第一连接弦杆的连接处向外延伸出第一弦杆，第一弦杆分别与第一主龙骨和第一连接弦杆呈垂直状态；第二主龙骨与第一连接弦杆的连接处向外延伸出第二弦杆，第二弦杆分别与第二主龙骨和第一连接弦杆呈垂直状态；第一弦杆和第二弦杆远离主龙骨的一端通过第二连接弦杆连接；第一弦杆与第二连接弦杆的连接处向下延伸出第一斜腹杆，第一斜腹杆分别与第一弦杆和第二连接弦杆呈垂直状态；第二弦杆与第二连接弦杆的连接处向下延伸出第二斜腹杆，第二斜腹杆分别与第二弦杆和第二连接弦杆呈垂直状态；第一斜腹杆和第二斜腹杆呈平行设置，第一斜腹杆和第二斜腹杆的倾斜角度与斜面石材幕墙的倾斜角度相应；第一主龙骨和第二主龙骨的底端分别通过第三弦杆和第四弦杆与第一斜腹杆和第二斜腹杆的底端连接；龙骨桁架在竖直方向上按照设计间隔设置有若干竖腹杆组件和若干对角斜撑进行支撑；龙骨桁架在水平方向上按照设计间隔设置有若干横弦杆组件和若干对角斜撑进行支撑；横弦杆组件将龙骨桁架自下而上分为不同桁架层。
6.进一步地，竖腹杆组件自龙骨桁架顶端向下延伸，竖腹杆组件每到达一层横弦杆组件即形成节点，当节点位置处于斜腹杆外侧范围时，则竖腹杆组件停止向下延伸。
7.进一步地，竖腹杆组件和横弦杆组件中每一个独立矩形面均设置有对角斜撑，每
相邻两个对角斜撑为折线形设置。
8.一种龙骨桁架的施工方法，包括如下步骤：步骤1、设计龙骨桁架体系；步骤1.1、根据所述的龙骨桁架结构，利用bim建模，形成龙骨桁架模型；步骤1.2、所述龙骨桁架模型输出各构件的下料长度和节点坐标；步骤2、安装预埋件；步骤2.1、利用钢尺对预埋件进行定位。预埋件为镀锌方形钢板预埋件，尺寸为200
×
200mm
×
12mm，预埋锚筋为c12
×
4，与钢板穿孔塞焊，钢材材质均为q235。预埋位置为主体结构边柱外侧面及顶部悬挑花架梁顶面；步骤2.2、待主体结构钢筋绑扎完成后，将预埋件锚筋插入主体结构边柱钢筋及悬挑花架梁钢筋间隙内，并进行点焊固定；步骤2.3、对钢筋绑扎完成，且预埋件固定完成的主体结构梁柱钢筋进行封模处理；步骤2.4、随主体结构施工进度，浇筑混凝土，混凝土标号、方量由结构专业设计图纸确定；步骤3、安装竖向主龙骨和横弦杆组件；步骤3.1、根据步骤1中模型提供的节点坐标，在预埋件上定位竖向主龙骨并进行分段焊接，所述竖向主龙骨上的分段下料长度与步骤2中竖向预埋件的间距相同；步骤3.2、当竖向主龙骨安装完成后，对横向弦杆组件进行定位并焊接，每相邻两个横向弦杆组件的竖向间距与步骤2中竖向预埋件的间距相同；步骤4、逐层安装龙骨桁架；步骤4.1、龙骨桁架中底部悬挑较小，无竖腹杆组件的桁架层为下部桁架层，所述下部桁架层先安装每层桁架的连接弦杆和横弦杆组件，再安装斜腹杆；所述斜腹杆分段向上焊接，所述斜腹杆上端和下端的竖向高度与步骤2中竖向预埋件的间距相同；步骤4.2、龙骨桁架中上部悬挑较大，有竖腹杆组件的桁架层为上部桁架层，所述上部桁架层先安装每层桁架的竖腹杆组件，再安装横弦杆组件，最后安装斜腹杆和连接弦杆；步骤5、安装对角斜撑；步骤5.1、根据步骤1中模型提供的下料长度，对对角斜撑进行下料；步骤5.2、将对角斜撑焊接在相应的连接点上；步骤6、安装石材幕墙；步骤6.1、对石材幕墙进行石材分格；步骤6.2、将尺寸为50cm
×
50cm
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5cm角钢焊接在步骤6.1中的石材分格处，并在角钢上固定挂件基座和组件；步骤6.3、将步骤6.1中分格好的石材分格按照自下而上，由内至外的顺序安装；每列石材分格安装到位后再安装悬挑端部的石材。
9.进一步地，步骤4.1和步骤4.2的安装顺序均为自锚固端向悬挑端安装。
10.有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本发明针对大型悬挑斜面石材幕墙构件多、悬挑大、节点复杂等情况，优化设
计龙骨桁架体系，合理规划施工工序、精确控制下料尺寸，可以确保施工全过程的安全稳定，降低幕墙龙骨的安装误差，确保幕墙成型质量；（2）该技术成熟可靠，施工效果良好，尤其适用于悬挑斜面石材幕墙的施工。
附图说明
11.图1是本发明的龙骨桁架结构示意图；图2是本发明的主体结构边柱和顶部悬挑花架梁示意图；图3是本发明的预埋件设置示意图；图4是本发明的竖向主龙骨安装示意图；图5是本发明的竖腹杆安装示意图；图6是本发明的横向弦杆安装示意图；图7是本发明的斜腹杆、内侧的横向弦杆安装示意图；图8是本发明的弦杆、竖腹杆及斜腹杆由下至上逐层安装完成示意图；图9是本发明的斜撑由下至上逐层安装完成示意图；图10是本发明的50
×
50
×
5角钢焊接在石材分格处示意图；图11是本发明的石材幕墙安装示意图；图12是本发明的石材幕墙安装挂件基座和组件节点示意图；
具体实施方式
12.下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
13.实施例1如图1所示的一种大型悬挑斜面石材幕墙用龙骨桁架，包括竖向主龙骨1、弦杆和斜腹杆， 竖向主龙骨1包括两根竖向平行设置的第一主龙骨1-1和第二主龙骨1-2，第一主龙骨1-1和第二主龙骨1-2的顶端通过第一连接弦杆2-1连接；第一主龙骨1-1与第一连接弦杆2-1的连接处向外延伸出第一弦杆3-1，第一弦杆3-1分别与第一主龙骨1-1和第一连接弦杆2-1呈垂直状态；第二主龙骨1-2与第一连接弦杆2-1的连接处向外延伸出第二弦杆3-2，第二弦杆3-2分别与第二主龙骨1-2和第一连接弦杆2-1呈垂直状态；第一弦杆3-1和第二弦杆3-2远离主龙骨的一端通过第二连接弦杆2-2连接；第一弦杆3-1与第二连接弦杆2-2的连接处向下延伸出第一斜腹杆4-1，第一斜腹杆4-1分别第一弦杆3-1和第二连接弦杆2-2呈垂直状态；第二弦杆3-2与第二连接弦杆2-2的连接处向下延伸出第二斜腹杆4-2，第二斜腹杆4-2分别与第二弦杆3-2和第二连接弦杆2-2呈垂直状态；第一斜腹杆4-1和第二斜腹杆4-2呈平行设置，第一斜腹杆4-1和第二斜腹杆4-2的倾斜角度与斜面石材幕墙的倾斜角度相应；第一主龙骨1-1和第二主龙骨1-2的底端分别通过第三弦杆3-3和第四弦杆3-4与第一斜腹杆4-1和第二斜腹杆4-2的底端连接；本实施例中，龙骨桁架在竖直方向上按照设计间隔设置有3组竖腹杆组件和若干对角斜撑5进行支撑；龙骨桁架在水平方向上按照设计间隔设置有14组横弦杆组件7和若干对角斜撑5进行支撑；横弦杆组件7将龙骨桁架自下而上分为15层桁架层。
14.实施例2
如图2~12所示，本实施例的龙骨桁架的施工方法，包括如下步骤：（1）龙骨桁架体系设计：根据建筑幕墙立面图，桁架体系内竖向间距每1450mm设置一道弦杆，弦杆根据斜面幕墙的倾斜角度，设计成自上而下逐渐缩短。水平间距每1200m设置一道竖腹杆（同石材竖向分格），竖腹杆自桁架顶部尽可能地向下延伸，与弦杆的交点形成节点，直至与弦杆的交点位置将处于斜腹杆外侧范围，则停止向下延伸。斜腹杆倾斜角度同斜面幕墙。
15.弦杆之间、弦杆和腹杆之间除两侧大面外，其余面全部设置对角斜撑。为加强龙骨桁架的两个方向上的水平抗侧能力，保证桁架稳定性，位于同一平面的斜撑必须折线形设置，相邻斜撑不可平行。竖向主龙骨为100
×
100
×
5镀锌钢管，弦杆为100
×
50
×
5镀锌钢管，腹杆为50
×
50
×
4镀锌钢管，材质全部为q235。利用revit软件建立龙骨桁架的bim模型，在模型中确定各连接节点的位置坐标。
16.（2）安装预埋件：随主体结构施工过程，进行预埋件8的定位与安装。预埋件可利用钢尺进行定位，安装时，待边柱钢筋或顶部花架梁钢筋绑扎完成后，将埋件插入钢筋间隙，简单进行点焊固定，再封模板，浇筑混凝土。参见图3。
17.（3）安装竖向主龙骨和横向弦杆：根据模型提供的坐标，在预埋件上定位竖向主龙骨并进行分段焊接，主龙骨分段下料的长度同埋件竖向间距。随后定位横向弦杆的焊接位置并进行焊接安装，横向弦杆宜整根下料。横向弦杆的竖向间距同竖向主龙骨分段长度，即埋件竖向间距。参见图4~图6。
18.（4）逐层安装桁架体系：对于底部悬挑较小，无竖腹杆的桁架层，先安装弦杆，再安装斜腹杆，斜腹杆分段向上焊接，分段长度为横向弦杆悬挑端间的间距。对于上部有竖腹杆的桁架层，横向弦杆长度过长不便于直接安装，应先安装竖腹杆，再安装横向弦杆，直至最后安装斜腹杆和内侧的横向弦杆。同类构件的施工顺序为自锚固端向悬挑端，按此顺序逐层向上施工。施工顺序图示参见图5-图7；图上数字由小到大表示安装顺序。
19.（5）安装斜撑：根据模型进行每根斜撑的下料，将斜撑焊接在相应的连接点。参见图9。
20.（6）安装石材幕墙：先按照石材分格，将50
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50
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5角钢焊接在石材分格处，并在角钢上固定铝合金挂件基座 组件。将按照分格切割好的石材自下而上，由内至外，按每列安装到位，悬挑端部的石材，最后安装。施工顺序图示见图10-图11，石材安装节点见图12。
21.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。