一種大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻及其成形工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻，其包括一加勁肋，其是一金屬框架，在該加勁肋上蒙覆有一金屬板，該金屬板與所述加勁肋緊密貼合在一起，所述金屬板焊接在所述金屬框架上，或者通過固定件固定在所述金屬框架上。本發(fā)明專利技術(shù)還提供上述金屬幕墻的成形工藝，其包括制作加勁肋體系、在加勁肋上通過無(wú)模成型錘鍛工藝加工設(shè)定形狀的金屬板和定型任意形狀金屬板即將所述加勁肋與所述金屬板固定連接；且所述金屬幕墻上的至少一部分或者所有金屬板單元中的金屬板焊接成一體的步驟。本發(fā)明專利技術(shù)不需要特別制作模具，就能制成任意形狀金屬幕墻，且形成大分格或超大分格或無(wú)縫的金屬幕墻效果。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種金屬板幕墻，尤其是一種大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻。本專利技術(shù)還涉及所述尤其是一種大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻的成形工藝。
技術(shù)介紹
目前，金屬板幕墻成型有三種方法 第一種是制作鋼模，再將金屬板置于該鋼模上，通過手工錘鍛成形，因異形曲面的連續(xù)變化，需制作大量鋼模，其成本較高，且生產(chǎn)周期過長(zhǎng)，無(wú)法在工程上大面積使用，另外，金屬板，尤其是使用普遍的不銹鋼板硬度較高，回彈比較大，難以定形。 第二種是靠模滾壓成形，該成形法適用于較為規(guī)則的曲面，而對(duì)于不規(guī)則的異形曲面，此工藝就無(wú)法滿足要求。第三種是采用多點(diǎn)無(wú)模成型的數(shù)控機(jī)械設(shè)備將平板金屬板加工成雙曲面板。對(duì)于這種多點(diǎn)無(wú)模成型的數(shù)控機(jī)械設(shè)備國(guó)內(nèi)只有極少?gòu)S家配有，而且它比較適合工業(yè)制造，即其可適用于較為規(guī)則的曲面板，而對(duì)于不規(guī)則的異形曲面，就不太適合工程上的批量生產(chǎn)。最重要的是，這種多點(diǎn)無(wú)模成型的數(shù)控機(jī)械設(shè)備加工成的雙曲面金屬板，尤其是不銹鋼板，很難進(jìn)行二次加工，回彈比較大，無(wú)法定形。目前，金屬板幕墻均為有分格縫設(shè)計(jì)。由于金屬板幕墻在室外使用過程中，受到溫度變化影響，會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮的作用，因此，金屬幕墻的金屬面板之間必須留縫，使金屬面板之間可以熱脹冷縮。否則，面板會(huì)產(chǎn)生凸凹現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致面板被破壞。但是，在金屬板幕墻上設(shè)置縫隙，會(huì)影響到幕墻的一體性和美觀性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的金屬板幕墻成形難、易回彈及難以大批量生產(chǎn)的問題，提供一種便于成型、不會(huì)回彈并可以大批量生產(chǎn)的大分格無(wú)模成型焊接金屬板眷墻O本專利技術(shù)另一個(gè)目的在于提供上述大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻的成形工藝。本專利技術(shù)是通過下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問題的 一種大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻，其包括一加勁肋，其是一金屬框架，在該加勁肋上蒙覆有一金屬板，該金屬板與所述加勁肋緊密貼合在一起，所述金屬板焊接在所述金屬框架上，或者通過固定件固定在所述金屬框架上。所述的金屬幕墻，可以是任何形狀，金屬框架也可以是任意形狀，適應(yīng)于制作各種形狀的金屬幕墻。一個(gè)金屬幕墻可以由若干金屬板單元構(gòu)成，所述金屬板單元的形狀也可以是任何形狀。例如可以是平面的，曲面的，在曲面金屬單元中有可以分為單方向?yàn)榍娴膯吻娴暮蛢蓚€(gè)方向上均為曲面的雙曲面的，以構(gòu)成任意設(shè)定形狀的金屬幕墻。下面的技術(shù)方案是針對(duì)雙曲面的金屬幕墻。一種大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻，其包括一加勁肋，其是一雙曲形狀的框架，在該加勁肋上蒙覆有一金屬板，該金屬板與所述框架貼合地固定在該加勁肋上，所述金屬板焊接在所述金屬框架上，或者通過固定件固定在所述金屬框架上。上述方案構(gòu)成金屬幕墻的金屬板單元，一個(gè)實(shí)際建筑的金屬板單元可以是一個(gè)，更多的是包括若干所述金屬板單元，對(duì)于包括若干所述金屬板單元的金屬幕墻，其特點(diǎn)在于，每個(gè)所述金屬板單元上的面板之間相互焊接形成一個(gè)整體，表面形成無(wú)縫效果或大分格、超大分格效果。一種大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻，其包括若干個(gè)金屬板單元，每個(gè)所述金屬板單元包括加勁肋和該加勁肋上蒙覆且通過焊接或固定件固定的金屬板，形成為一個(gè)金屬板單元，至少一部分或所有的所述金屬板單元的金屬板相互焊接形成一個(gè)整體，構(gòu)成無(wú)縫的或大分格或超大分格的金屬幕墻。該金屬幕墻可為平面、曲面乃至任意形狀。其中的曲面可以是所述的雙曲面，也可以是單曲面等等。則所述的金屬板單元也就可以是根據(jù)建筑設(shè)計(jì)而成的任意形狀。 所述加勁肋的雙曲框架可以是包括若干可塑變剛性線材或稱為塑型線材構(gòu)成的，各個(gè)塑型線材具有依照設(shè)定的雙曲板的曲率彎曲的形狀，各個(gè)塑型線材連接在一起構(gòu)成所述框架。所述框架中的各個(gè)塑型線材縱橫交錯(cuò)地設(shè)置。形成網(wǎng)格狀框架的所述加勁肋也就可以是任意成型形狀。所述塑型線材可以為桿，也可以是管材。所述桿或管材優(yōu)選為圓截面。所述金屬板可以焊接在所述框架上，也可以通過固定件固定在所述框架上。在所述加勁肋中，相鄰塑型線材之間的距離可根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算調(diào)整。例如可以為30_150cm。所述固定件可以是幾字碼，其為一板條，側(cè)面為“ Ω ”形狀，中間的弧形板部分與所述線材的表面匹配，且跨設(shè)于所述線材上，兩邊的直板部分與所述金屬板固接。例如可以是焊接結(jié)構(gòu)。在所述加勁肋中最好還包括邊部加強(qiáng)線材，即為加強(qiáng)肋，其固聯(lián)在由塑型線材構(gòu)成的框架的外圍周邊上，和/或固定在所述框架內(nèi)。設(shè)置邊部加強(qiáng)線材，即加強(qiáng)肋，可以有效提高單元板塊的強(qiáng)度，即提高安全性。所述邊部加強(qiáng)線材的截面大于所述塑型線材的截面。帶加強(qiáng)肋的所述金屬板單元，所述加強(qiáng)筋設(shè)有與幕墻骨架連接的連接結(jié)構(gòu)。固定在幕墻骨架上，所述金屬幕墻上的至少一部分或者所有金屬板單元中的金屬板焊接成一體，且所述框架中的所述線材之間的間距為使得在設(shè)定的環(huán)境溫差下產(chǎn)生的溫差應(yīng)力小于所述金屬板的允許應(yīng)力相對(duì)應(yīng)的數(shù)值。所述線材間距L為L(zhǎng) = Δ T · a /t · fy L :線材的間距，mm AT:溫度變化，V t :金屬板的厚度，mm fy :金屬板材料的抗拉或抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm2 α :變化參數(shù)，根據(jù)不同的金屬材料不同，選擇不同的變化參數(shù)，變化參數(shù)采用有限元結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件經(jīng)過分析得出。前述大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻的成形工藝為 步驟I :制作金屬框架作為加勁肋體系 將構(gòu)成框架的線材制作成設(shè)定形狀，再將線材固聯(lián)起來(lái)形成設(shè)定形狀的框架； 步驟2 :加工設(shè)定形狀的金屬板 通過無(wú)模成型錘鍛工藝，將金屬板制作成設(shè)定形狀，蒙覆在所述加勁肋框架上，通過無(wú)模成型錘鍛使得所述金屬板緊密完全的貼附在該加勁肋形成的框架上，與所述框架的形狀匹配；金屬板與加勁肋形成單個(gè)金屬單元。 步驟3 :定型任意形狀金屬板 將所述加勁肋與所述金屬板固定連接；且所述金屬幕墻上的至少一部分或者所有金屬板單元中的金屬板焊接成一體。在步驟1，即在成型所述框架過程中或之后或者在步驟2之后，還可以包括在該框架的外周或其中設(shè)置其剛度較所述線材大的加強(qiáng)線材。該加強(qiáng)線材與金屬板也是可以通過幾字碼固聯(lián)，或者焊接連接。上述工藝制作出來(lái)的金屬幕墻的金屬板單元，一個(gè)實(shí)際建筑的金屬板單元可以是一個(gè)，更多的是包括若干所述金屬板單元，對(duì)于包括若干所述金屬板單元的金屬幕墻，要將其中至少一部分的所述金屬板單元中的所述金屬板焊接成一體，表面形成無(wú)縫效果或大分格、超大分格效果。對(duì)于將各個(gè)相鄰的金屬板單元中的金屬板焊接成一體的工藝，在步驟I之前，還應(yīng)該有一個(gè)步驟，即進(jìn)行加勁肋即所述框架中各個(gè)相鄰的所述線材的間距設(shè)定。所述框架中的所述線材之間的間距為使得在設(shè)定的環(huán)境溫差下產(chǎn)生的溫差應(yīng)力小于所述金屬板的允許應(yīng)力相對(duì)應(yīng)的數(shù)值。所述線材間距取決于金屬板的材質(zhì)、厚度和環(huán)境溫度變化的大小。可以通過經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估計(jì)。也可以采用有限元計(jì)算，主要是計(jì)算在一定的溫差下所使用的金屬板的材質(zhì)的熱膨脹性能導(dǎo)致的應(yīng)力，使得該應(yīng)力小于材質(zhì)的允許應(yīng)力。所述線材間距的的計(jì)算方法是 采用如下公式L = Δ T · a /t · fyL :線材的間距，mmAT:溫度變化，Vt :金屬板的厚度，mm fy :金屬板材料的抗拉或抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm2 α :變化參數(shù)，根據(jù)不同的金屬材料不同，選擇不同的變化參數(shù)。線材的間距可以根據(jù)以上公式確定，但是變化參數(shù)需要采用專業(yè)的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件，有限元結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件經(jīng)過分析得出，這些有限元軟件包括(SAP2000、ANA本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種大分格無(wú)模成型焊接金屬幕墻，其特征在于：包括一加勁肋，其是一金屬框架，在該加勁肋上蒙覆有一金屬板，該金屬板與所述加勁肋緊密貼合在一起，所述金屬板焊接在所述金屬框架上，或者通過固定件固定在所述金屬框架上。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王治寧，陳德毅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京江河幕墻股份有限公司，上海江河幕墻系統(tǒng)工程有限公司，廣州江河幕墻系統(tǒng)工程有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：