[发明专利]一种球类幕墙的快速放线、定位及下料方法

说明书

技术领域

本发明属于球类幕墙施工方法，尤其涉及一种球类幕墙的快速放线、定位及下料方法。

背景技术

钢结构的场馆类建筑，其外表的装饰幕墙形状多为非平面造型，如三维空间的球体、二维空间的弓形等。

利用传统施工技术，会出现如下问题：现场的主体结构与幕墙骨架的碰撞、非平面幕墙骨架的空间难定位或无法定位、单块双曲面装饰面板的下料难定尺或无法定尺等，这些问题如果得不到精准处理，会造成误差积累，从而无法保质保量的实现设计效果。

发明内容

本发明旨在提供一种使用效率高、定位准确的球类幕墙的快速放线、定位及下料方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种球类幕墙的快速放线、定位及下料方法，依次包括以下步骤：

1）现场复核；首先，采集土建结构现场数据；然后，将实测实量数据与建筑的BIM模型数据进行对比；最后，根据比对结果对幕墙CAD图或结构施工误差进行处理；

2）重新建立BIM模型；首先，确定土建结构原点的三维坐标；然后，将幕墙CAD施工图导入Rhino中，形成初级幕墙三维模型，初级幕墙三维模型的空间原点与土建结构的原点重合；

3）分析BIM模型；

首先，曲率分析：使用Rhino软件对初级幕墙三维模型的表面进行曲率分析，得出弯曲程度最大区域；

然后，模型深化：按照幕墙CAD图分格对初级幕墙三维模型进行横向分格，选取弯曲程度最大区域的曲率最大处的一个面板；

随后，面板优化：将选取的面板分别设置为平面面板、单曲面板和双曲面板，以同原点做重合对比，确定该面板的种类；

最后，坐标提取：采集初级幕墙三维模型中主龙骨和副龙骨的交接点，在Rhino环境下运行Grasshopper插件提取初级幕墙三维模型中主龙骨和副龙骨的交接点的三维坐标；

4）现场放样；

首先，使用测量机器人进行现场放样，将幕墙的BIM模型数据优化，导入测量机器人操作手薄；

然后，采用连续免棱镜与360无死角棱镜的互补使用，放样每根主龙骨的两个定位点的三维坐标，根据主龙骨坐标实现主龙骨放置，并与土建结构固定连接。

5）面板和骨架下料；

面板下料：

首先，在BIM模型中，对各个面板进行编号；

然后，在BIM模型中提取出面板的加工数据，批量导出到面板的CAD加工图

最后，将面板的编号，面板的加工数据导出到CAD加工图，将CAD加工图传输给加工厂，加工厂根据CAD加工图生产面板；

骨架下料：

首先，在曲面幕墙BIM模型中，对各个骨架进行编号；

然后，在BIM模型中提取出骨架加工数据；

最后，将骨架的编号，骨架的加工数据导出到CAD加工图，将CAD加工图传输给加工厂，加工厂根据CAD加工图生产骨架。

步骤1）中采集的土建结构现场数据为梁底标高、墙柱的三维坐标、幕墙预埋件标高及幕墙预埋件的三维坐标。

步骤1）中，根据比对结果对幕墙CAD图或结构施工误差进行处理的方法为：偏差≤50mm时，调整幕墙CAD图；偏差＞50mm时，对结构施工误差进行处理。

步骤3）中将选取的面板分别设置为平面面板、单曲面板和双曲面板，以同原点做重合对比，确定该面板的种类的方法为：当h≤30mm，且h/d≤时，面板选用平面板；当h≤30mm，或h/d≤，面板采用单曲面板；当h≥30mm，且h/d≥ 时，面板选用双曲板，其中，h为平面板与双曲面板的矢高；d为面板的宽度。

步骤4）中根据主龙骨坐标实现主龙骨放置，并与土建结构固定连接的方法为：根据放样后得出的主龙骨坐标通过快装模具将主龙骨调整至设定位置，将主龙骨和土建结构焊接。

步骤4）中，主龙骨和土建结构固定后，需要采用测量机器人的数据复核功能，将放样点的坐标信息与采集到的初级幕墙三维模型的坐标信息进行对比校验，则进行步骤5）；若误差大于1″，则重复步骤4）。

步骤4）中，测量机器人为“徕卡”测量机器人。

步骤5）中加工厂对加工好的每块面板和骨架上均设置二维码，二维码中的信息为：面板的二维码中的信息为：面板的三维坐标和面板的标号；骨架的二维码中的信息为：骨架的三维坐标和骨架的标号。

面板的加工数据包括边长、对角线长度、顶角角度、顶角坐标数据、弧面板的弧长、拱高；骨架加工数据包括所用龙骨的分段数量、加工长度、龙骨弧长、龙骨拱高。