[发明专利]一种大分格无模成型焊接金属幕墙及其成形工艺

权利要求书

1.一种大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：包括一加劲肋，其是一金属框架，在该加劲肋上蒙覆有一金属板，该金属板与所述加劲肋紧密贴合在一起，所述金属板焊接在所述金属框架上，或者通过固定件固定在所述金属框架上。

2.一种大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：包括一加劲肋，其是一双曲面形状的框架，在该加劲肋上蒙覆有一金属板，该金属板与所述框架贴合地固定在该加劲肋上，所述金属板焊接在所述金属框架上，或者通过固定件固定在所述金属框架上。

3.一种大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：包括若干个金属板单元，每个所述金属板单元包括加劲肋和该加劲肋上蒙覆且通过焊接或固定件固定的金属板，形成为一个金属板单元，至少一部分或所有的所述金属板单元的金属板相互焊接形成一个整体，构成无缝的或大分格或超大分格的金属幕墙。

4.根据权利要求1或2或3所述的大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：所述加劲肋是包括若干可塑变刚性线材构成的，各个线材具有依照设定的形状，各个线材连接在一起构成所述框架。

5.根据权利要求4所述的大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：所述框架中的各个线材纵横交错地设置，形成网格状所述框架的所述加劲肋；或者，

所述线材为杆，或者是管材；或者，

所述杆或管材的截面为圆形。

6.根据权利要求3所述的大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：所述金属幕墙上的至少一部分或者所有金属板单元中的金属板焊接成一体，且所述框架中的所述线材之间的间距为使得在设定的环境温差下产生的温差应力小于所述金属板的允许应力相对应的数值。

7.根据权利要求6所述的大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：所述线材间距L为：

L = （△T·α）/（t·f_y）

L：线材的间距，mm

△T：温度变化，℃

t：金属板的厚度，mm

f_y：金属板的允许应力设计值，N/mm²

α：变化参数，根据不同的金属材料不同，选择不同的变化参数，变化参数采用有限元结构计算软件经过分析得出。

8.根据权利要求1或2或3所述的大分格无模成型焊接金属幕墙，其特征在于：所述固定件是几字码，其为一板条，侧面为“Ω”形状，中间的弧形板部分与所述线材的表面匹配，且跨设于所述线材上，两边的直板部分与所述金属板固接；或者，

在所述加劲肋中，相邻所述线材之间的距离为30-150cm；或者，在所述加劲肋中还包括边部加强线材，其固联在由塑型线材构成的所述框架的外围周边上，和/或固定在所述框架内。

9.一种大分格无模成型焊接金属幕墙的成形工艺，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：制作金属框架作为加劲肋：  

将构成加劲肋的线材制作成设定形状，再将线材固联起来形成设定形状的框架，及制成所述加劲肋；

步骤2：加工设定形状的金属板：

将金属板制作成设定形状蒙覆在所述加劲肋框架上，通过无模成型锤锻使得所述金属板紧密完全的贴附在该加劲肋形成的框架上，与所述框架的形状匹配；金属板与加劲肋形成单个金属单元；

步骤3：定型的金属板：

将在所述加劲肋与所述金属板固定连接；且所述金属幕墙上的至少一部分或者所有金属板单元中的金属板焊接成一体。

10.根据权利要求9所述的大分格无模成型焊接金属幕墙的成形工艺，其特征在于：在步骤1，即在成型所述框架过程中或之后或者在步骤2之后，还包括：在该框架的外周或其中设置其刚度较所述线材大的加强线材。

11.根据权利要求9或10所述的大分格无模成型焊接金属幕墙的成形工艺，其特征在于：在步骤1之前，还有一个步骤，即：进行加劲肋即所述框架中各个相邻的所述线材的间距设定。

12.根据权利要求11所述的大分格无模成型焊接金属幕墙的成形工艺，其特征在于：所述线材间距的的计算方法是：

采用如下公式：

L = （△T·α）/（t·f_y）

L：线材的间距，mm

△T：温度变化，℃

t：金属板的厚度，mm

f_y：金属板的允许应力设计值，N/mm²

α：变化参数，根据不同的金属材料不同，选择不同的变化参数；变化参数采用有限元结构计算软件经过分析得出；或者，

所述线材间距的的计算方法是：采用直接在有限元结构计算软件中，通过建立单元模型的办法计算加劲肋的间距，具体计算方法如下：

A.输入现有的条件：温度变化量、金属板的厚度、金属板的材质

B.输入假设条件：线材的间距L，

C.建立单元模型

进行分析计算，

如计算结果显示，金属板失稳或超过允许应力，则表明线材的间距L过大，需要调整假设条件，减少间距举例，重新计算，直至金属板不在失稳或不超过允许应力，则表明此时输入的假设条件的加劲肋间距L就是能够满足我们需要，抵抗温度变形的加劲肋间距。