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一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构及其安装方法

阅读：516发布：2021-02-23

IPRDB可以提供一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构及其安装方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构及安装方法，该体系主要受力构件是由矩形空间桁架组成，包括端部桁架、桁架标准节和连接桁架，以及斜拉杆。端部桁架用于桁架端部与主体结构连接处，标准桁架节用于桁架的延伸，连接桁架用于桁架中部长度不足一个桁架标准节处，将两侧的桁架标准节连接在一起。斜拉杆采用新三级钢，旋转端部的套筒可调节拉杆的长度。本支撑体系采用工厂化、标准化生产，可以重复利用，经济性好；可以适应不同跨度、不同结构形式的连体悬空结构的支模；采用斜拉悬吊安装，边安装边铺设操作平台的安装方法可以提高整个支撑体系的安装过程中的整体稳定性，施工方便，安全性好。，下面是一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构及其安装方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，其特征在于：包括分别与主体结构固接的两个端部桁架，以及桁架标准节、斜拉杆、连接桁架和侧向支撑桁架，所述桁架标准节和连接桁架均为矩形空间结构的桁架，且沿轴向长度方向都设有多个长圆孔，且所述长圆孔的长度大于两个螺栓直径；所述桁架标准件与相邻的端部桁架或桁架标准件螺栓连接，从而使两端延伸并逐渐汇合；该汇合处通过套接在两端桁架标准件的连接桁架连接，且连接桁架与桁架标准件能相对平移使得两者的长圆孔能无级差调节对准连接，从而形成整体的悬空结构，所述连接桁架与桁架标准件之间通过穿过长圆孔的螺栓固接，形成无级差调节连接，；所述侧向支撑桁架分布设在悬空结构的长度方向；所述斜拉杆的两端分别与端部桁架和主体结构连接。

2.根据权利要求1所述用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，其特征在于：所述桁架标准节由四根槽钢焊接而成矩形空间的桁架结构，所述长圆孔设在桁架结构的内侧翼缘。

3.根据权利要求1所述用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，其特征在于：所述端部桁架的一端留设有用于与主体结构的预埋螺栓连接的螺栓孔，另一端焊接有带螺栓孔的耳板，且端部桁架的内侧翼缘设有长圆孔，长圆孔的长度大于长圆孔的间距。

4.根据权利要求1所述用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，其特征在于：所述侧向支撑桁架由桁架节组成，所述桁架节由角钢焊接而成平面框架，所述平面框架的翼缘开有长度大于间距的多个长圆孔，并通过螺栓将桁架节无级差调节连接。

5.根据权利要求1所述用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，其特征在于：所述斜拉杆采用新三级钢。

6.一种权利要求1～5任一所述用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构的安装方法，其特征在于包括以下步骤：（1）首先，对两侧的主体结构进行混凝土浇筑施工并预设预埋件，并将端部桁架安装固定在两侧的主体结构上，同时将斜拉杆两端固定在端部桁架和主体结构上；

（2）然后，在两侧端部桁架上继续安装钢桁架标准件和斜拉杆，并及时安装侧向支撑桁架，同时铺设工字钢、木枋和木板形成悬挑的操作平台；

（3）继续通过操作平台安装桁架标准件使得两侧桁架延伸并逐渐合拢；

（4）两侧悬挑支撑平台将要合拢时，测量合拢处距离，当距离在1～2个桁架标准件长度时，将连接桁架预套接在最后一个桁架标准件上，然后吊装至合拢处，将两侧的桁架标准件进行搭接，并调整连接桁架和与之相连的桁架标准件相对位置，用螺栓固定形成悬空结构，接着安装侧向支撑桁架；

（5）最后调节作为柔性支撑的斜拉杆，使悬空结构的桁架预起拱。

7.根据权利要求6所述安装方法，其特征在于：采用主动拉杆技术对桁架预起拱；同时对作为柔性支撑的钢筋、钢棒或钢绞施加有预应力，使桁架结构进行内力重分布，控制支撑体系的最大应力和挠度。

说明书全文

一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构及其安装方法

技术领域

[0001] 本发明主要涉及悬空结构模板支撑结构，适用于连体结构的悬空模板支撑。

背景技术

[0002] 悬挑结构、门式连体结构、高空凹入式空中花园结构、高大的室内共享空间结构等悬空结构形式在现代建筑中的应用越来越广泛，这类结构的特点是结构处于高空、结构跨度大且一般结构体型厚大，局部的悬空结构与主体结构间呈单边嵌固或多边嵌固。以往的施工中采用使用较多的桁架支模体系有桁架式、斜拉桁架式等，一般采用在地面焊接后吊装到高空后焊接形成支撑平台体系。

[0003] 由于高层建筑悬空结构结构造型变化多样，现有的模板支撑结构几乎都是只能使用一次，从现有的少量工具化应用实例可以看出，桁架支撑体系的工具化和产业化应用可以大大提高支撑体系的经济效益。

[0004] 有研究人员对此领域进行了有益的探索，介绍如下：申请号为200710025457.8，刘瑛等发明的斜拉钢桁架高支模体系及其施工方法，是采用在地面焊接桁架，然后使用起重设备将桁架吊装到需要的高度后与预埋件进行焊接，并通过预应力斜拉杆调节桁架的跨中挠度。这个桁架支模体系吊装质量大，需要进行高空焊接，安全度差，支撑体系不能重复利用，经济效益差。

[0005] 申请号为85203323，由任国华发明的无级可调节桁架，解决了桁架对跨度的适应性问题，但这种桁架形式采用钢筋作为下弦，承载能力差，无法支撑比较大荷载，而且三角形的截面形状使其很难和其它桁架连接形成体系。

[0006] 申请号为200710070230，由林炎飞发明的以贝雷桁架搭建的支模平台的施工方法，介绍了在高层建筑上使用现场搭建的贝雷桁架悬臂平移接驳对岸后搭建空中连廊的施工方法。这个施工方法的适用性差，需要一定的楼层宽度来进行施工操作，对于两端是剪力墙的塔楼，无法使用，在施工过程中对楼层施加的荷载较大，支撑体系不能重复利用，经济效益差。

发明内容

[0007] 针对现有技术中存在的缺陷和技术问题，本发明提供了一种无级可调桁架模板支撑结构，能适应不同跨度的框架、剪力墙、筒仓等结构的工具式支撑体系，可重复利用，经济性好。采用边连接桁架，边铺设操作平台的施工方法，为施工及时提供安全的操作平台，提高安全性。

[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：一种用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，包括分别与主体结构固接的两个端部桁架，以及桁架标准节、斜拉杆、连接桁架和侧向支撑桁架，所述桁架标准节和连接桁架均为矩形空间结构的桁架，且沿轴向长度方向都设有多个长圆孔，且所述长圆孔的长度大于两个螺栓直径；所述桁架标准件与相邻的端部桁架或桁架标准件螺栓连接，从而使两端延伸并逐渐汇合；该汇合处通过套接在两端桁架标准件的连接桁架连接，且连接桁架与桁架标准件能相对平移使得两者的长圆孔能无级差调节对准连接，从而形成整体的悬空结构，所述连接桁架与桁架标准件之间通过穿过长圆孔的螺栓固接，形成无级差调节连接，；所述侧向支撑桁架分布设在悬空结构的长度方向；所述斜拉杆的两端分别与端部桁架和主体结构连接。

[0009] 进一步的，所述桁架标准节由四根槽钢焊接而成矩形空间的桁架结构，所述长圆孔设在桁架结构的内侧翼缘。

[0010] 进一步的，所述端部桁架的一端留设有用于与主体结构的预埋螺栓连接的螺栓孔，另一端焊接有带螺栓孔的耳板，且端部桁架的内侧翼缘设有长圆孔，长圆孔的长度大于长圆孔的间距。

[0011] 进一步的，所述侧向支撑桁架由桁架节组成，所述桁架节由角钢焊接而成平面框架，所述平面框架的翼缘开有长度大于间距的多个长圆孔，并通过螺栓将桁架节无级差调节连接。

[0012] 作为优选，所述斜拉杆采用新三级钢。

[0013] 本发明还提供了上述用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构的安装方法，主要包括以下步骤：（1）首先，对两侧的主体结构进行混凝土浇筑施工并预设预埋件，并将端部桁架安装固定在两侧的主体结构上，同时将斜拉杆两端固定在端部桁架和主体结构上；
（2）然后，在两侧端部桁架上继续安装钢桁架标准件和斜拉杆，并及时安装侧向支撑桁架，同时铺设工字钢、木枋和木板形成悬挑的操作平台；
（3）继续通过操作平台安装桁架标准件使得两侧桁架延伸并逐渐合拢；
（4）两侧悬挑支撑平台将要合拢时，测量合拢处距离，当距离在1～2个桁架标准件长度时，将连接桁架预套接在最后一个桁架标准件上，然后吊装至合拢处，将两侧的桁架标准件进行搭接，并调整连接桁架和与之相连的桁架标准件相对位置，用螺栓固定形成悬空结构，接着安装侧向支撑桁架；
（5）最后调节作为柔性支撑的斜拉杆，使悬空结构的桁架预起拱。

[0014] 进一步的，采用主动拉杆技术对桁架预起拱；同时对作为柔性支撑的钢筋、钢棒或钢绞施加有预应力，使桁架结构进行内力重分布，控制支撑体系的最大应力和挠度。

[0015] 有益效果：相对于现有技术，本发明的悬空结构的钢桁架模板为长度可无级调节的工具式钢桁架，与主体建筑结构上的预埋螺栓进行连接，施工采用两边对称斜拉悬吊，边安装边铺设操作平台的安装方法。本支撑体系采用工厂化、标准化生产，可以重复利用，经济性好；可以适应不同跨度、不同结构形式的连体悬空结构的支模；采用斜拉悬吊安装，边安装边铺设操作平台的安装方法可以提高整个支撑体系的安装过程中的整体稳定性，为施工及时提供安全的操作平台，提高施工便捷性和安全性。

附图说明

[0016] 图1为本发明所述无级可调刚桁架模板支撑结构的结构示意图；图2为本发明所述端部桁架的结构示意图；
图3为本发明所述桁架标准件的结构示意图；
图4为本发明所述连接桁架的结构示意图；
图5为本发明所述侧向支撑桁架的结构示意图；
图6为本发明所述斜拉杆的下部顶板的结构示意图；
图7为本发明所述桁架标准件或端部桁架与连接桁架连接时的结构示意图；
图8为图7中A处的局部放大图；
图9为本发明所述桁架标准件与端部桁架或桁架标准件连接的结构示意图；
图10为图9斜向下方向的视图；
图11为图9斜向上方向的视图；
图12为本发明所述标准桁架和连接桁架上长圆孔的分布示意图；
图13为本发明所述标准桁架或连接桁架上连接时处于极端情况下的螺栓处于桁架长圆孔上位置示意图；
图14为本发明所述支撑体系安装过程流程示意图。

[0017] 图中：1.主体结构，2.端部桁架，3.斜拉杆，4.桁架标准节，5.连接桁架，6.侧向支撑桁架，7.长圆孔，8.耳板，9.大直径螺栓孔，10.圆形螺栓孔，11.斜拉杆孔，12.螺栓，13.填板， 14.连接腹杆，15.端部顶板，16.套筒。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图并以具体实施例，进一步阐明本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

[0019] 如图1～8所示，本发明的用于悬空结构的钢桁架模板支撑结构，主要受力构件是由四个槽钢拼接而成的矩形空间桁架，矩形空间桁架包括端部桁架、桁架标准节和连接桁架，以及斜拉杆。端部桁架用于桁架端部与主体结构连接处，标准桁架节用于桁架的延伸，连接桁架用于桁架中部长度不足一个桁架标准节处，将两侧的桁架标准节连接在一起。斜拉杆采用新三级钢，旋转端部的套筒可调节拉杆的长度。

[0020] 无极可调通过以下方式获得：这种桁架体系调整的关键是标准桁架和连接桁架上的长圆孔，这些螺栓孔的大小都是相同的，如前所述，这些螺栓孔的大小是有规定的，螺栓孔的长度L需大于其间距b两个螺栓直径（图12）。满足这个尺寸要求后，标准桁架和连接桁架处于任何相对位置都可以有足够的螺栓进行连接，如图13所示的极端情况，标准桁架的螺栓孔中心线和连接桁架的孔间中心线重合时，可以满足连接要求。

[0021] 如图2所示，端部桁架与主体结构相连的一端留有大直径的螺栓孔，可以和主体结构的预埋件用螺栓进行连接，另一端焊有带有螺栓孔的耳板，在靠近耳板的一半桁架内侧翼缘留有长圆孔，螺栓孔的长度大于其间距两个螺栓直径长度。

[0022] 如图3所示的桁架标准件，也还有四个角钢焊接而成矩形空间的桁架，在桁架两端的连接处，一边是带有螺栓孔的耳板，一端在槽钢的腹板处开长圆孔（螺栓孔），长圆孔的长度大于其间距两个螺栓直径长度。

[0023] 如图4所示的连接桁架，为了与桁架标准节或端部桁架进行套接，连接桁架的外部翼缘在全长范围内留有长圆孔，尺寸要求和桁架标准节相同。

[0024] 如图5所示的是侧向支撑桁架，它是由两个角钢焊接而成的桁架节组成，在弦杆的桁架平面内的翼缘开有长圆孔，两个桁架节通过螺栓进行连接，可以无级差调节侧向支撑的长度，调节的长度在一个桁架节到两个桁架节之间。在侧向支撑的两端留有螺栓孔，用于和主桁架上的填板进行连接。

[0025] 如图6所示，斜拉杆的下部顶板，用于连接斜拉杆和主桁架，并留有和主桁架相连的圆形螺栓孔和与斜拉杆相连的斜拉杆孔。

[0026] 本发明在安装实施中，首先对支模体系进行设计，接着在工厂加工各构件，同时在现场混凝土的浇筑过程中对预埋件进行预埋，预埋件要满足设计要求。市场成熟后，可在市场上的租赁各个模数的成品钢桁架，避免每次施工前临时加工钢桁架。完全实现工具式、装配式支撑体系的效果。

[0027] 接着在两侧同时安装钢桁架标准节，如图12的流程图中，采用斜拉悬吊的施工方式，在安装一节主桁架后，立即安装一个斜拉杆进行吊拉，并及时安装侧向支撑，铺设工字钢、木枋、木板等，使其形成一个悬挑的操作平台，然后继续安装桁架向两栋塔楼的中部延伸。

[0028] 在两侧塔楼的悬挑支撑平台将要合拢时，测量合拢处的距离，若间距在一个至两个桁架标准节长度之间时，将最后一节桁架标准节和连接桁架套接，同时吊装，然后将连接桁架伸缩，与两侧的标准节进行搭接，用螺栓固定，接着安装侧向支撑，铺工字钢、木枋、木板等，完成支撑平台的搭设。

[0029] 最后调节作为柔性支撑的斜拉杆，使桁架预起拱，预起拱的高度要满足规范要求。对不作为柔性支撑的斜拉杆在平台安装完毕后可以拆除，或作为安全储备继续使用。

[0030] 斜拉杆的调节采用主动拉杆技术，可通过旋转端部的套筒来调节拉杆长度。在施工前，应将需要施加的预应力转化为索伸长量，通过控制索的伸长量来控制施加预应力的大小。并通过旋转套筒对拉杆施加预应力。

[0031] 桁架标准节和连接桁架中，长圆孔的长度大于两个螺栓的直径，连接桁架和桁架标准节套接后，进行螺栓连接，当套接的长度较长时，螺栓连接孔较多，否则较少，连接螺栓个数需满足设计要求。如附图7和图8中。

[0032] 桁架标准节之间或端部桁架和标准节之间的连接主要采用螺栓连接，螺栓孔位于耳板上，同时可布置两个斜向腹杆，加强连接处的抗剪能力，如附图9中所示。

[0033] 斜拉杆的顶部端板用螺栓固定在主桁架上后，将斜拉杆一端和主体结构的预埋吊点连接，另一端伸入顶板的预留孔中，用套筒固定如图10和图11。

[0034] 主体结构是剪力墙，将主桁架和主体结构上的预埋件螺栓连接，若是框架结构，可直接将桁架搁置在楼层上，这样中间可以不用连接桁架连接。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种钢结构桁架-专利编号CN110526128A	2020-05-13	872
桁架结构-专利编号CN104870727B	2020-05-11	660
桁架结构-专利编号CN104863307B	2020-05-11	872
板桁架结构-专利编号CN104343205B	2020-05-13	726
桁架结构-专利编号CN104863307A	2020-05-12	797
桁架结构-专利编号CN104372888A	2020-05-12	939
桁架结构-专利编号CN104870727A	2020-05-11	750
一种桁架结构-专利编号CN108166678A	2020-05-13	897
桁架结构-专利编号CN104372888B	2020-05-11	613
桁架结构-专利编号CN102725460B	2020-05-12	1179

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