防整體坍塌型高大模板支撐體系的製作方法

2024-04-04 07:40:05

防整體坍塌型高大模板支撐體系的製作方法
【專利摘要】一種防整體坍塌型高大模板支撐體系屬於建築模板支撐【技術領域】，由雙功能結構體系和單一功能結構體系組成。所述雙功能結構體系包括作為主要豎向受力結構的呈正交井字布置的網格狀受力牆，以及作為水平受力構件的主龍骨、次龍骨和連繫梁；每片網格狀受力牆由兩排粗立杆、連接粗立杆的橫杆和設在每排粗立杆所在平面的豎向剪刀撐組成，在豎直方向形成多層結構，與永久結構的受力柱通過水平約束及扣件固定；單一功能結構體系設置在各網格狀受力牆之間，採用常規設計，不設剪刀撐，兩個體系間有橫杆相連。雙功能結構體系可在單一功能結構體系失效的條件下，獨自承擔部分單一功能結構體系所承擔的荷載，避免結構整體性坍塌。
【專利說明】防整體坍塌型高大模板支撐體系

【技術領域】
[0001]本發明屬於建築模板支撐【技術領域】，特別涉及一種防整體坍塌型高大模板支撐體系O

【背景技術】
[0002]高大模板支撐體系是指建設工程施工現場混凝土構件模板支撐高度超過Sm的模板支撐體系。我國高大模板支撐體系以扣件式模板支撐體系為主，結構體系源於外腳手架，其基本受力單元和節點與外腳手架通用，構件的布置方式與外腳手架相差不大。但模板支架和外腳手架的受力特點和約束方式完全不同，套用外腳手架的結構體系，導致結構體系不合理，一旦立杆失穩，扣件崩開，結構整體性坍塌，施工人員無處逃生，容易造成群死群傷。混凝土澆築期高大模板支架坍塌事故不斷發生，住建部已將其定為重大安全事故的重大危險源。


【發明內容】

[0003]本發明提供了一種防整體坍塌型高大模板支撐體系，由雙功能結構體系和單一功能結構體系組成，能夠在混凝土澆築期時，在單一功能結構體系失效的條件下，由雙功能結構體系獨自承擔部分單一功能結構體系所承擔的部分荷載，避免結構整體性坍塌。
[0004]本發明採用的技術方案為:
[0005]該支撐體系由雙功能結構體系和單一功能結構體系組成；
[0006]所述雙功能結構體系包括作為主要豎向受力結構的呈正交井字布置的網格狀受力牆，以及作為水平受力構件的主龍骨、次龍骨和連繫梁；每片網格狀受力牆由兩排粗立杆、雙向連接粗立杆的橫杆和設在每排粗立杆所在平面的豎向剪刀撐組成，寬度為兩排粗立杆的間距，在豎直方向形成多層結構；各網格狀受力牆圍繞永久結構的受力柱設立，分別與永久結構的受力柱的定位軸線平行；網格狀受力牆的橫杆與永久結構的受力柱之間通過水平約束及扣件固定；雙功能結構體系頂部設置有位於網格狀受力牆頂部的沿預澆築混凝土板長度方向的主龍骨、沿預澆築混凝土板寬度方向的次龍骨和沿預澆築混凝土板寬度方向的連接相互平行的多片網格狀受力牆的連繫梁；
[0007]所述單一功能結構體系設置在各網格狀受力牆之間，由普通立杆和橫杆組成，交叉處由扣件連接固定；不設水平剪刀撐和豎向剪刀撐；普通立杆的頂部設有帶U型託的螺杆、主龍骨和次龍骨；
[0008]單一功能結構體系通過橫杆和扣件與雙功能結構的粗立杆相連。
[0009]所述網格狀受力牆的粗立杆的頂部通過帶U型託的螺杆與主龍骨連接。
[0010]所述每片網格狀受力牆的寬度為兩排粗立杆的間距，在網格狀受力牆底部沿牆的長度方向設置門形通道，其寬度與網格狀受力牆的寬度相同，用於施工運輸、鋪設泵管和危險救援。
[0011]所述網格狀受力牆的橫杆沿豎向每隔2-3層(底層即門形通道不設，便於施工)與永久結構的受力柱之間通過水平約束及扣件固定；水平約束中水平杆的長度=網格狀受力牆寬度+2倍扣件長度+0.2m。
[0012]所述網格狀受力牆的粗立杆、連繫梁和主龍骨的截面尺寸均取兩次設計中的較大的值；
[0013]其中，第一次設計的可靠度水平與現有技術標準相同，雙功能結構體系與單一功能結構體系一起共同工作、承擔荷載，保證結構的安全性和適用性滿足現有技術標準的要求；第二次設計只考慮混凝土澆築期這一最為危險的時期的安全性，在單一功能結構體系失效的條件下，雙功能結構體系額外承擔單一功能結構體系所承擔的100%的模板自重、主龍骨自重、次龍骨自重、鋼筋自重、施工活荷載和20%的混凝土自重，上述荷載由連繫梁傳遞給主龍骨，再傳遞給網格狀受力牆的粗立杆；取目標可靠指標為1.65，制定上述荷載的分項係數，從而確定荷載的設計值，作為附加荷載和第一次設計中雙功能結構體系所承擔的設計荷載一起，進行雙功能結構體系的第二次設計。
[0014]所述扣件為在普通扣件的基礎上改進的防崩扣件，包括對接扣件、直角扣件和旋轉扣件，具體為:
[0015]用彈簧墊圈取代原來的普通墊圈，防止螺母鬆動；
[0016]原來的均勻螺杆用變截面螺杆替代，帶螺紋部分較粗，無螺紋部分較細；
[0017]上蓋板豁口內徑小於帶螺紋段螺杆的外徑，且大於無螺紋段螺杆的外徑。
[0018]所述永久結構的受力柱的定位軸線分為相互垂直的橫向軸線和縱向軸線。
[0019]本發明的有益效果為:
[0020](I)雙功能結構體系的安全性大於單一功能結構體系，其除了與單一功能結構體系一起共同工作、承擔荷載外，還要在單一功能結構體系失效的條件下，額外承擔部分單一功能結構體系的荷載，避免結構發生整體性坍塌，使得施工人員有可以避險的地方和逃生的機會，並方便救援；
[0021](2)雙功能結構體系的主龍骨與單一功能結構體系的主龍骨具有相同的截面高度，雙功能結構體系的次龍骨和連繫梁的截面高度和單一功能結構體系的次龍骨相同，以保證模板平順，但其主龍骨和連繫梁的安全係數大於單一功能結構體系的主龍骨和次龍骨；
[0022](3)網格狀受力牆底部設置專門的門型通道，用於施工運輸、鋪設泵管和危險救援;
[0023](4)用防崩扣件連接鋼管(包括立杆、橫杆和剪刀撐等)，除非人為鬆開螺母，螺杆不會崩出上蓋板豁口，導致扣件崩開，杆件的連接失效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為防整體坍塌型高大模板支撐體系的立面圖(無梁樓蓋)；
[0025]圖2為網格狀受力牆與永久結構的受力柱之間的位置關係示意圖；
[0026]圖3為防整體坍塌型高大模板支撐體系的橫向剖面圖；
[0027]圖4為網格狀受力牆中豎向剪刀撐和粗立杆的布置示意圖(無梁樓蓋)；
[0028]圖5為水平約束的結構示意圖；
[0029]圖6為雙功能結構體系的主龍骨、次龍骨和連繫梁示意圖；
[0030]圖7為網格狀受力牆的粗立杆頂部結構示意圖；
[0031]圖8為防崩扣件的示意圖。
[0032]圖中標號:
[0033]1-粗立杆；2_普通立杆；3-門形通道；4_永久結構的受力柱；5_水平約束；6_橫杆豎向剪刀撐；8-防崩扣件；9_主龍骨；10_次龍骨；11_連繫梁；12_網格狀受力牆；13-帶U型託的螺杆；14_變截面螺杆；15_彈簧墊圈；16_螺母；17_上蓋板；18_豁口。

【具體實施方式】
[0034]本發明提供了一種防整體坍塌型高大模板支撐體系，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
[0035]該支撐體系由雙功能結構體系和單一功能結構體系組成，如圖1、圖2和圖3所示。
[0036]雙功能結構體系包括作為主要豎向受力結構的呈正交井字布置的網格狀受力牆12，以及作為水平受力構件的主龍骨9、次龍骨10和連繫梁11 ;每片網格狀受力牆由兩排粗立杆1、連接粗立杆I的橫杆6和設在每排粗立杆I所在平面的豎向剪刀撐7組成，在豎直方向形成多層結構，每片網格狀受力牆的寬度為兩排粗立杆的間距，如圖4所示。各網格狀受力牆圍繞永久結構的受力柱4設立，分別與永久結構的受力柱4的定位軸線平行；網格狀受力牆的底部設置1.9m高的門形通道3，用於施工運輸、鋪設泵管和危險救援。
[0037]如圖5所示，網格狀受力牆的橫杆6沿豎向每隔2-3層與永久結構的受力柱4之間通過水平約束5及防崩扣件8固定，水平約束5中水平杆的長度=網格狀受力牆寬度+2倍防崩扣件長度+0.2m。
[0038]如圖6所示，雙功能結構體系頂部設置有位於網格狀受力牆頂部的沿預澆築混凝土板長度方向的主龍骨9、沿預澆築混凝土板寬度方向的次龍骨10和沿預澆築混凝土板寬度方向的連接相互平行的多片網格狀受力牆的連繫梁11。主龍骨9和連繫梁11選用工字鋼，次龍骨10為木龍骨。
[0039]如圖7所示，網格狀受力牆的粗立杆I的頂部通過帶U型託的螺杆13與主龍骨9連接。
[0040]單一功能結構體系設置在各網格狀受力牆之間，由普通立杆2和橫杆6組成，採用Φ48πιπιΧ3.6πι鋼管搭設，交叉處由防崩扣件8連接固定。單一功能結構體系的主、次龍骨均為木龍骨，不設豎向剪刀撐，扣除雙功能結構體系所承擔的荷載後，依據現有技術標準搭設，保證結構的安全性和適用性滿足現有技術標準的要求。
[0041]雙功能結構體系的主龍骨與單一功能結構體系的主龍骨具有相同的截面高度，雙功能結構體系的次龍骨和連繫梁的截面高度和單一功能結構體系的次龍骨相同，以保證模板平順，但其主龍骨和連繫梁的安全係數大於單一功能結構體系的主龍骨和次龍骨。
[0042]防崩扣件8通過對普通扣件進行改造得到，包括對接扣件、直角扣件和旋轉扣件，具體為改造如下:
[0043](I)用彈簧墊圈15取代原來的普通墊圈，防止螺母16鬆動；
[0044](2)均勻螺杆用變截面螺杆14替代，帶螺紋部分較粗，無螺紋部分較細；
[0045](3)上蓋板17的豁口 18內徑小於帶螺紋段螺杆的外徑，且大於無螺紋段螺杆的外徑。
[0046]使用時，打開上蓋板17，放入鋼管後，將變截面螺杆14的無螺紋段推進上蓋板17的豁口 18內，抱住鋼管並擰緊螺母16後，上蓋板17扣緊鋼管，變截面螺杆14的帶螺紋段卡在上蓋板17的豁口 18內；除非人為鬆開螺母16，變截面螺杆14不會崩出豁口 18，導致扣件崩開。
[0047]網格狀受力牆的粗立杆1、連繫梁11和主龍骨9的截面尺寸均取兩次設計中的較大的值；其中，第一次設計的可靠度水平與現有技術標準相同，即雙功能結構體系與單一功能結構體系一起共同工作、承擔荷載，保證結構的安全性和適用性滿足現有技術標準的要求；第二次設計只考慮混凝土澆築期這一最為危險的時期的安全性，在單一功能結構體系失效的條件下，雙功能結構體系額外承擔單一功能結構體系所承擔的100%的模板自重、主龍骨自重、次龍骨自重、鋼筋自重、施工活荷載和20%的混凝土自重，上述荷載由連繫梁傳遞給主龍骨，再傳遞給網格狀受力牆的粗立杆；取目標可靠指標為1.65，制定上述荷載的分項係數，從而確定荷載的設計值，作為附加荷載和第一次設計中雙功能結構體系所承擔的設計荷載一起，進行雙功能結構體系的第二次設計。
【權利要求】
1.防整體坍塌型高大模板支撐體系，由雙功能結構體系和單一功能結構體系組成，其特徵在於， 所述雙功能結構體系包括作為主要豎向受力結構的呈正交井字布置的網格狀受力牆，以及作為水平受力構件的主龍骨、次龍骨和連繫梁；每片網格狀受力牆由兩排粗立杆、雙向連接粗立杆的橫杆和設在每排粗立杆所在平面的豎向剪刀撐組成，在豎直方向形成多層結構；各網格狀受力牆圍繞永久結構的受力柱設立，分別與永久結構的受力柱的定位軸線平行；網格狀受力牆的橫杆與永久結構的受力柱之間通過水平約束及扣件固定；雙功能結構體系頂部設置有位於網格狀受力牆頂部的沿預澆築混凝土板長度方向的主龍骨、沿預澆築混凝土板寬度方向的次龍骨和沿預澆築混凝土板寬度方向的連接相互平行的多片網格狀受力牆的連繫梁； 所述單一功能結構體系設置在各網格狀受力牆之間，由普通立杆和橫杆組成，交叉處由扣件連接固定；不設水平剪刀撐和豎向剪刀撐；普通立杆的頂部設有帶U型託的螺杆、主龍骨和次龍骨； 單一功能結構體系通過橫杆和扣件與雙功能結構的粗立杆相連。
2.根據權利要求1所述的防整體坍塌型高大模板支撐體系，其特徵在於，所述網格狀受力牆的粗立杆的頂部通過帶U型託的螺杆與主龍骨連接。
3.根據權利要求1所述的防整體坍塌型高大模板支撐體系，其特徵在於，所述每片網格狀受力牆的寬度為兩排粗立杆的間距，在其底部沿牆的長度方向設置門形通道，其寬度與網格狀受力牆 的寬度相同，用於施工運輸、鋪設泵管和危險救援。
4.根據權利要求1所述的防整體坍塌型高大模板支撐體系，其特徵在於，所述網格狀受力牆的橫杆沿豎向每隔2-3層與永久結構的受力柱之間通過水平約束及扣件固定；水平約束中水平杆的長度=網格狀受力牆寬度+2倍扣件長度+0.2m。
5.根據權利要求1所述的防整體坍塌型高大模板支撐體系，其特徵在於，所述網格狀受力牆的粗立杆、連繫梁和主龍骨的截面尺寸均取兩次設計中的較大的值； 其中，第一次設計的可靠度水平與現有技術標準相同，雙功能結構體系與單一功能結構體系一起共同工作、承擔荷載，保證結構的安全性和適用性滿足現有技術標準的要求?』第二次設計只考慮混凝土澆築期這一最為危險的時期的安全性，在單一功能結構體系失效的條件下，雙功能結構體系額外承擔單一功能結構體系所承擔的100%的模板自重、主龍骨自重、次龍骨自重、鋼筋自重、施工活荷載和20%的混凝土自重，上述荷載由連繫梁傳遞給主龍骨，再傳遞給網格狀受力牆的粗立杆；取目標可靠指標為1.65，制定上述荷載的分項係數，從而確定荷載的設計值，作為附加荷載和第一次設計中雙功能結構體系所承擔的設計荷載一起，進行雙功能結構體系的第二次設計。
6.根據權利要求1所述的防整體坍塌型高大模板支撐體系，其特徵在於，所述扣件為在普通扣件的基礎上改進的防崩扣件，包括對接扣件、直角扣件和旋轉扣件，具體為: 用彈簧墊圈取代原來的普通墊圈，防止螺母鬆動； 原來的均勻螺杆用變截面螺杆替代，帶螺紋部分較粗，無螺紋部分較細； 上蓋板豁口內徑小於帶螺紋段螺杆的外徑，且大於無螺紋段螺杆的外徑。
7.根據權利要求1所述的防整體坍塌型高大模板支撐體系，其特徵在於，所述永久結構的受力柱的定位軸線分為相互垂直的橫向軸線和縱向軸線。
【文檔編號】E04G17/00GK104047424SQ201410324086
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】謝楠 申請人:北京交通大學