专利名称：反支撑吊杆及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑吊顶领域，更具体地涉及一种反支撑吊杆，以及一种使用反支撑吊杆的施工方法。
背景技术：
根据目前国家规范，在吊顶龙骨吊杆大于1500mm时需要设置反向支撑，设置反向支撑是为了避免由于吊筋过长导致整个平顶构架失去稳定性，吊筋太长且直径比较小，容易产生晃动，那么就应该加设反向支撑以保证整个构架的稳定。吊筋越长，受到向上的推力时候就容易使吊筋产生一定的弯曲。在实际工程中，通常是用角铁或者主龙骨，在龙骨调平以后，一端固定在楼板上，另一端固定在吊顶主龙骨上 。一般来讲反向支撑安装的布局上，反向支撑不应在同一直线上，通常为梅花型分布，如图1所示，现有的反向斜支撑具体的结构为由采用两个螺栓(I)将三角支撑架固定在结构板(13)上，其中三角支撑架与全丝吊杆(6)连接的一端的角度为30° -45°，全丝吊杆(6)与三角支撑架之间通过吊杆角钢焊接(3)连接在一起，在全丝吊杆(6)的下端设有支座(7)，支座(7)固定在轻钢主龙骨(5)上。其设置的间距大概在2m左右，可根据实际情况相应调整。但该斜支撑在实际施工过程中，如果遇到顶部需要安装管线，由于其占用的横向面积较大，从而干扰到布线而难以施工，同时，其本身的制作安装非常麻烦，不利于现场制作和使用。其主要缺点为:①施工工序繁琐；②浪费材料在地下车站顶管线密集的狭小空间内不宜施工等。另一方面，在中国公开了类似的专利，如CN202767323U，该实用新型专利在具体施工起来难度很大，其一该装置的倒椭圆锥加工非常不方便，倒椭圆锥口上采用螺栓固定在实际施工中非常困难，倒椭圆锥口与下端的外侧支撑连接难度大；其二，倒椭圆锥跟顶部的支撑力不能满足受力要求；其三，在局部地下车站管线密集处施工时，人都不能到其顶部直接施工，其倒椭圆锥与顶的接触面积大，且需要额外打孔安装螺栓，对周边线路干扰大，装配困难。
发明内容
本申请的目的在于提供一种反支撑吊杆，以解决在管线密集且空间狭小时，施工人员不能直接在其中施工，又需要用到反向支撑固定主龙骨的问题。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:一种反支撑吊杆，包括轻钢主龙骨(5)、M10镀锌自爆型全丝吊杆(14)、支座(7)和结构板(13)，其特征在于:所述的MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)包括膨胀螺栓套管(15)，在膨胀螺栓套管(15)内设膨胀螺栓头(16)，在膨胀螺栓头(16)下端设置膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)，膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)下设置自爆螺母(11)，自爆螺母(11)下为全丝吊杆￠)，在全丝吊杆(6)上套有外部支撑结构(17)，全丝吊杆￠)的下端与支座(7)相固定，所述的支座(7)固定在轻钢主龙骨(5)上。
进一步,所述外部支撑结构(17)包括镀锌钢管套管(10),镀锌钢管套管(10)上端设置不锈钢弹簧垫片(12)，镀锌钢管套管(10)的下端通过不锈钢垫片(9)设置不锈钢螺母⑶。进一步，所述的镀锌钢管套管(10)套在全丝吊杆(6)上，所述镀锌钢管套管(10)的内径为20mm，外径为25.5mm，镀锌钢管套管(10)上部通过不锈钢弹簧垫片(12)与结构板(13)相固定，镀锌钢管套管(10)的下部通不锈钢垫片(9)与不锈钢螺母(8)紧固在一起。进一步，所述的全丝吊杆(6)在轻钢主龙骨(5)上的布置密度为I根/m2。进一步，所述镀锌钢管套管(10)的长度L彡500mm。进一步，所述全丝吊杆(6)的长度大于或等于1500mm，全丝吊杆(6)露出镀锌钢管套管(10)的长度Ltl = 800μπ。另外，本发明还提供一种施工方法，所述方法包括:步骤一:在结构板(13)底部钻眼，钻眼布置密度为I个/m2 ;步骤二:将全丝吊杆(6)先后贯穿不锈钢弹簧垫片(12)、膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)、自爆螺母(11)、镀锌钢管套管(10)、不锈钢垫片(9)和不锈钢螺母(8)，把MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)与外部支撑结构 (17)进行装配；步骤三:把装配好的MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)先与结构板(13)上的钻眼进行安装，再把膨胀螺栓套管(15)和膨胀螺栓头(16)插入到结构板(13)的钻眼中；步骤四:将全丝吊杆(6)与支座(7)进初步固定，采用丁字套筒扳手拧动自爆螺母
(11)将MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)紧固在结构板(13)之上，通过不锈钢弹簧垫片(12)、膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)与自爆螺母(11)之间的静弹性力和轴向拉力，将MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)牢牢的固定在结构板(13)的下方；步骤五:将不锈钢螺母(8)进行向上调节，缩短不锈钢弹簧垫片(12)与不锈钢垫片(9)之间的距离，将镀锌钢管套管(10)紧固在全丝吊杆(6)的上半部分；步骤六:调节支座(7)上的调节装置，对轻钢主龙骨(5)形成支撑。本结构和方法具有如下有益效果:①施工简单易操作，完全能够满足工程上的施工要求；②镀锌钢管套管(10)只覆盖全丝吊杆出)的上半部分，很大程度节约材料成本，同时给实施带来了便捷；③单点打孔，施工面积小，在地下车站的狭小空间和管线密集处仍可方便施工，不会对周边线路产生干扰；④适应性能好，可以广泛推广使用。
图1是吊顶吊杆反向斜支撑做法示意2是本发明吊顶吊杆加镀锌钢管套管(10)支撑做法示意3是图2A处的放大4是图2B处的放大5是镀锌钢管套管(10)和吊杆截面示意图
图6是图5的受力分析7是镀锌钢管套管(10)截面示意8是图7的受力分析9是整体L-Fr曲线10是整体端部挠度曲线11是镀锌钢管套管(IO)L-Fr曲线12是镀锌钢管套管(10)端部挠度曲线图螺栓I ;镀锌角钢焊接2 ;吊杆角钢焊接3 ;角钢焊接4 ;轻钢主龙骨5 ;全丝吊杆6 ；支座7 ;不锈钢螺母8 ;不锈钢垫片9 ;镀锌钢管套管10 ；自爆螺母11 ;不锈钢弹簧垫片12 ；结构板13 ；M10镀锌自爆型全丝吊杆14 ;膨胀螺栓套管15 ;膨胀螺栓头16 ;外部支撑结构17 ;膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片18
具体实施例方式如图2所示，在结构板(13)底部钻眼，采用MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)，自爆螺母(11)通过不锈钢弹簧垫片(12)紧固全丝吊杆￠)，在全丝吊杆(6)上部设有镀锌钢管套管(10)，镀锌钢管套管(10)的内径为20mm，外径为25.5mm，镀锌钢管套管(10)上部与结构板(13)接触部位采用不锈钢弹簧垫片(12)，此处采用不锈钢弹簧垫片(12)可以增加接触面平整度、摩擦力及防止螺母松动的作用，由于其为不锈钢耐腐蚀、弹性回复力强，能增加本发明结构的稳定性和耐受力，使用寿命长等方面，起着非常重要的作用，镀锌钢管套管(10)的下部用不锈钢垫片(9)和不锈钢螺母(8)紧固，将镀锌钢管套管(10)固定在结构板(13)的下部。 其中MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)包括膨胀螺栓套管(15)，膨胀螺栓套管(15)内设膨胀螺栓头(16)，膨胀螺栓头(16)下端设置膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)，膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)下设置自爆螺母(11)，自爆螺母(11)下为全丝吊杆(6)。所述外部支撑结构(17)包括镀锌钢管套管(10)，镀锌钢管套管(10)上端设置不锈钢弹簧垫片(12)，镀锌钢管套管(10)的下端通过不锈钢垫片(9)设置不锈钢螺母(8)。该结构的原理为:采用镀锌钢管套管(10)在吊顶吊筋上通过螺母与顶部结构板
(13)紧固，紧固后在垂直方向会产生一个轴向应力，该轴向应力与全丝吊杆(6)本身连同镀锌钢管套管(10)在水平作用力下看作刚性材料，通过受力计算确定使用该镀锌钢管套管(10)完全能替代现有技术中的反向斜支撑满足工程需求。结合说明书附图和施工过程，其具体实施方式
如下:步骤一:在结构板(13)底部采用冲击钻进行钻眼，钻眼布置密度按I个/m2 ;步骤二:将全丝吊杆(6)先后贯穿不锈钢弹簧垫片(12)、膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)、自爆螺母(11)、镀锌钢管套管(10)、不锈钢垫片(9)和不锈钢螺母(8)，把MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)与外部支撑结构(17)进行装配；步骤三:把装配好的MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)先与结构板(13)上的钻眼进行安装，把膨胀螺栓套管(15)和膨胀螺栓头(16)插入到结构板(13)的钻眼中；步骤四:将全丝吊杆(6)与支座(7)进初步固定，由于在空间狭小、管线密集的地方，人无法进入该空间内直接对自爆螺母(11)进行紧固，由于丁字套筒扳手可以通过长臂替代人手伸入到该空间内对自爆螺母(11)进行紧固，固采用丁字套筒扳手拧动自爆螺母
(11)将MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)紧固在结构板(13)之上，通过不锈钢弹簧垫片(12)、膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)与自爆螺母(11)之间的静弹性力和轴向拉力，将MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)牢牢的固定在结构板(13)的下方；步骤五:将不锈钢螺母(8)进行向上调节，缩短不锈钢弹簧垫片(12)与不锈钢垫片(9)之间的距离，将镀锌钢管套管(10)紧固在全丝吊杆(6)的上半部分；步骤六:调节支座(7)上的调节装置，对轻钢主龙骨(5)形成支撑。本发明的力学原理及实施例如下所述:当全丝吊杆(6)的长度大于或等于1500mm时，通常会采取增加反向斜支撑的方式以避免吊杆过长失稳现象。设置反向斜支撑时由于全丝吊杆(6)直径较小，随着长度增加，长细比增大，在轴向压力作用下，如吊顶顶棚在气压变化时产生的向上风压，全丝吊杆(6)容易产生弯曲变形，而且在水平方向也容易产生晃动，不利于整个构架的稳定，比如通常在刮批腻子的时候，对整个平顶就会产生水平和竖直方向上的力，会传递给全丝吊杆￠)，导致其发生变形，撤去该力以后，在平顶重力作用下吊筋又恢复原来的垂直，周而复始，会造成该结构破坏。三角形斜支撑有利于增强整体结构在震动荷载下的稳定性。本发明在全丝吊杆(6)的上部设有外径为25.5mm的镀锌钢管套管(10)，用自爆螺母(11)将其紧固在结构板(13)下，通过改变构件受力截面形式，增大其惯性矩，从而增强其稳定性，其验证过程如下:1、截面示意图: 图5为镀锌钢管套管(10)与吊杆受力分析示意图，图6为镀锌钢管套管(10)的受力分析图。2、各项参数指标I)弹性模量 E = 2.06 X 105MPa ；2)镀锌钢管套管(10)截面外径D = 25.5mm镀锌钢管套管(10)截面内径d =20mm ；3)镀锌钢管套管(10)长度L彡500mm ；4)全丝吊杆(6)直径dQ = IOmm全丝吊杆(6)露出镀锌钢管套管(10)的长度Ltl=800mm ;5)抗滑移系数:μ = 0.4 (镀锌钢管套管(10)紧固轴力Fl ;镀锌钢管套管(10)与不锈钢垫片(9)之间的最大静摩擦力:fmax)；表1.摩擦面的抗滑移系数μ
权利要求
1.一种反支撑吊杆，包括轻钢主龙骨(5)、MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)、支座(7)和结构板(13)，其特征在于:所述的MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)包括膨胀螺栓套管(15)，在膨胀螺栓套管(15)内设膨胀螺栓头(16)，在膨胀螺栓头(16)下端设置膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)，膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)下设置自爆螺母(11)，自爆螺母(11)下为全丝吊杆￠)，在全丝吊杆(6)上套有外部支撑结构(17)，全丝吊杆￠)的下端与支座(7)相固定，所述的支座(7)固定在轻钢主龙骨(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种反支撑吊杆，其特征在于:所述外部支撑结构(17)包括镀锌钢管套管(10)，镀锌钢管套管(10)上端设置不锈钢弹簧垫片(12)，镀锌钢管套管(10)的下端通过不锈钢垫片(9)设置不锈钢螺母(8)。
3.根据权利要求2所述的一种反支撑吊杆，其特征在于:所述的镀锌钢管套管(10)套在全丝吊杆(6)上,所述镀锌 钢管套管(10)的内径为20mm,外径为25.5mm,镀锌钢管套管(10)上部通过不锈钢弹簧垫片(12)与结构板(13)相固定，镀锌钢管套管(10)的下部通不锈钢垫片(9)与不锈钢螺母(8)紧固在一起。
4.根据权利要求3所述的一种反支撑吊杆，其特征在于:所述的全丝吊杆(6)在轻钢主龙骨(5)上的布置密度为I根/m2。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种反支撑吊杆，其特征在于:所述镀锌钢管套管(10)的长度L ≥ 500mm。
6.根据权利要求5所述的一种反支撑吊杆，其特征在于:所述全丝吊杆(6)的长度大于或等于1500mm，全丝吊杆(6)露出镀锌钢管套管(10)的长度LO = 800mm。
7.一种使用根据权利要求6所述装置的施工方法，所述方法包括: 步骤一:在结构板(13)底部钻眼，各钻眼布置密度按I个/m2 ; 步骤二:将全丝吊杆(6)先后贯穿不锈钢弹簧垫片(12)、膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)、自爆螺母(11)、镀锌钢管套管(10)、不锈钢垫片(9)和不锈钢螺母(8)，把MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)与外部支撑结构(17)进行装配； 步骤三:把装配好的MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)先与结构板(13)上的钻眼进行安装，再把膨胀螺栓套管(15)和膨胀螺栓头(16)插入到结构板(13)的钻眼中； 步骤四:将全丝吊杆￠)与支座(7)进初步固定，采用丁字套筒扳手拧动自爆螺母(11)将MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)紧固在结构板(13)之上，通过不锈钢弹簧垫片(12)、膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)与自爆螺母(11)之间的静弹性力和轴向拉力，将MlO镀锌自爆型全丝吊杆(14)牢牢的固定在结构板(13)的下方； 步骤五:将不锈钢螺母(8)进行向上调节，缩短不锈钢弹簧垫片(12)与不锈钢垫片(9)之间的距离，将镀锌钢管套管(10)紧固在全丝吊杆￠)的上半部分； 步骤六:调节支座(7)上的调节装置，对轻钢主龙骨(5)形成支撑。
全文摘要
一种反支撑吊杆，包括轻钢主龙骨(5)、M10镀锌自爆型全丝吊杆(14)、支座(7)和结构板(13)，其特征在于所述的M10镀锌自爆型全丝吊杆(14)包括膨胀螺栓套管(15)，在膨胀螺栓套管(15)内设膨胀螺栓头(16)，在膨胀螺栓头(16)下端设置膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)，膨胀螺栓不锈钢弹簧垫片(18)下设置自爆螺母(11)，自爆螺母(11)下为全丝吊杆(6)，在全丝吊杆(6)上套有外部支撑结构(17)，全丝吊杆(6)的下端与支座(7)相固定，所述的支座(7)固定在轻钢主龙骨(5)上。具有的有益效果有施工简单易操作，节约材料成本，同时给实施带来了便捷；单点打孔，施工面积小。
文档编号E04B9/20GK103233542SQ201310158309
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月3日 优先权日2013年5月3日
发明者严晗, 张付宾, 马绍标, 姜少卫, 路立娜, 杨煜, 王英, 曹少卫, 孟庆彬, 尹韶哲, 赵晓娜, 于东东, 海焱, 杨功满 申请人:中铁建工集团有限公司