一种定型组装式环保防护棚的制作方法

1.本实用新型涉及一种环保防护棚，特别涉及一种定型组装式环保防护棚，属于防护棚技术领域。


背景技术：

2.地基与基础项目因施工周期短，钢筋加工制作、水泥及白灰等露天使用一般采用的是临时防护棚，即钢管脚手架临时搭设，彩条布和塑料纸覆面。从公司承揽项目的各个施工工艺对比，钢筋混凝土灌注桩施工工艺在防护棚搭设难度更大，因为需要焊制钢筋笼，防护棚的搭设跨度大，而且在不影响钢筋笼加工的前提下，内部还需配备一定数量的落地式焊烟净化器吸烟装置。因此只要满足该工艺使用，其他工艺均可。中华世纪城三期桩基项目实施中，项目部设计的临时防护棚因其搭建外观及相应措施曾被综合执法队立为辖区内环保检查标杆，但经项目实践该临时防护棚仍存在以下问题：
3.1、结构稳定性方面：
4.(1)因棚顶覆面为彩条布、塑料纸等柔性材料，雨雪天气易造成雨雪排泄不畅导致顶面塌陷，造成结构严重变形甚至会整体垮塌；大风天气会将覆面彩条布撕扯不能满足施工密闭要求，有整体倾覆可能性。
5.(2)一般钢材厂家生产的钢筋多为定尺9米，桩基工程施工时，设计钢筋笼单节长度一般都大于9m且制作成型后需滚动出棚，导致钢筋笼制作棚搭设时单体跨度大，横杆往往是多根钢管拼接而成，加之钢管自重大、稳定性差。
6.2、安全环保方面：
7.(1)按钢筋笼制作工艺及其架台布设情况，钢筋棚内至多设置3-4台焊烟净化器，虽然是目前最大功率的双臂除烟设备仍不能完全吸收所有的焊烟，棚内弥漫大量焊烟无法排除，对施工人员职业健康造成很大的危害。
8.(2)电焊为动火作业，产生的火花也可能会引燃覆面彩条布和塑料纸，有潜在安全隐患。
9.(3)钢筋棚搭设和拆除时需要零散材料较多费时费工，彩条布及塑料纸需要多次修补或更换，基本成为一次性使用材料，不能反复利用造成大量不可降解建筑垃圾和环境污染，同时也加大施工成本。
10.为此，我们提供一种定型组装式环保防护棚。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的在于提供一种定型组装式环保防护棚，以解决上述背景技术中提出的问题。
12.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种定型组装式环保防护棚，包括多个预埋混凝土，多个所述预埋混凝土呈两侧对称分布，多个所述预埋混凝土的顶端均预制有预埋钢板，多个所述预埋钢板的顶端均通过加强组件连接有钢管立柱，相对的两个
所述钢管立柱之间的顶部通过加固组件活动连接有下拱梁组件，多个所述下拱梁组件的顶部均通过三角加强条活动连接有上拱梁组件，所述上拱梁组件的顶端活动连接有保温棉，所述保温棉的顶部固定设有铝箔，所述铝箔的顶端铺设有钢丝网，所述钢丝网的顶端覆盖有彩钢压型板，所述彩钢压型板的四边屋檐均延伸出60cm。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案，多个所述加强组件分别包括四个第二三角板和第二连接板，四个所述第二三角板以对应的钢管立柱为中心作环形分布，所述第二连接板与预埋钢板的顶端活动连接。
14.作为本实用新型的一种优选技术方案，多个所述加固组件分别包括四个第一三角板和第一连接板，所述第一连接板与对应的钢管立柱的定端连接，多个所述第一连接板的顶端通过梁连接件与上拱梁组件连接，四个所述第一三角板以对应的钢管立柱为中心作环形分布。
15.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述下拱梁组件和上拱梁组件均由多个直径和长度分别48mm和2.5m的钢管组件，且所述下拱梁组件和上拱梁组件之间的间距为40cm。
16.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上拱梁组件通过角钢连接有多个檩条，多个所述檩条的间距为0.75m。
17.作为本实用新型的一种优选技术方案，位于同一侧的相邻的两个所述钢管立柱之间通过加强拉筋加固连接。
18.作为本实用新型的一种优选技术方案，多个所述钢管立柱的直径和厚度为114毫米和3毫米。
19.作为本实用新型的一种优选技术方案，多个所述预埋钢板的尺寸为30cm*30cm*1.2cm。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.1.本实用新型一种定型组装式环保防护棚，本实用新型的材料轻质，结构跨度大，稳定性强，密闭性能好，防火、防雨雪等安全性较高；且可组装、可拆卸、可重复使用，施工安装方便，减少安装、运输工作量，缩短施工工期；其次压型钢板属环保型建材，可回收利用，符合经济可持续发展的政策。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图；
23.图2为本实用新型b处放大结构的示意图；
24.图3为本实用新型a处放大结构的示意图；
25.图4为本实用新型檩条布置的结构示意图；
26.图5为本实用新型预埋钢板的结构示意图。
27.图中：1、预埋混凝土；2、预埋钢板；3、钢管立柱；4、下拱梁组件；5、上拱梁组件；6、三角加强条；7、保温棉；8、铝箔；9、钢丝网；10、彩钢压型板；11、檩条；12、第一三角板；13、第一连接板；14、梁连接件；15、第二三角板；16、第二连接板。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.请参阅图1-5，本实用新型提供了一种定型组装式环保防护棚的技术方案：
30.根据图1-5所示，包括多个预埋混凝土1，多个预埋混凝土1呈两侧对称分布，多个预埋混凝土1的顶端均预制有预埋钢板2，多个预埋钢板2的顶端均通过加强组件连接有钢管立柱3，相对的两个钢管立柱3之间的顶部通过加固组件活动连接有下拱梁组件4，多个下拱梁组件4的顶部均通过三角加强条6活动连接有上拱梁组件5，上拱梁组件5的顶端活动连接有保温棉7，保温棉7的顶部固定设有铝箔8，铝箔8的顶端铺设有钢丝网9，钢丝网9的顶端覆盖有彩钢压型板10，彩钢压型板10的四边屋檐均延伸出60cm。
31.根据图2、图3和图4所示，多个加强组件分别包括四个第二三角板15和第二连接板16，四个第二三角板15以对应的钢管立柱3为中心作环形分布，第二连接板16与预埋钢板2的顶端活动连接，多个加固组件分别包括四个第一三角板12和第一连接板13，第一连接板13与对应的钢管立柱3的定端连接，多个第一连接板13的顶端通过梁连接件14与上拱梁组件5连接，四个第一三角板12以对应的钢管立柱3为中心作环形分布，提高连接强度，位于同一侧的相邻的两个钢管立柱3之间通过加强拉筋加固连接，提高支撑的稳定性
32.下拱梁组件4和上拱梁组件5均由多个直径和长度分别48mm和2.5m的钢管组件，且下拱梁组件4和上拱梁组件5之间的间距为40cm，上拱梁组件5通过角钢连接有多个檩条11，多个檩条11的间距为0.75m，多个钢管立柱3的直径和厚度为114毫米和3毫米，多个预埋钢板2的尺寸为30cm*30cm*1.2cm。
33.作为本实用新型的设计计算理念如下：
34.①
计算参数
35.1)φ48
×
2.5
㎜
钢管：(弧梁主梁)截面积：a＝357.4
㎜
2；惯性矩i＝92756mm4；截面模量w＝3865mm3；单位重量:2.81kg/m。
36.2)φ48
×2㎜
钢管：(弧梁主梁)截面积：a＝289.0
㎜
2；惯性矩i＝76592mm4；截面模量w＝3191mm3；单位重量:2.27kg/m。
37.3)φ114
×
3.0
㎜
钢管：截面积：a＝1046
㎜
2；惯性矩i＝1612379mm4；截面模量w＝28287mm3；回转半径i＝39.3mm；单位重量:7.63kg/m。
38.4)φ25
×2㎜
钢管：截面积：a＝144.5
㎜
2；惯性矩i＝9628mm4；截面模量w＝770mm3；单位重量:1.13kg/m。
39.5)彩钢瓦厚度0.376
㎜
：单位重量:2.95kg/
㎡
。
40.6)q235钢材的[σg]＝235
÷
1.2＝195mpa
[0041]
7)10年一遇的最大风压＝250n/
㎡
，10年一遇的最大雪压＝200n/
㎡
(参照建筑结构荷载规范)。
[0042]
②
棚顶檩条受力计算：
[0043]
棚顶檩条采用φ48*2
㎜
钢管，布设间距为0.75m，宽度为6m。棚顶檩条受到彩钢瓦的压力，单跨按3m自重和雪载：q＝0.75m*3.0m*2.95kg/
㎡÷
3+2.27kg/m+200n/
㎡
*0.75m＝
154.48kg/m
[0044]
其最大弯矩产生在跨中：
[0045][0046][0047]
③
棚顶拱梁架受力计算：
[0048]
棚顶由1跨12米拱梁架组成。拱梁架高度为1.5米，上、下弦杆均采用2根φ48
×
2.5
㎜
钢管和腹杆φ25
×2㎜
钢管连接而成，拱梁架受到彩钢瓦、檩条压力和自重：q＝(154.48*12+(2.81+1.13)*9.8)*1.038＝1964.28(n/m)
[0049]
其最大弯矩产生在跨中：
[0050][0051]
拱梁架的惯性矩：
[0052]
i桁＝i+a2a1+i+a2a2
[0053]
＝92756+122*357.4+122*144.5＝165029.60mm
[0054][0055]
④
立柱受力计算：
[0056]
立柱采用φ114
×
3.0
㎜
钢管，立柱高度均为2.5米，立柱受到的压力:f＝1964.28*12＝23571.36(n)
[0057]
计算长度l0＝0.7
×
l＝0.7
×
2.5＝1.75(m)
[0058]
长细比λ＝1.75/i＝1.75
÷
0.0393＝44.5
[0059]
钢管为a类截面，查表得稳定系数为：ψ＝0.861
[0060]
ψ[σg]＝0.861*195＝167.9mpa
[0061]
σ＝f/a＝23571.36/0.001＝23571360pa＝23.57mpa《ψ[σg]＝167.9mpa(合格)
[0062]
⑤
抗风计算：
[0063]
10年一遇的最大风压p＝250n/
㎡
[0064]
1)顶棚侧边檩条抗风计算：
[0065]
檩条采用φ48
×2㎜
方钢管，布设间距为0.75m，跨度为顶棚跨度的一度12m。所承担的迎风最大面积：s＝12
×
0.75＝9(
㎡
)，
[0066]
风荷载强度:q＝k1
×
k2
×
k3
×
p＝1.3
×1×1×
250＝325(n/
㎡
)，
[0067]
1根拱梁架受到的最大风力:f＝s
×
q＝325
×
9＝2925(n)，
[0068]
1根拱梁架受到最大风力时产生的均布荷载:q＝2925
÷
12＝243.75(n/m)
[0069]
其最大弯矩：
[0070]
[0071][0072]
2)立柱抗风计算：
[0073]
立柱的间距为12米，所承担的迎风最大面积：
[0074]
s＝12
×
2.5＝30(
㎡
)
[0075]
风荷载强度:q＝k1
×
k2
×
k3
×
p＝1.3
×1×1×
250＝325(n/
㎡
)
[0076]
1根立柱受到的最大风力:f＝s
×
q＝30
×
325＝9750(n)
[0077]
1根立柱受到最大风力时产生的均布荷载:
[0078]
q＝9750
÷
2.5＝3900(n/m)
[0079]
其最大弯矩：
[0080][0081][0082]
⑥
基础抗压计算
[0083]
基础预埋面板300x300x12，预埋螺纹钢截面为16mm，刚架柱与基础钢板焊接。
[0084]
1)柱脚内力设计值
[0085]
nmax＝11.945kn，相应的v＝62.5kn；
[0086]
2)柱脚底板面积和厚度的计算
[0087]
验算底板下混凝土的轴心抗压强度设计值：
[0088]
基础采用c20混凝土，fc＝11.9n/mm2，满足要求。
[0089][0090]
因抗风压基数大于抗雪压，故不再计算。通过对彩钢棚各部位进行强度和抗风计算，彩钢棚满足自然条件的影响。
[0091]
作为本实用新型的补充实施例一：结构组装与拆卸设计
[0092]
可拆卸式钢筋防护棚结构包括混凝土基础、立柱、钢管梁、檩条和彩钢瓦，混凝土基础，在每一个混凝土底座上设置有预埋钢板，在预埋钢板上连接有预埋钢筋，在每一个底座上沿竖直方向安装有一根大柱，大柱的底部与对应设置的底座上的预埋钢筋通过螺栓相连，多根大柱的顶部分别与沿水平横向设置的大横梁通过螺栓和连接件相连，斜梁一端与立柱通过螺栓和连接件固定相连并且斜梁另一端和与该立柱相连的大横梁之间通过螺栓和连接件固定相连，大横梁上沿纵向通过螺栓和连接件连接有多根间隔设置的大纵梁，在多根大纵梁上沿横向通过螺栓和连接件间隔连接有多根小横梁，最外侧的大纵梁和最外侧的小横梁首尾连接形成上矩形结构，最外侧的大纵梁和最外侧的小横梁上通过螺栓和连接件与多根间隔设置的小柱的上端固定相连，所有的小柱沿竖直方向设置，所有的小柱的下端通过螺栓和连接件与小纵梁以及端头横梁首尾连接形成下矩形结构，所有的大柱、大横梁、大纵梁、小横梁、小柱、小纵梁以及斜梁均采用钢管。
[0093]
作为本实用新型的补充实施例二：高负压烟尘净化装置设计
[0094]
在棚顶设置吸烟支管道、总管道，总管外部连接高负压烟尘净化装置吸收大部分烟尘，其中支管道连接能够重复利用的可伸缩金属软管，软管拉伸长度可至焊接工位正上方较低位置，除烟口制作成喇叭口能大范围高效率吸烟，除烟口可随焊接位置变化而变化。高负压焊烟净化装置为购买成品低噪音高负压风机，要求噪音较低且风机产生的负压比较高，能同时带动多个工位进行抽风除烟尘。总管路沿棚顶通长布设，固定牢固；支管路布设根据施工焊接工位数量及产生的烟尘量具体确定。钢筋棚内部额外设置数台成品旱烟净化器，去除不能完全吸收的烟尘，以防护棚内基本无烟尘为准，确保焊工的职业健康。
[0095]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0096]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0097]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。