专利名称：钢结构安装实践教学平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢结构安装实践教学平台。
背景技术：
钢结构安装是钢结构实践教学的重要环节，钢结构安装包括轴线定位，构件吊装 和安装测量等实践性较强的操作环节，涵盖了工程测量、钢结构设计、施工技术等多项专 业技能知识，但由于钢结构整体框架大，主体杆件重，零配件多，吊装机械要求高，资金投入 大，学生操作存在安全隐患等特点，使得目前国内钢结构安装的实践教学仅仅以有限时间 的参观实习为主，学生不能够直接接触或参与各个环节的实践操作，缺乏对钢结构构件、构 造、施工技术的直观认识。因此，如何在校内建立一个涵盖钢结构的定位、桁架的拼装、吊装 及安装校正等环节于一体的钢结构实训教学平台，并且经济实用，操作安全性高，能够系统 地培养学生的操作技能，是目前钢结构实践教学亟待解决的问题。
发明内容本实用新型要解决目前国内钢结构安装的实践教学仅以参观实习为主，学生不能 够直接接触或参加各个环节的实践操作的问题，提供了一种模拟钢结构安装的各个施工环 节，集轴线定位、构件拼接和吊装、构件安装测量，实现重复性拆装，安全操作的钢结构安装 实践教学平台。本实用新型的技术方案钢结构安装实践教学平台，其特征在于包括钢结构框架，所述钢结构框架包括可 拆装的连接成一体的钢柱、钢梁、钢屋架、柱间支撑、横向水平支撑，所述钢结构框架可拆卸 的安装在多方位轴线定位放样系统上，所述多方位轴线定位放样系统包括实现所述钢结构 框架X方向调整的X方向槽钢导轨，所述X方向槽钢导轨上安装有实现所述钢结构框架Y 方向调整的Y方向H型钢导轨，所述钢柱安装在所述Y方向H型钢导轨上。进一步，所述X方向槽钢导轨埋设在X方向开挖基槽内，所述的每个X方向开挖基 槽内设间距的放置有两根平行对称的X方向槽钢导轨，所述X方向槽钢导轨腰背与X方向 开挖槽基的基坑接靠，所述X方向槽钢导轨通过高强螺栓并浇筑混凝土与X方向开挖基槽 底部连接，所述平行对称的X方向槽钢导轨上安装有平行对称的Y方向H型钢导轨。进一步，所述钢柱、钢梁、钢屋架、柱间支撑、横向水平支撑之间均通过连接件连 接，形成一跨四品结构，所述钢屋架是由两根钢结构成角度组成，所述钢梁和钢屋架上均焊 接有便于吊装用的连接板，所述柱间支撑是十字形结构，所述横向水平支撑包括一字形边 跨和十字形中跨。进一步，所述钢结构框架通过移动龙门架的电动葫芦吊装，所述钢梁、钢屋架是通 过移动脚手架的卡位槽定位安装。本实用新型的技术构思1、钢结构框架[0011]钢结构框架为一跨四品结构，钢结构材质均为Q235B钢。钢结构框架的构件 组成为(1)钢柱H型钢，型号为20(^200*8*12，长2019mm; (2)钢梁H型钢，型号为 150*150*7*10，长 2780mm ； (3)钢屋架:H 型钢，型号为 200*200*8*12,长 2126. 8mm,每跨钢 屋架由两根H钢成一定角度组成；钢梁和钢屋架均焊接了两个连接板，便于吊装；(4)柱间 支撑角钢，型号为70*5，长3337. 3mm，每个开间均布置成十字形；(5)横向水平支撑边跨 为一字形，工字钢，型号114;中跨为十字形，角钢，型号70*5，长3346mm; (6)连接件高强 螺栓(10. 9级，大六角M20*70)和普通螺栓(C级M16*40，M16*55 ；M16*60)。钢结构框架需 重复拆装，特对各个构件的连接部位进行钢板焊接加固处理。2、多方位轴线定位放样系统多方位轴线定位放样系统构件组成包括X方向开挖基槽(每条基坑尺寸为长 5600mm*宽350mm*深320mm，X方向等间距开挖4条基坑，轴线间距为3000mm)，X方向槽钢 导轨(槽钢型号为3^iC，长5600mm，导轨为槽钢上腿开的长孔，长孔尺寸SOOmmX 22mm，每根 槽钢两端有两个长孔，间距为4200mm)和Y方向H型钢导轨(H型钢型号为300*300*10*15， 长4800mm，一条轴线上布置2根，间隔1200mm，Y方向共有两条轴线，轴线间距4200mm ；导轨 为H型钢上翼缘两侧间隔对称开的长孔，尺寸均为800mm*22mm，每根H型钢两端均有一对长 孔，间距3000mm ；连接孔为H型钢下翼缘两侧间隔对称开圆孔4Φ22)。X方向槽钢导轨预埋在开挖基槽内，一条基槽内放置两根平行对称槽钢导轨，间距 为150mm，槽钢腰背与基坑接靠，槽钢通过高强螺栓并浇筑混凝土与基槽底部连接，槽钢导 轨与基槽顶部标高为士0.000。基槽内间距150mm的预留空间为Y方向H型钢导轨与X方 向槽钢导轨的螺栓连接的施工预留段。X方向与Y方向相互垂直，Y方向H型钢导轨位于X 方向槽型钢导轨上方，X方向槽钢导轨与Y方向H型钢导轨连接孔通过大六角M20*70高强 螺栓连接。X方向槽钢导轨可实现X方向的测设数据调整，沿X方向调整幅度为500mm，Y方 向H型钢导轨可实现Y方向的测设数据调整，沿Y方向调整幅度为580mm，同时调整X方向 与Y方向导轨的位置，可实现不同方位的轴线定位。3、钢结构框架构件吊装方法钢结构框架构件包括钢柱、钢梁、钢屋架、柱间支撑和横向水平支撑，通过移动龙 门架的电动葫芦进行吊装，拉伸至设计位置再用螺栓连接。其中较重的悬空构件包括钢梁 和钢屋架均焊接了两个连接板，可通过电动葫芦拉伸至安装高度，放置在移动脚手架上的 卡位槽内，再完成连接和测量校正。由于较重的悬空构件焊接了连接板，并安置在脚手架上 完成连接安装，可见安全性非常高。钢结构框架的具体构件连接及安装测量可参考相关规 范、教材及著作。本实用新型的有益效果(1)钢结构框架的各个构件均为标准型号，制作加工简 单，特对各个构件的连接部位进行钢板焊接加固处理，以满足钢结构框架重复拆装的要求；
(2)针对性地开发了能进行多方位轴线定位的放样系统，可实现根据不同的设计坐标，完 成轴线的定位和引测，通过放样平台的导轨与上部钢结构框架连接，完成钢结构框架安装；
(3)钢结构框架主体最重的构件重量约为lOOKg，通过移动龙门架进行吊装，利用移动脚手 架作为支撑平台进行构件的拼接，可达到操作的安全性。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的多方位轴线定位放样系统的平面示意图。图3是本实用新型的移动龙门架的结构示意图。图4是本实用新型移动脚手架的结构示意图。图5是本实用新型X方向轴线定位示意图。
具体实施方式
参照图1-4，钢结构安装实践教学平台，包括钢结构框架1，所述钢结构框架1包括 可拆装的连接成一体的钢柱11、钢梁12、钢屋架13、柱间支撑14、横向水平支撑，所述钢结 构框架1可拆卸的安装在多方位轴线定位放样系统2上，所述多方位轴线定位放样系统2 包括实现所述钢结构框架1 X方向调整的X方向槽钢导轨21，所述X方向槽钢导轨21上安 装有实现所述钢结构框架1 Y方向调整的Y方向H型钢导轨22，所述钢柱11安装在所述Y 方向H型钢导轨22上。所述X方向槽钢导轨21埋设在X方向开挖基槽内，所述的每个X方向开挖基槽内 设间距的放置有两根平行对称的X方向槽钢导轨21，所述X方向槽钢导轨腰背与X方向开 挖槽基的基坑接靠，所述X方向槽钢导轨21通过高强螺栓并浇筑混凝土与X方向开挖基槽 底部连接，所述平行对称的X方向槽钢导轨21上安装有平行对称的Y方向H型钢导轨22。所述钢柱11、钢梁12、钢屋架13、柱间支撑14、横向水平支撑之间均通过连接件连 接，形成一跨四品结构，所述钢屋架13是由两根钢结构成角度组成，所述钢梁12和钢屋架 13上均焊接有便于吊装用的连接板，所述柱间支撑14是十字形结构，所述横向水平支撑包 括一字型边跨15和十字形中跨16。所述钢结构框架1通过移动龙门架3的电动葫芦吊装，所述钢梁12、钢屋架13是 通过移动脚手架4的卡位槽41定位安装。应用实例设计如下( 1)定位轴线测设数据设计钢结构框架1外廓的轴线尺寸为4200mm*9000mm 外廓各轴线交点为Μ、 N、P、Q点，以M点为坐标基点，设M点坐标为(ΧΜ+ Δ X，Ym+ Δ Y), N点坐标为 (XM+4200mm+ Δ X，Ym+ Δ Y)，P 点坐标为(XM+4200mm + Δ X，YM+9000mm+ Δ Y)，Q 点坐标 为(Χμ+ΔΧ，YM+9000mm+AY)，其中XM可根据不同的实习小组及控制点坐标进行调整， 0 彡 Δ X 彡 500mm, 0 彡 Δ Y 彡 580mm。(2) X方向轴线定位根据设计的测设数据，利用测量仪器，对外廓轴线交点定位，如图5。为了对轴线 的定位及安装测量等环节的施工精度控制，将设计的设计坐标M、N、P、Q点，沿Y方向分别 向外引测a mm,放样出A、B、C、D控制点，A点坐标为(ΧΜ+ Δ X，Ym+ Δ Y_a mm)，B点坐标为 (XM+4200mm+ Δ X，Ym+ Δ Y-a mm), C 点坐标为(XM+4200mm + Δ X,YM+9000mm+ Δ Y+a mm), D 点坐标为(Χμ+ΔΧ，YM+9000mm+AY+amm)，四个控制点的位置如图5所示。然后再分别以 A、B为测站点，以C、D为后视点，沿Y轴线方向测设出与各槽钢导轨的交点，并进行标记。(3) Y方向工字钢导轨安装[0034]将四根Y方向H型钢导轨22分别移至于对应的X方向槽型钢导轨21上方，利用 大六角M20*70高强螺栓，通过Y方向H型钢导轨22的连接孔将H型钢固定在已测设的交 点上，并对Y方向H型钢导轨22的安装位置进行复核，使误差满足精度要求。(4) Y方向轴线定位以A、B为测站点，C、D为后视点，沿Y轴线方向在X方向槽型钢导轨21上测设出 设计坐标M、N、P、Q点，并进行标记，如图2。(5)钢结构框架安装根据测设的定位点M、N、P、Q点，完成钢结构框架1上部结构的的吊装及安装测量。 钢结构框架1构件包括钢柱11、钢梁12、钢屋架13、柱间支撑14和横向水平支撑，通过移动 龙门架3的电动葫芦进行吊装，拉伸至设计位置再用螺栓连接。其中较重的悬空构件包括 钢梁12和钢屋架13均焊接了两个连接板，可通过电动葫芦拉伸至安装高度，放置在移动脚 手架4上的卡位槽41内，再完成连接和测量校正。钢结构框架1的具体构件连接及安装测 量可参考相关规范、教材及著作。本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新 型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也 及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.钢结构安装实践教学平台，其特征在于包括钢结构框架，所述钢结构框架包括可 拆装的连接成一体的钢柱、钢梁、钢屋架、柱间支撑、横向水平支撑，所述钢结构框架可拆卸 的安装在多方位轴线定位放样系统上，所述多方位轴线定位放样系统包括实现所述钢结构 框架X方向调整的X方向槽钢导轨，所述X方向槽钢导轨上安装有实现所述钢结构框架Y 方向调整的Y方向H型钢导轨，所述钢柱安装在所述Y方向H型钢导轨上。
2.根据权利要求1所述的钢结构安装实践教学平台，其特征在于所述X方向槽钢导 轨埋设在X方向开挖基槽内，所述的每个X方向开挖基槽内设间距的放置有两根平行对称 的X方向槽钢导轨，所述X方向槽钢导轨腰背与X方向开挖槽基的基坑接靠，所述X方向槽 钢导轨通过高强螺栓并浇筑混凝土与X方向开挖基槽底部连接，所述平行对称的X方向槽 钢导轨上安装有平行对称的Y方向H型钢导轨。
3.根据权利要求1或2所述的钢结构安装实践教学平台，其特征在于所述钢柱、钢 梁、钢屋架、柱间支撑、横向水平支撑之间均通过连接件连接，形成一跨四品结构，所述钢屋 架是由两根钢结构成角度组成，所述钢梁和钢屋架上均焊接有便于吊装用的连接板，所述 柱间支撑是十字形结构，所述横向水平支撑包括一字形边跨和十字形中跨。
4.根据权利要求3所述的钢结构安装实践教学平台，其特征在于所述钢结构框架通 过移动龙门架的电动葫芦吊装，所述钢梁、钢屋架是通过移动脚手架的卡位槽定位安装。
专利摘要钢结构安装实践教学平台，包括钢结构框架，所述钢结构框架包括可拆装的连接成一体的钢柱、钢梁、钢屋架、柱间支撑、横向水平支撑，所述钢结构框架可拆卸的安装在多方位轴线定位放样系统上，所述多方位轴线定位放样系统包括实现所述钢结构框架X方向调整的X方向槽钢导轨，所述X方向槽钢导轨上安装有实现所述钢结构框架Y方向调整的Y方向H型钢导轨，所述钢柱安装在所述Y方向H型钢导轨上。本实用新型的有益效果制作加工简单，可实现根据不同的设计坐标，完成轴线的定位和引测，操作安全。
文档编号G09B25/02GK201927268SQ20102068969
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者钟振宇, 黄曼 申请人:浙江工业职业技术学院