一种钢筋笼存放装置及其应用的制作方法

本发明涉及建筑信息化管理及建筑施工领域，具体是涉及一种钢筋笼存放装置及其应用。

背景技术：

在建筑及桥梁施工领域中，灌注桩已成为一种普遍适用的桩基类型，而钢筋笼是其中主要的组成部分，钢筋笼对桩身混凝土起到约束的作用，使之能承受一定的水平力。施工现场钢筋笼的使用数量较多，通常就地存放，而钢筋笼的圆形截面主要由环形箍筋及少量内撑保证，由于钢筋笼自重过大或多层堆放而容易使其截面变形，严重影响后期施工质量；并且，随着建筑及桥梁的桩径越来越大，钢筋笼的直径及单节重量也越来越大，其截面变形现象越来越严重。

为解决钢筋笼在存放过程中发生变形的问题，可采用加多钢筋笼内撑的方式，但在后期下放前又需要将其切割，费时费力且浪费材料。

申请号201810817923.4发明申请提出了一种“一种用于存放不同大小钢筋笼的存放台座”，公开了一种用于存放不同大小钢筋笼的存放台座，采用支撑件来支撑钢筋笼，并通过移动两柱体并弯曲该支撑件，从而使支撑件的直径改变，可满足不同直径钢筋笼的存放问题；但其支撑件的直径如何改变以适应不同直径的钢筋笼仍难以确定，支撑件也就难以准确地与钢筋笼表面重合，通常情况下还是会导致钢筋笼的应力集中，因此，该申请的技术方案难以投入到实际应用当中。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种结构简单，便于制作，钢筋笼均匀承压不易变形的钢筋笼存放装置。

本发明提供一种钢筋笼存放装置，包括：

一底梁；

两立柱，所述立柱的底端固定设置于所述底梁上，两立柱的顶端朝向底梁的同一侧，且两立柱间隔设置；

一支撑链，所述支撑链的两端分别固定设置于所述两立柱上，且两端固定处的高度相同，支撑链悬挂用以支撑钢筋笼；

所述支撑链支撑钢筋笼时，支撑链所在曲线的函数解析式如下：

式中，x、y分别为以支撑链最低点为原点，以水平方向为x轴，以竖直方向为y轴建立的坐标系的横坐标、纵坐标；e为自然常数；λ为支撑链单位长度的质量；g为重力加速度；σ0为支撑链在最低点所受拉应力。

在上述技术方案的基础上，所述支撑链在最低点所受拉应力σ0的计算公式如下：

式中，r为钢筋笼的半径；θ为支撑链的弧度；m0为钢筋笼质量的一半；l为钢筋笼与支撑链的接触宽度。

在上述技术方案的基础上，所述支撑链在最低点所受拉应力σ0满足以下条件：

1.5σ0≤σs

式中，σs为支撑链的的屈服强度。

在上述技术方案的基础上，所述钢筋笼与支撑链的接触宽度l取值为：

式中，r为支撑链的钢筋直径。

在上述技术方案的基础上，所述原点处的曲率半径r0满足以下条件：

1.5r≤r0≤3r

式中，r为钢筋笼的半径。

在上述技术方案的基础上，两所述立柱的顶端均设置有固定孔，所述支撑链的两端分别穿过两所述固定孔，并与立柱可拆卸连接。

在上述技术方案的基础上，所述底梁与所述立柱一体设置。

本发明还提供一种如上所述的钢筋笼存放装置的应用，多个所述钢筋笼存放装置间隔排成一列，多个钢筋笼存放装置的底梁均平行设置，多个钢筋笼存放装置的支撑链均支撑所述钢筋笼。

在上述技术方案的基础上，所述钢筋笼存放装置的数量为3个，3个所述钢筋笼存放装置分别位于钢筋笼的首尾两端及中间部。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明的钢筋笼存放装置通过设置一底梁，并在底梁上间隔设置两立柱，通过分别固定设置于两立柱上的支撑链形成支撑结构，以实现钢筋笼的存放，结构简单，制作方便，经济耐用；由于支撑链的弧形结构与钢筋笼的底面更加贴合，可以增大钢筋笼存放时的支撑接触面，使钢筋笼在重力作用下底部更均匀承压，减少其应力集中，不易产生变形；同时，本发明提出了支撑链的形状及弧度的设计规格，为钢筋笼存放装置的设计提供了明确可操作的技术规程，使其可准确地与钢筋笼表面重合，最大程度减少钢筋笼的变形。

附图说明

图1是本发明实施例的钢筋笼存放装置结构示意图；

图2是本发明实施例的以支撑链最低点为原点，以水平方向为x轴，以竖直方向为y轴建立的坐标系示意图；

图3是本发明实施例的钢筋笼存放装置的应用状态示意图。

附图标记：1—底梁，2—立柱，3—支撑链，4—钢筋笼，5—固定孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图2所示，本发明实施例提供一种钢筋笼存放装置，包括：

一底梁1；

两立柱2，所述立柱2的底端固定设置于所述底梁1上，两立柱2的顶端朝向底梁1的同一侧，且两立柱2间隔设置；

一支撑链3，所述支撑链3的两端分别固定设置于所述两立柱2上，且两端固定处的高度相同，支撑链3悬挂用以支撑钢筋笼4；

所述支撑链3支撑钢筋笼4时，支撑链3所在曲线的函数解析式如下：

式中，x、y分别为以支撑链3最低点为原点，以水平方向为x轴，以竖直方向为y轴建立的坐标系的横坐标、纵坐标；e为自然常数；λ为支撑链3单位长度的质量；g为重力加速度；σ0为支撑链3在最低点所受拉应力。

本发明的钢筋笼存放装置通过设置一底梁1，并在底梁1上间隔设置两立柱2，通过分别固定设置于两立柱2上的支撑链3形成支撑结构，以实现钢筋笼4的存放，结构简单，制作方便，经济耐用；由于支撑链3的弧形结构与钢筋笼4的底面更加贴合，可以增大钢筋笼4存放时的支撑接触面，使钢筋笼4在重力作用下底部更均匀承压，减少其应力集中，不易产生变形；同时，本发明提出了支撑链3的形状及弧度的设计规格，为钢筋笼4存放装置的设计提供了明确可操作的技术规程，使其可准确地与钢筋笼4表面重合，最大程度减少钢筋笼4的变形。

在本实施例中，优选的，所述支撑链3在最低点所受拉应力σ0的计算公式如下：

式中，r为钢筋笼4的半径；θ为支撑链3的弧度；m0为钢筋笼4质量的一半；l为钢筋笼4与支撑链3的接触宽度。钢筋笼4与支撑链3的接触宽度即支撑链3支撑钢筋笼4时，沿钢筋笼4的长度方向与支撑链3接触部分的宽度。

在本实施例中，优选的，所述支撑链3在最低点所受拉应力σ0满足以下条件：

1.5σ0≤σs

式中，σs为支撑链3的的屈服强度。

进一步，所述钢筋笼4与支撑链3的接触宽度l取值为：

式中，r为支撑链3的钢筋直径。即图1中构成支撑链3的钢筋的直径。

进一步，所述原点处的曲率半径r0满足以下条件：

1.5r≤r0≤3r

式中，r为钢筋笼4的半径。

原点处的曲率半径r0由底梁1的长度2x0和支撑链3的垂落高度y0决定，x0，y0为坐标系中支撑链3的曲线右边缘点处的坐标。根据x0和y0可以计算得到k值，从而可以计算铁链条22坐标原点处的曲率半径r0。

在本实施例中，优选的，两所述立柱2的顶端均设置有固定孔5，所述支撑链3的两端分别穿过两所述固定孔5，并与立柱2可拆卸连接；设置固定孔5，便于进行支撑链3的安装或拆卸，使钢筋笼存放装置使用更简单、方便。进一步，所述底梁1与所述立柱2一体设置；提高底梁1及立柱2的稳固程度，且便于钢筋笼存放装置的批量制作。

参见图3所示，本发明实施例还提供一种如上所述的钢筋笼存放装置的应用，多个所述钢筋笼存放装置间隔排成一列，多个钢筋笼存放装置的底梁1均平行设置，多个钢筋笼存放装置的支撑链3均支撑所述钢筋笼4；根据钢筋笼4的长度及场地不同的存放需求，可灵活调节钢筋笼存放装置的数量，提高本发明的钢筋笼存放装置的适用场景。

在本实施例中，优选的，所述钢筋笼存放装置的数量为3个，3个所述钢筋笼存放装置分别位于钢筋笼4的首尾两端及中间部。

下面通过一个具体实例来解释说明其中的参数计算：一钢筋笼4长12m，半径r为0.5m，总质量为12×10³kg，采用3个钢筋笼存放装置进行支撑，每个钢筋笼存放装置所承担的m0为2×10³kg。

而根据测量可得x0＝1m，y0＝0.5m，代入公式计算可得k＝0.9742，r0＝1.41m，因此，r0满足以下条件：1.5r≤r0≤3r。

进一步地，θ＝2π/3，λ＝1.25kg/m，r＝0.005m，而针对支撑链3，其σs＝200mpa，代入公式计算可得：

因此，σ0满足以下条件：1.5σ0≤σs。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。