一种基于BIM技术的钢结构支吊架连接装置及施工方法与流程

本发明涉及建筑中钢结构支吊架连接装置技术领域，尤其涉及一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置及施工方法。

背景技术：

随着我国经济和建筑技术的快速发展，钢结构建筑在我国建筑领域中发挥着不可替代的作用。机电安装工程作为建筑工程中不可或缺的一部分，其支吊安装技术是影响工程质量的重要因素。目前钢结构建筑工程中的机电安装工程的支吊方法为：采用支吊架一端直接焊接在钢结构建筑主体上，另一端连接在承吊设备上。然而将型钢直接焊接在钢结构建筑的主体上会产生焊接残余应力，对钢结构主体产生降低钢结构的刚度、降低钢结构建筑受压构件的承载力、增加钢材在低温下脆断倾向等不利影响。且一旦将支吊架直接焊接在钢结构建筑主体上就无法更改承吊设备在x方向和y方向位置，对承吊设备的位置计算要求比较高。

经检索，中国专利申请号为cn201921424050.7的专利，公开了一种大跨度空间钢结构支吊架，包括第一钢管、安装在第一钢管一侧的第二钢管、固定安装在第二钢管下表面的固定座、开设在固定座内部的放置槽、铰接在第一钢管上方的支架以及铰接在支架上方的安装座，所述支架和第一钢管的连接处设置有第一调节组件，所述第一钢管与第二钢管的连接处套接有第二调节组件。

上述专利中的一种大跨度空间钢结构支吊架存在以下不足：在对固定座进行位置的调节时，只能在x轴方向对固定座的位置进行调节，无法在y轴方向对固定座的位置进行调节，降低了装置使用的灵活性。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的在对固定座进行位置的调节时，只能在x轴方向对固定座的位置进行调节，无法在y轴方向对固定座的位置进行调节，降低了装置使用的灵活性的缺点，而提出的一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置及施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置，包括两个钢球一、两个半月槽型架二和固定组件，两个所述钢球一圆周外壁通过螺栓固定有两个以上支撑杆一，所述钢球一两端均开设有螺纹孔，两个所述螺纹孔圆周内壁通过螺纹连接有弹性螺纹卡位柱，所述半月槽型架二一侧内壁通过转轴转动连接有半月槽型架一，且半月槽型架二圆周内壁和半月槽型架一圆周外壁均转动连接于位于同一个钢球一上的两个弹性螺纹卡位柱外壁，所述半月槽型架二圆周内壁和半月槽型架四圆周内壁均开设有沉头孔，位于两个半月槽型架二上的沉头孔圆周内壁均通过固定组件固定有螺纹吊杆，两个所述螺纹吊杆底部外壁均通过轴承转动连接有支架一，两个所述支架一内壁转动连接有同一个安装架，两个所述钢球一顶部外壁均通过螺丝固定有支架二，两个所述支架二内壁通过轴承转动连接有同一个调节杆。

优选的：所述半月槽型架二球面外壁通过螺丝固定有四个斜杆，其中两个斜杆顶部外壁通过螺丝固定有同一个钢球二。

优选的：两个以上钢球二之间通过螺丝固定有两个以上支撑杆二和支撑杆三。

优选的：所述安装架顶部内壁和底部内壁转动连接有丝杠，所述安装架顶部外壁通过螺丝固定有伺服电机，且伺服电机输出端通过联轴器连接于丝杠顶部外壁，所述安装架顶部内壁通过螺丝固定有导柱。

优选的：所述导柱圆周外壁滑动连接有升降板，且升降板内壁转动连接于丝杠圆周外壁。

优选的：所述半月槽型架四通过固定组件固定于升降板顶部外壁，所述半月槽型架四内壁通过轴承转动连接有半月槽型架三。

优选的：所述固定组件包括紧固螺纹件一和紧固螺纹件二，所述紧固螺纹件一转动连接于半月槽型架一顶部外壁，所述紧固螺纹件二转动连接于半月槽型架三顶部外壁，所述紧固螺纹件一圆周外壁转动连接有紧固螺母一，所述紧固螺纹件二圆周外壁转动连接有紧固螺母二。

在前述方案的基础上：所述半月槽型架四圆周内壁滑动连接有螺纹柱，所述螺纹柱圆周外壁和螺纹吊杆圆周外壁均转动连接有吊杆上部螺栓和吊杆下部螺栓，且螺纹吊杆圆周外壁通过吊杆上部螺栓和吊杆下部螺栓固定有下部主体槽板。

在前述方案的基础上优选的：所述安装架顶部外壁通过螺丝固定有支架三，所述支架三内壁通过轴承转动连接有转动块，所述转动块顶部外壁通过螺丝固定有电动推杆，所述电动推杆输出端通过轴承转动连接有卡位板。

一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置的施工方法，包括以下步骤：

s1：基于bim对钢球一的外径进行确定；

s2：将弹性螺纹卡位柱转动连接于螺纹孔圆周内壁；

s3：将半月槽型架一和半月槽型架二圆周内壁转动连接于弹性螺纹卡位柱外壁；

s4：将螺纹吊杆固定在半月槽型架二底部外壁；

s5：利用半月槽型架三和半月槽型架四将机电设备进行固定；

s6：在x轴方向对机电设备的位置进行调节；

s7：在y轴方向对机电设备的位置进行调节；

s8：在z轴方向对机电设备的位置进行调节。

本发明的有益效果为：

1.利用bim对两个钢球一的直径进行确定，从而可以根据钢球一的外径对半月槽型架一和半月槽型架二的内径进行确定，半月槽型架二可以通过轴承转动连接于半月槽型架一一侧内壁，从而便于将半月槽型架一和半月槽型架二之间合拢成为一个完整的圆形结构，从而使得半月槽型架一和半月槽型架二安装在钢球一圆周外壁，由于钢球一为球形结构，半月槽型架一和半月槽型架二在钢球一表面滑动的路径具有不确定性，因此通过将半月槽型架一和半月槽型架二内壁设置为槽型结构，可以在两个弹性螺纹卡位柱的限位作用下对半月槽型架一和半月槽型架二沿着钢球一表面滑动的路径进行限定。

2.利用支架一和支架二可以与两个螺纹吊杆之间形成一个平行四边形结构，从而使得半月槽型架一和半月槽型架二在合拢后可以用两个弹性螺纹卡位柱作用基点，从而使得半月槽型架一和半月槽型架二可以沿着弹性螺纹卡位柱向支撑杆一的方向进行转动，从而使得安装架底部相对于两个钢球一之间的位置进行调节，在空间坐标系中，相当于在x轴方向对安装架的位置进行了调节，同时由于平行四边形结构，可以保证安装架始终可以与水平面之间进行平行，便于后续对安装架进行设备的安装。

3.弹性螺纹卡位柱通过螺纹转动连接于钢球一的中心位置，半月槽型架一和半月槽型架二可以在沿着弹性螺纹卡位柱左右转动的同时亦可以沿着与支撑杆一垂直的方向进行转动，从而使得两个螺纹吊杆和水平面之间存在一定的角度，从而可以在空间坐标系上，相当于在y轴方向对安装架的位置进行了调节，同时由于弹性螺纹卡位柱通过螺纹连接于钢球一表面，使得在两个螺纹吊杆之间转动至合适的角度后，可以通过转动弹性螺纹卡位柱使得弹性螺纹卡位柱外壁通过摩擦力与半月槽型架一和半月槽型架二内壁之间进行贴合固定，从而可以对螺纹吊杆的位置进行限定，从而提高了安装架位置的灵活性。

4.通过设置有伺服电机可以带动丝杠进行转动，从而可以在丝杠转动的过程中使得升降板沿着导柱圆周外壁进行上下方向的移动，从而可以对半月槽型架四的高度进行调节，通过设置有半月槽型架三和半月槽型架四可以对机电设备进行呈吊，通过控制升降板的高度可以相对于在空间坐标系中对半月槽型架三和半月槽型架四在z轴的位置进行调节。

5.两个螺纹吊杆、安装架和调节杆之间形成的平行四边形具有不稳定性，通过设置有电动推杆可以控制其输出端上移，使得卡位板底部卡接在调节杆底部，从而可以避免平行四边形结构发生移动，同时利用将卡位板转动连接于电动推杆输出端可以避免调节杆产生阻挡。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置的整体安装结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置的局部爆炸结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置的局部主视结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置的钢套组件爆炸结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置的承吊组件整体结构示意图；

图6为本发明提出的一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置的限位组件爆炸结构示意图。

图中：1-钢球一、2-螺纹吊杆、3-下部主体槽板、4-支撑杆一、5-斜杆、6-钢球二、7-支撑杆二、8-支撑杆三、9-半月槽型架一、10-半月槽型架二、11-弹性螺纹卡位柱、12-吊杆上部螺栓、13-安装架、14-支架一、15-支架二、16-调节杆、17-吊杆下部螺栓、18-紧固螺纹件一、19-紧固螺母一、20-沉头孔、21-导柱、22-支架三、23-转动块、24-电动推杆、25-卡位板、26-伺服电机、27-半月槽型架三、28-紧固螺纹件二、29-升降板、30-丝杠、31-螺纹孔、32-紧固螺母二、33-半月槽型架四、34-螺纹柱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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专利中的具体含义。

实施例1：

一种基于bim技术的钢结构支吊架连接装置，如图1-6所示，包括两个钢球一1、两个半月槽型架二10和固定组件，两个所述钢球一1圆周外壁通过螺栓固定有两个以上支撑杆一4，所述钢球一1两端均开设有螺纹孔31，两个所述螺纹孔31圆周内壁通过螺纹连接有弹性螺纹卡位柱11，所述半月槽型架二10一侧内壁通过转轴转动连接有半月槽型架一9，且半月槽型架二10圆周内壁和半月槽型架一9圆周外壁均转动连接于位于同一个钢球一1上的两个弹性螺纹卡位柱11外壁，所述半月槽型架二10圆周内壁和半月槽型架四33圆周内壁均开设有沉头孔20，位于两个半月槽型架二10上的沉头孔20圆周内壁均通过固定组件固定有螺纹吊杆2，两个所述螺纹吊杆2底部外壁均通过轴承转动连接有支架一14，两个所述支架一14内壁转动连接有同一个安装架13，两个所述钢球一1顶部外壁均通过螺丝固定有支架二15，两个所述支架二15内壁通过轴承转动连接有同一个调节杆16；在对钢结构支吊架进行连接的过程中，首先利用bim对两个钢球一1的直径进行确定，从而可以根据钢球一1的外径对半月槽型架一9和半月槽型架二10的内径进行确定，半月槽型架二10可以通过轴承转动连接于半月槽型架一9一侧内壁，从而便于将半月槽型架一9和半月槽型架二10之间合拢成为一个完整的圆形结构，从而使得半月槽型架一9和半月槽型架二10安装在钢球一1圆周外壁，由于钢球一1为球形结构，半月槽型架一9和半月槽型架二10在钢球一1表面滑动的路径具有不确定性，因此通过将半月槽型架一9和半月槽型架二10内壁设置为槽型结构，可以在两个弹性螺纹卡位柱11的限位作用下对半月槽型架一9和半月槽型架二10沿着钢球一1表面滑动的路径进行限定，同时利用支架一14和支架二15可以与两个螺纹吊杆2之间形成一个平行四边形结构，从而使得半月槽型架一9和半月槽型架二10在合拢后可以用两个弹性螺纹卡位柱11作用基点，从而使得半月槽型架一9和半月槽型架二10可以沿着弹性螺纹卡位柱11向支撑杆一4的方向进行转动，从而使得安装架13底部相对于两个钢球一1之间的位置进行调节，在空间坐标系中，相当于在x轴方向对安装架13的位置进行了调节，同时由于平行四边形结构，可以保证安装架13始终可以与水平面之间进行平行，便于后续对安装架13进行设备的安装，弹性螺纹卡位柱11通过螺纹转动连接于钢球一1的中心位置，半月槽型架一9和半月槽型架二10可以在沿着弹性螺纹卡位柱11左右转动的同时亦可以沿着与支撑杆一4垂直的方向进行转动，从而使得两个螺纹吊杆2和水平面之间存在一定的角度，从而可以在空间坐标系上，相当于在y轴方向对安装架13的位置进行了调节，同时由于弹性螺纹卡位柱11通过螺纹连接于钢球一1表面，使得在两个螺纹吊杆2之间转动至合适的角度后，可以通过转动弹性螺纹卡位柱11使得弹性螺纹卡位柱11外壁通过摩擦力与半月槽型架一9和半月槽型架二10内壁之间进行贴合固定，从而可以对螺纹吊杆2的位置进行限定，从而提高了安装架13位置的灵活性。

为了提高安装的稳定性；如图1-4所示，所述半月槽型架二10球面外壁通过螺丝固定有四个斜杆5，其中两个斜杆5顶部外壁通过螺丝固定有同一个钢球二6，两个以上钢球二6之间通过螺丝固定有两个以上支撑杆二7和支撑杆三8；通过设置有两个以上钢球二6可以自由地对半月槽型架一9和半月槽型架二10的安装固定位置进行调节，利用支撑杆二7和支撑杆三8可以提高钢球二6之间的强度和稳定性，从而保证安全，钢球二6的规格基于bim进行确定，可以提高精度。

为了对机电设备在z轴的方向进行调节；如图1-5所示，所述安装架13顶部内壁和底部内壁转动连接有丝杠30，所述安装架13顶部外壁通过螺丝固定有伺服电机26，且伺服电机26输出端通过联轴器连接于丝杠30顶部外壁，所述安装架13顶部内壁通过螺丝固定有导柱21，所述导柱21圆周外壁滑动连接有升降板29，且升降板29内壁转动连接于丝杠30圆周外壁，所述半月槽型架四33通过固定组件固定于升降板29顶部外壁，所述半月槽型架四33内壁通过轴承转动连接有半月槽型架三27；通过设置有伺服电机26可以带动丝杠30进行转动，从而可以在丝杠30转动的过程中使得升降板29沿着导柱21圆周外壁进行上下方向的移动，从而可以对半月槽型架四33的高度进行调节，通过设置有半月槽型架三27和半月槽型架四33可以对机电设备进行呈吊，通过控制升降板29的高度可以相对于在空间坐标系中对半月槽型架三27和半月槽型架四33在z轴的位置进行调节。

为了对螺纹吊杆2和螺纹柱34进行固定；如图1-5所示，所述固定组件包括紧固螺纹件一18和紧固螺纹件二28，所述紧固螺纹件一18转动连接于半月槽型架一9顶部外壁，所述紧固螺纹件二28转动连接于半月槽型架三27顶部外壁，所述紧固螺纹件一18圆周外壁转动连接有紧固螺母一19，所述紧固螺纹件二28圆周外壁转动连接有紧固螺母二32，所述半月槽型架四33圆周内壁滑动连接有螺纹柱34，所述螺纹柱34圆周外壁和螺纹吊杆2圆周外壁均转动连接有吊杆上部螺栓12和吊杆下部螺栓17，且螺纹吊杆2圆周外壁通过吊杆上部螺栓12和吊杆下部螺栓17固定有下部主体槽板3；通过设置有紧固螺纹件一18和紧固螺纹件二28可以使得半月槽型架一9和半月槽型架二10、半月槽型架三27和半月槽型架四33之间合拢后利用紧固螺母一19进行固定，通过设置有吊杆上部螺栓12和吊杆下部螺栓17可以分别将螺纹吊杆2和螺纹柱34固定在半月槽型架二10和半月槽型架四33内壁的沉头孔20内，从而可以对半月槽型架二10和半月槽型架四33进行固定，通过设置有沉头孔20可以保证不会对钢球一1的转动造成影响，同时通过设置有半月槽型架三27和半月槽型架四33可以对机电设备进行固定，机电设备的规格和半月槽型架三27与半月槽型架四33的内径适配。

为了对调节杆16进行支撑；如图1-5所示，所述安装架13顶部外壁通过螺丝固定有支架三22，所述支架三22内壁通过轴承转动连接有转动块23，所述转动块23顶部外壁通过螺丝固定有电动推杆24，所述电动推杆24输出端通过轴承转动连接有卡位板25；由于两个螺纹吊杆2、安装架13和调节杆16之间形成的平行四边形具有不稳定性，通过设置有电动推杆24可以控制其输出端上移，使得卡位板25底部卡接在调节杆16底部，从而可以避免平行四边形结构发生移动，同时利用将卡位板25转动连接于电动推杆24输出端可以避免调节杆16产生阻挡。

本实施例在使用时，在对钢结构支吊架进行连接时，首先根据bim对钢球一1的外径进行确定，接着将弹性螺纹卡位柱11通过螺纹转动连接于螺纹孔31圆周内壁，接着将半月槽型架一9和半月槽型架二10之间通过紧固螺纹件一18进行和紧固螺母一19进行固定，固定完毕后通过吊杆上部螺栓12和吊杆下部螺栓17将螺纹吊杆2固定在半月槽型架二10上的沉头孔20内，接着利用半月槽型架三27和半月槽型架四33对机电设备进行固定，再通过吊杆上部螺栓12和吊杆下部螺栓17将螺纹柱34固定在升降板29顶部外壁，当需要对机电设备的位置在x轴方向进行调节时，首先使得半月槽型架一9和半月槽型架二10沿着弹性螺纹卡位柱11向支撑杆一4方向进行左右调节，调节完毕后利用卡位板25对调节杆16底部进行支撑限位，当需要对机电设备的位置在y轴进行调节时，将半月槽型架一9和半月槽型架二10沿着支撑杆二7的方向进行转动，当调节到合适的位置后，通过转动弹性螺纹卡位柱11使得弹性螺纹卡位柱11外壁通过摩擦力固定在半月槽型架一9和半月槽型架二10圆周内壁，从而对机电设备的位置进行确定，当需要在z轴方向对机电设备的位置进行调节时，通过控制伺服电机26带动丝杠30进行转动，使得升降板29带动机电设备在z轴方向进行位置的调节。

实施例2：

一种实施例1所述的基于bim技术的钢结构支吊架连接装置的施工方法，包括以下步骤：

s1：基于bim对钢球一1的外径进行确定；

s2：将弹性螺纹卡位柱11转动连接于螺纹孔31圆周内壁；

s3：将半月槽型架一9和半月槽型架二10圆周内壁转动连接于弹性螺纹卡位柱11外壁；

s4：将螺纹吊杆2固定在半月槽型架二10底部外壁；

s5：利用半月槽型架三27和半月槽型架四33将机电设备进行固定；

s6：在x轴方向对机电设备的位置进行调节；

s7：在y轴方向对机电设备的位置进行调节；

s8：在z轴方向对机电设备的位置进行调节。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。