专利名称：装配式可变钢桁架平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安放在高层或超高层建筑的核心筒上的装配式钢平台。
背景技术：
现有高层、超高层建筑核心筒提升模板施工平台为空间钢桁架平台，由型钢焊接 连接而成，该平台的形状根据正在施工中的建筑的核心筒的形状设计，平台上可以悬挂挂 架和模板，可以用来堆载、安置施工机械，还可以布置走道。由于现有的空间钢桁架平台采 用型钢焊接连接而成，焊接工艺繁琐复杂，不但搭设起来耗时耗力，而且使用完以后拆卸起 来也很麻烦，所以大大的延长了施工工期；此外，由于平台是焊接而成的，使用结束后需破 坏性拆卸，不能重复周转使用，只能废弃，所以会浪费大量的材料，增加施工成本。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种装配式可变钢桁架平台，要解决现有钢桁架平台施 工工期长、施工造价高、不可周转使用等技术问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种装配式可变钢桁架平台，支 撑在核心筒上，由型钢桁架固定连接而成，其特征在于所述型钢桁架由主受力桁架、次受 力桁架和桁架间撑杆组成，其中主受力桁架由主桁架标准节和主桁架井字节点标准节通过 开有螺孔的节点板和螺栓可拆卸连接在一起而成，所述次受力桁架由一节一节的次桁架标 准节首尾可拆卸连接而成，且次受力桁架可拆卸连接在两个主受力桁架之间，所述桁架间 撑杆可拆卸连接在平行的两个主桁架标准节之间、平行的两个次桁架标准节之间和平行的 主桁架标准节与次桁架标准节之间。所述主桁架标准节包括端部开有螺孔的主桁架上弦杆、端部开有螺孔的主桁架下 弦杆和间隔焊接连接在主桁架上弦杆与主桁架下弦杆之间的主桁架竖直腹杆，在两个主桁 架竖直腹杆之间对角斜向连接四根主桁架斜撑腹杆，四根主桁架斜撑腹杆的交叉处连接主 桁架节点腹板，主桁架上弦杆和主桁架下弦杆的两侧还焊接连接有主桁架阳头接头和主桁 架阴头接头。所述主桁架井字节点标准节包括端部开有螺孔的井字形上弦杆、端部开有螺孔的 井字形下弦杆和焊接连接在井字形上弦杆的四个节点与井字形下弦杆的四个节点之间的 四根井字节点竖向腹杆，在两个井字节点竖向腹杆之间对角斜向连接四根井字节点斜向腹 杆，四根井字节点斜向腹杆的交叉处连接井字节点腹板。所述次桁架标准节包括次桁架上弦杆、次桁架下弦杆、焊接连接在次桁架上弦杆 与次桁架下弦杆之间的次桁架竖腹杆、对角交叉连接在两个次桁架竖腹杆之间的次桁架斜 腹杆和次桁架斜腹杆节点处的次桁架节点腹板，次桁架上弦杆的两侧和次桁架下弦杆的两 侧均焊接连接有次桁架阳头接头和次桁架阴头接头，次桁架上弦杆的两端和次桁架下弦杆 的两端均焊接连接有次桁架阳头和次桁架阴头。所述桁架间撑杆包括有主杆，主杆的一端焊接连接有桁架间撑杆阳头，主杆的另一端焊接连接有桁架间撑杆阴头。所述主桁架标准节的两端、主桁架上弦杆与主桁架下弦杆之间连接有主桁架连接 耳板，所述主桁架井字节点标准节的外端、井字形上弦杆与井字形下弦杆之间连接有井字 节点连接耳板。与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果本实用新型可应用于高 层、超高层建筑核心筒钢平台提升模板施工，或作为跨越大面积的施工作业、堆载、安置施 工机械的平台。本实用新型采用模数化的主次桁架组件，根据核心筒的形状布置主受力桁 架和次受力桁架，主受力桁架和次受力桁架主要由满足模数的标准件组成，同时包含部分 非标准件，在各组件间通过可拆卸连接将组件拼装为钢桁架平台，所以搭设起来非常简单， 大大加快了施工工期，降低了施工成本。本实用新型在提模施工完成后，可以将标准件与非标准件拆下，实现平台组件的 周转使用，有效的降低了工程造价；其次，装配式钢平台在提模施工结束后可分块回收，拆 卸容易，降低了提模机具拆除的难度；再者，在高层、超高层建筑加强层，利用本实用新型可 拆卸连接的特点将部分桁架拆除以方便伸臂桁架吊装至核心筒墙体内；最后，模数化的设 计有利于提高组件加工与安装的精度，降低施工难度，提高工作效率，缩短施工工期，进而 推进施工工艺不断进步。
[0012]
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。[0013]图1是本实用新型的结构示意图。[0014]图2是主桁架井字节点标准节的立体示意图。[0015]图3是主桁架井字节点标准节的俯视示意图。[0016]图4是主桁架标准节的主视示意图。[0017]图5是图4的左视示意图。[0018]图6是图4的右视示意图。[0019]图7是次桁架标准节的主视示意图。[0020]图8是图7中A-A剖面的示意图。[0021]图9是桁架间撑杆的主视示意图。[0022]图10是图9的俯视示意图。[0023]图11是井字形上弦杆与主桁架上弦杆连接的示意图。[0024]图12是井字形下弦杆与主桁架下弦杆连接的示意图。[0025]图13是主受力桁架与次受力桁架连接的示意图。[0026]图14是装配式可变钢桁架平台的布置步骤一的示意图。[0027]图15是装配式可变钢桁架平台的布置步骤二的示意图。[0028]图16是装配式可变钢桁架平台的布置步骤三的示意图。[0029]图17是装配式可变钢桁架平台的布置步骤四的示意图。[0030]图18是装配式可变钢桁架平台的布置步骤五的示意图。[0031]图19是装配式可变钢桁架平台的组装步骤一的示意图。[0032]图20是装配式可变钢桁架平台的组装步骤二的示意图。[0033]图21是装配式可变钢桁架平台的组装步骤三的示意图。图22是装配式可变钢桁架平台的组装步骤四的示意图。附图标记1 一核心筒、2 —主受力桁架、3 —次受力桁架、4 一桁架间撑杆、4. 1 一 桁架间撑杆阳头、4. 2 一桁架间撑杆阴头、4. 3 一主杆；5 —主桁架标准节、5. 1 一主桁架上弦 杆、5. 2 一主桁架下弦杆、5. 3 一主桁架竖直腹杆、5. 4 一主桁架斜撑腹杆、5. 5 一主桁架节点 腹板、5. 6 一主桁架连接耳板、5. 7 一主桁架阳头接头、5. 8 一主桁架阴头接头；6 —节点板； 7 —主桁架井字节点标准节、7. 1 一井字形上弦杆、7. 2 一井字形下弦杆、7. 3 一井字节点竖 向腹杆、7. 4 一井字节点斜向腹杆、7. 5 一井字节点腹板、7. 6 一井字节点连接耳板、7. 7 一安 装孔；8 —次桁架标准节、8. 1 一次桁架上弦杆、8. 2 一次桁架下弦杆、8. 3 一次桁架竖腹杆、 8. 4 一次桁架斜腹杆、8. 5 一次桁架阳头、8. 6 一次桁架阴头、8. 7 一次桁架阳头接头、8. 8 一 次桁架阴头接头、8. 9 一次桁架节点腹板。
具体实施方式
实施例参见图1-10所示，这种装配式可变钢桁架平台，支撑在核心筒1上，由型钢 桁架固定连接而成，所述型钢桁架由主受力桁架2、次受力桁架3和桁架间撑杆4组成，其中 主受力桁架2由主桁架标准节5和主桁架井字节点标准节7通过开有螺孔的节点板6和螺 栓可拆卸连接在一起而成，所述次受力桁架3由一节一节的次桁架标准节8首尾可拆卸连 接而成，且次受力桁架3可拆卸连接在两个主受力桁架之间，所述桁架间撑杆4可拆卸连接 在平行的两个主桁架标准节之间、平行的两个次桁架标准节之间和平行的主桁架标准节与 次桁架标准节之间。参见图4-6，所述主桁架标准节5包括端部开有螺孔的主桁架上弦杆5. 1、端部开 有螺孔的主桁架下弦杆5. 2和间隔焊接连接在主桁架上弦杆与主桁架下弦杆之间的主桁 架竖直腹杆5. 3，在两个主桁架竖直腹杆5. 3之间对角斜向连接四根主桁架斜撑腹杆5. 4， 四根主桁架斜撑腹杆5. 4的交叉处连接主桁架节点腹板5. 5，主桁架上弦杆5. 1和主桁架 下弦杆5. 2的两侧还焊接连接有主桁架阳头接头5. 7和主桁架阴头接头5. 8。所述主桁架 标准节5的两端、主桁架上弦杆5. 1与主桁架下弦杆5. 2之间连接有主桁架连接耳板5. 6， 主桁架连接耳板5. 6由单耳板和双耳板两种组成。所述主桁架上弦杆5. 1与主桁架下弦杆 5. 2均为工字钢。参见图2、图3，所述主桁架井字节点标准节7包括端部开有螺孔的井字形上弦杆 7. 1、端部开有螺孔的井字形下弦杆7. 2和焊接连接在井字形上弦杆7. 1的四个节点与井字 形下弦杆7. 2的四个节点之间的四根井字节点竖向腹杆7. 3，在两个井字节点竖向腹杆7. 3 之间对角斜向连接四根井字节点斜向腹杆7. 4，四根井字节点斜向腹杆7. 4的交叉处连接 井字节点腹板7. 5。所述主桁架井字节点标准节7的外端、井字形上弦杆7. 1与井字形下弦 杆7. 2之间连接有井字节点连接耳板7. 6，井字节点连接耳板7. 6由单耳板和双耳板两种 组成。所述井字形上弦杆7. 1与井字形下弦7. 2均由工字钢焊接连接而成，井字形上弦杆 7. 1与井字形下弦杆7. 2上还设计有安装孔7. 7，以后好在上面直接加钢盖板。参见图7、图8，所述次桁架标准节8包括次桁架上弦杆8. 1、次桁架下弦杆8. 2、焊 接连接在次桁架上弦杆与次桁架下弦杆之间的次桁架竖腹杆8. 3、对角交叉连接在两个次 桁架竖腹杆8. 3之间的次桁架斜腹杆8. 4和次桁架斜腹杆8. 4节点处的次桁架节点腹板8. 9，次桁架上弦杆8. 1的两侧和次桁架下弦杆8. 2的两侧均焊接连接有次桁架阳头接头 8. 7和次桁架阴头接头8. 8，次桁架上弦杆8. 1的两端和次桁架下弦杆8. 2的两端均焊接连 接有次桁架阳头8. 5和次桁架阴头8. 6。参见图9、图10，所述桁架间撑杆4包括有主杆4. 3，主杆的一端焊接连接有桁架间 撑杆阳头4. 1，主杆的另一端焊接连接有桁架间撑杆阴头4. 2。所述主桁架标准节的主桁架连接耳板5. 6与相邻的主桁架标准节的主桁架连接 耳板5. 6通过螺栓可拆卸连接，主桁架标准节的主桁架连接耳板5. 6与相邻的主桁架井字 节点标准节的井字节点连接耳板7. 6通过螺栓可拆卸连接，主桁架标准节的主桁架上弦杆 5. 1与相邻的主桁架标准节的主桁架上弦杆5. 1通过螺栓和节点板6可拆卸连接，主桁架标 准节的主桁架下弦杆5. 2与相邻的主桁架标准节的主桁架下弦杆5. 2也通过螺栓和节点板 6可拆卸连接。参见图11，主桁架标准节的主桁架上弦杆5. 1与相邻的主桁架井字节点标准节的 井字形上弦杆7. 1通过螺栓和节点板6可拆卸连接，参见图12，主桁架标准节的主桁架下弦 杆5. 2与相邻的主桁架井字节点标准节7的井字形下弦杆7. 2也通过螺栓和节点板6可拆 卸连接。相邻的主桁架上弦杆5. 1、相邻的主桁架下弦杆5. 2、相邻的主桁架上弦杆5. 1与 井字形上弦杆7. 1、相邻的主桁架下弦杆5. 2与井字形下弦杆7. 2均通过螺栓和节点板6可 拆卸连接。所述次桁架标准节的次桁架阳头8. 5与相邻的次桁架标准节的次桁架阴头8. 6配 合可拆卸销轴连接，次桁架标准节的次桁架阴头8. 6与相邻的次桁架标准节的次桁架阳头 8. 5配合可拆卸销轴连接。在次受力桁架3与主受力桁架2的连接处，次受力桁架端部的次桁架阳头8. 5还 与主桁架标准节上的主桁架阴头接头5. 8配合可拆卸销轴连接，次受力桁架端部的次桁架 阴头8. 6还与主桁架标准节上的主桁架阳头接头5. 7配合可拆卸销轴连接。在桁架间撑杆4与次受力桁架3的连接处，桁架间撑杆4端部的桁架间撑杆阳头 4. 1与次受力桁架3上的次桁架阴头接头8. 8配合可拆卸销轴连接，桁架间撑杆4端部的桁 架间撑杆阴头4. 2与次受力桁架3上的次桁架阳头接头8. 7配合可拆卸销轴连接。在桁架间撑杆4与主受力桁架2的连接处，桁架间撑杆端部的桁架间撑杆阳头4. 1 还与主受力桁架上的主桁架阴头接头5. 8配合可拆卸销轴连接，桁架间撑杆4端部的桁架 间撑杆阴头4. 2与主受力桁架上的主桁架阳头接头5. 7配合可拆卸销轴连接。装配式可变钢桁架平台的设计装配式可变钢桁架平台具有通用性，构件设计应 根据最不利工况设计，从而满足各种核心筒布置的需要。因此在不同工程应用中最需要解 决的是平台钢桁架的设计问题。所述桁架由满足模数的标准单元和部分非标准单元拼装而 成，在钢桁架布置时根据混凝土剪力墙布置钢桁架，使钢桁架主要由标准单元组成。标准单 元之间以及标准单元和非标准单元之间采用可拆卸连接。通过这样的设计便可以实现空间 钢桁架平台组件的周转使用。装配式可变钢桁架平台包括主受力桁架和次受力桁架两类桁架主受力桁架直接 支撑在支撑系统的支点上，次受力桁架支撑在主受力桁架上，在主受力桁架间、次受力桁架 间以及主次受力桁架间加入桁架间撑杆保证单片桁架的稳定性和承载能力。整个平台结构 类似主次梁结构，主受力桁架是主要的受力结构，次受力桁架承受的荷载较小，其主要功能为传递荷载。不论是主受力桁架还是次受力桁架都是平面桁架结构，它们应主要由标准单 元拼装组成。可根据不同跨度拼装成不同长度的桁架。装配式可变钢桁架平台的模型如图 1所示。设计钢桁架平台主桁架支点之间最大跨度为20m，悬挑部分最大长度为10m。根据 已有工程估算，整个装配式可变钢桁架平台承受的竖向荷载的峰值约为7kN/m2，装配式可 变钢桁架平台参照《钢结构设计规范》(GB50013-2003)进行设计。主受力桁架是主要的承力骨架，根据最不利工况设计。主受力桁架弦杆为H型钢， 主桁架标准节上设有主桁架阳头接头5. 7、主桁架阴头接头5. 8，用以连接次受力桁架和桁 架间撑杆。次受力桁架在分担平台荷载的同时，主要承受模板和挂架的荷载，根据最不利工 况设计。次桁架标准节上设有次桁架阳头接头8. 7、次桁架阴头接头8. 8，用以连接桁架间 撑杆。桁架间撑杆的作用是减少桁架弦杆的面外计算长度，防止桁架弦杆长细比过大。 桁架间撑杆与次受力桁架上的弦杆的截面相同。参见图14-18，为了使装配式可变钢桁架平台的设计满足不同形式核心筒剪力墙 施工要求，并尽量使装配式可变钢桁架平台由标准单元拼装而成，所以在设计时需按照如 下流程布置。这种装配式可变钢桁架平台的布置方法，其特征在于步骤一、根据工程平面 情况，在图纸上建立标准网格；步骤二、在图纸上画核心筒1，使核心筒1位于标准网格内， 并尽量使更多的墙体位于两条网格线的中间，然后调整网格尺寸，保证网格的尺寸是标准 网格尺寸的倍数并使网格的大小与核心筒相匹配，最终形成由标准网格和非标准网格组成 的平面网格；步骤三、根据空间桁架支撑点位置确定主受力桁架2 ；步骤四、根据核心筒1 的位置确定次受力桁架3，并将没用的网格线删除；步骤五、在主受力桁架与主受力桁架之 间、主受力桁架与次受力桁架之间和次受力桁架与次受力桁架之间加入桁架间撑杆4，形成 的空间钢桁架平台，将平面网格线转化为空间桁架网格。装配式可变钢桁架平台由主受力桁架、次受力桁架以及桁架间撑杆组成。其中主 受力桁架由主桁架井字节点标准节、主桁架标准节、主桁架非标准节装配而成，其中主桁架 非标准节与主桁架标准节的结构相同，只是尺寸不同；次受力桁架由次桁架标准节、次桁架 非标准节装配而成，次桁架非标准节与次桁架标准节的结构相同，只是尺寸不同。装配式空间钢桁架平台的最大特点是可以周转使用，为此组件间的连接必须具备 可拆卸的性能。同时考虑到构件加工误差、钢桁架下挠等不利于平台组装与拆卸的因素，在 连接方式设计时遵循应以下的基本原则主受力桁架跨度和承受的荷载均较大，为了防止 主受力桁架出现过度变形，进而影响次桁架的拼装以及施工的正常使用，主受力桁架应具 备足够的强度与刚度，不应出现连接处的变形；次受力桁架跨度和承受的荷载较小，可以容 许一定的下挠，但变形程度不应影响挂架、模板的正常使用，或导致桁架间撑杆无法安装; 桁架间撑杆可能搭设在主受力桁架间、主次受力桁架间以及次受力桁架间，在桁架间撑杆 连接设计时需要考虑不同桁架变形的差异造成的桁架间撑杆出现倾斜的情况。参见图19-22，这种装配式可变钢桁架平台的组装方法，其特征在于步骤一、用 螺栓、节点板6把主桁架标准节5与主桁架标准节5、主桁架标准节5与主桁架井字节点标 准节7连接到一起，组成主受力桁架2，即在在主桁架井字节点标准节间加入主桁架标准节 (如果需要还可加入主桁架非标准节)形成主受力桁架。步骤二、在主桁架标准节5与主桁架标准节5之间连接桁架间撑杆4 ；步骤三、在主受力桁架2上连接次桁架标准节8 (如果 需要还可加入次桁架非标准节)，最终组成次受力桁架3 ；步骤四、在平行的次桁架标准节8 之间、平行的主桁架标准节5与次桁架标准节8之间连接桁架间撑杆4。
权利要求1.一种装配式可变钢桁架平台，支撑在核心筒(1)上，由型钢桁架固定连接而成，其特 征在于所述型钢桁架由主受力桁架(2)、次受力桁架(3)和桁架间撑杆(4)组成，其中主受 力桁架(2)由主桁架标准节(5)和主桁架井字节点标准节(7)通过开有螺孔的节点板(6)和 螺栓可拆卸连接在一起而成，所述次受力桁架(3)由一节一节的次桁架标准节(8)首尾可 拆卸连接而成，且次受力桁架(3)可拆卸连接在两个主受力桁架之间，所述桁架间撑杆(4) 可拆卸连接在平行的两个主桁架标准节之间、平行的两个次桁架标准节之间和平行的主桁 架标准节与次桁架标准节之间；所述主桁架标准节(5)包括端部开有螺孔的主桁架上弦杆(5. 1)、端部开有螺孔的主 桁架下弦杆(5. 2 )和间隔焊接连接在主桁架上弦杆与主桁架下弦杆之间的主桁架竖直腹杆 (5. 3)，在两个主桁架竖直腹杆(5. 3)之间对角斜向连接四根主桁架斜撑腹杆(5. 4)，四根 主桁架斜撑腹杆(5. 4)的交叉处连接主桁架节点腹板(5. 5)，主桁架上弦杆(5. 1)和主桁架 下弦杆(5. 2)的两侧还焊接连接有主桁架阳头接头(5. 7)和主桁架阴头接头(5. 8)；所述主桁架井字节点标准节(7)包括端部开有螺孔的井字形上弦杆(7. 1)、端部开有 螺孔的井字形下弦杆(7. 2)和焊接连接在井字形上弦杆(7. 1)的四个节点与井字形下弦杆 (7. 2)的四个节点之间的四根井字节点竖向腹杆(7. 3)，在两个井字节点竖向腹杆(7. 3)之 间对角斜向连接四根井字节点斜向腹杆(7. 4)，四根井字节点斜向腹杆(7. 4)的交叉处连 接井字节点腹板(7. 5);所述次桁架标准节(8)包括次桁架上弦杆(8. 1)、次桁架下弦杆(8. 2)、焊接连接在 次桁架上弦杆与次桁架下弦杆之间的次桁架竖腹杆(8. 3)、对角交叉连接在两个次桁架竖 腹杆(8. 3)之间的次桁架斜腹杆(8. 4)和次桁架斜腹杆(8. 4)节点处的次桁架节点腹板 (8. 9)，次桁架上弦杆(8. 1)的两侧和次桁架下弦杆(8. 2)的两侧均焊接连接有次桁架阳头 接头(8. 7)和次桁架阴头接头(8. 8)，次桁架上弦杆(8. 1)的两端和次桁架下弦杆(8. 2)的 两端均焊接连接有次桁架阳头(8. 5)和次桁架阴头(8. 6)；所述桁架间撑杆(4)包括有主杆(4. 3)，主杆的一端焊接连接有桁架间撑杆阳头 (4. 1)，主杆的另一端焊接连接有桁架间撑杆阴头(4. 2 )。
2.根据权利要求1所述的装配式可变钢桁架平台，其特征在于所述主桁架标准节(5) 的两端、主桁架上弦杆(5. 1)与主桁架下弦杆(5. 2)之间连接有主桁架连接耳板(5. 6)，所 述主桁架井字节点标准节(7)的外端、井字形上弦杆(7. 1)与井字形下弦杆(7. 2)之间连接 有井字节点连接耳板(7. 6)。
3.根据权利要求1所述的装配式可变钢桁架平台，其特征在于所述主桁架上弦杆 (5. 1)与主桁架下弦杆(5.2)均为工字钢，所述井字形上弦杆(7. 1)与井字形下弦(7.2)均 由工字钢焊接连接而成。
专利摘要一种装配式可变钢桁架平台，该平台支撑在核心筒上，由型钢桁架固定连接而成，所述型钢桁架由主受力桁架、次受力桁架和桁架间撑杆组成，其中主受力桁架由主桁架标准节和主桁架井字节点标准节通过开有螺孔的节点板和螺栓可拆卸连接在一起而成，所述次受力桁架由一节一节的次桁架标准节首尾可拆卸连接而成，且次受力桁架可拆卸连接在两个主受力桁架之间。本平台可应用于高层、超高层建筑核心筒钢平台提升模板施工，或作为跨越大面积的施工作业、堆载、安置施工机械的平台，搭设起来非常简单，大大加快了施工工期，降低了施工成本。
文档编号E04G3/20GK201778480SQ20102021501
公开日2011年3月30日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者何穆, 刘志茂, 刘晓升, 吴延宏, 唐浩, 唐静, 孙玉林, 张琨, 杨婧, 王伟, 王开强, 白进松, 许立艾, 赵研华, 黄刚, 黄爽 申请人:中建三局建设工程股份有限公司;中建三局第三建设工程有限责任公司