一种可灵活装配的梁柱体系拼装方法与流程

文档序号:23858190发布日期:2021-02-05 15:41阅读:79来源:国知局
一种可灵活装配的梁柱体系拼装方法与流程

[0001]
本发明涉及梁柱搭建领域,特别涉及一种可灵活装配的梁柱体系拼装方法。


背景技术:

[0002]
装配式建筑具有环保、施工速度快等优点,成为未来建筑发展的重要方向之一。装配式钢结构是装配式建筑的重要组成部分之一,在以往装配式钢结构中,梁柱节点主要采用焊接方式连接,依靠焊缝传递梁柱之间的力。这种节点存在较多缺点,如:焊接质量要求高、施工复杂、焊接质量受人为影响因素大、焊缝及焊缝周围的残余应力大、抗震性能受焊缝影响大及拆装不方便的问题,另外,在具体施工过程中,根据施工环境或工地状况等原因需要对施工方案进行调整,在施工方案的调整中,随着施工结构的调整,梁柱的荷载也相应的发生变化,如果重新对梁柱进行拆装替换,不仅工程量大,同时存在较大的施工安全隐患,因此,如何解决梁柱荷载变化造成的拆装难度大的问题是本领域技术人员亟待解决的技术难题。


技术实现要素:

[0003]
本发明提供一种可灵活装配的梁柱体系拼装方法,用以解决上述提出的技术问题。
[0004]
本发明实施例提供一种可灵活装配的梁柱体系拼装方法,所述梁柱体系包括装配式拼接梁柱和钢架结构梁。
[0005]
所述装配式拼接梁柱包括节点箍件和拼接梁柱,所述拼接梁柱包括上梁柱、下梁柱以及设置在上梁柱、下梁柱之间以用于连接相互拼接的相邻上梁柱、下梁柱的连接柱;其中,所述节点箍件包括上下相对平行设置的第一箍板和第二箍板,所述第一箍板与第二箍板之间通过通过多根竖直设置的加筋柱固定连接,所述第一箍板和第二箍板上均对应设有多个安装通孔;所述上梁柱、下梁柱的装配端均设有限位环部和同轴套装柱部,所述限位环部的外径大于安装通孔的直径,所述上梁柱、下梁柱的同轴套装柱部分别自上和自下穿过所述节点箍件上的安装通孔同轴套接设置,并通过插接组件对套装重叠部分卡固设置;所述连接柱采用插接榫卯结构与相互拼接的相邻上梁柱、下梁柱连接;所述钢架结构梁的搭接端设有与装配式拼接梁柱的上梁柱、下梁柱的同轴套装柱部直径对应配合竖直设置的搭接孔,所述搭接孔中设有多个以搭接孔圆心为中心均匀环绕竖直设置的定位筋片,所述装配式拼接梁柱中上梁柱、下梁柱的同轴套装柱部上相应配合设置有竖直定位槽,所述钢架结构梁的搭接端伸入节点箍件中,通过所述上梁柱、下梁柱的同轴套装柱部固定搭接在装配式拼接梁柱中;所述拼装方法包括如下步骤:将四个钢架结构梁分别搭接在节点箍件上,使四个钢架结构梁的搭接孔分别与节点箍件前后左右四个方向距离箍板中心最远的安装通孔同轴设置;将上梁柱、下梁柱的同轴套装柱部的竖直定位槽与钢架结构梁上的定位筋片上下对
齐,然后分别自上和自下穿过所述节点箍件上的安装通孔同轴套接设置,使上梁柱、下梁柱的限位环部分别与第一箍板、第二箍板相抵接,并通过插接组件对套装重叠部分卡固设置;将连接柱自直线入槽口一侧将榫卯柱直线推入榫卯槽中,并沿榫卯槽延伸方向旋转,实现与上梁柱、下梁柱的对接锁紧。
[0006]
所述安装通孔绕其所在的第一箍板或第二箍板的中心点均匀分布设置,且同一第一箍板或第二箍板上的安装通孔以所述同一第一箍板或第二箍板的中心点为对称中心对称设置。
[0007]
所述插接组件包括横向插销、纵向插销以及自锁插销,所述横向插销横向穿过上梁柱、下梁柱的套装重叠部分,且所述横向插销左右两端突出于套装重叠部分,所述纵向插销纵向穿过横向插销的上、下突出端,且纵向插销上下两端穿过并突出于上梁柱、下梁柱的限位环部,所述自锁插销紧贴限位环部横向穿过纵向插销的上突出端及上梁柱柱体进行自锁紧固。
[0008]
所述插接榫卯结构包括设置于连接柱两端的榫卯柱以及设置于相互拼接的相邻上梁柱、下梁柱的对接端的榫卯槽,所述榫卯柱以连接柱轴心为中心均匀分布在同一圆周上,所述榫卯槽以梁柱轴心为中心对应分布在与榫卯柱相同直径圆周上并朝同一旋转方向延伸设置,且所述上梁柱、下梁柱的榫卯槽沿同一侧方向开设有直线入槽口。
[0009]
所述钢架结构梁为工字梁,所述搭接孔以竖直梁面为对称中心线竖直贯穿所述工字梁的两横向梁面,其中竖直梁面至少作为一对对称设置的定位筋片。
[0010]
所述定位筋片上对应设有供横向插销穿过的通孔。
[0011]
每个节点箍件上均搭接有前后左右四个方向的钢架结构梁,每个方向的钢架结构梁均通过上梁柱、下梁柱配合设置在距离箍板中心最远的安装通孔中。
[0012]
所述拼装方法还包括如下步骤:在需要增加钢体结构支撑节点的支撑荷载时,在节点箍件未安装拼接梁柱的安装通孔上对称增加拼接梁柱。
[0013]
本发明所述装配式拼接梁柱,通过设计一种可灵活装配的拼接梁柱,不仅能够使梁柱的架设方便快捷,且通过节点箍件预留的安装通孔以及所述拼接梁柱的分段式设计,使得在需要增加钢体结构支撑节点的支撑荷载时,通过在节点箍件未安装拼接梁柱的安装通孔上对称增加拼接梁柱,来增加钢体结构支撑节点的支撑荷载,即使在梁柱体系架设完成后,也能够通过调整梁柱数量以适应后期施工方案的调整,从而极大减少重复劳动,节省人力、缩短设计周期,提升设计的精确度。
[0014]
本发明所述可灵活装配的梁柱体系拼装方法,其通过装配式拼接梁柱上设置的竖直定位槽与钢架结构梁的定位筋片配合,实现钢架结构梁与拼接梁柱的固定配合,同时,通过节点箍件预留的安装通孔以及所述拼接梁柱的分段式设计,使得即使在梁柱体系架设完成后,也能够方便增加梁柱数量以适应后期梁柱荷载的调整,且整个体系构建连接方式均采用榫卯方式,不涉及焊接,因此构造简单、拆装方便,容易维护。
[0015]
优选的,所述下梁柱上还设置调节装置,所述调节装置包括:支撑杆,所述支撑杆设置在所述下梁柱上,所述支撑杆的左端与所述下梁柱通过轴承转动连接,所述支撑杆位于所述第二箍板下方;第一调节板,所述第一调节板设置在所述支撑杆的右端,与所述支撑杆固定连接;第一滑动槽,所述第一滑动槽设置在所述第一调节板上,所述第一滑动槽沿左右方向
设置;第一凹槽,所述第一凹槽设置在所述第一调节板侧壁上,所述第一凹槽平行于第一滑动槽;第二调节板,所述第二调节板设置在所述第一滑动槽内,所述第二调节板前后侧设置第一凸块,所述第一凸块与所述第一凹槽滑动连接;第二滑动槽,所述第二滑动槽设置在所述第二调节板上,所述第二滑动槽沿前后方向设置;第二凹槽,所述第二凹槽设置在所述第二调节板侧壁上,所述第二凹槽与所述第一凹槽垂直设置,所述第二凹槽平行于第二滑动槽;第三调节板,所述第三调节板设置在所述第二滑动槽内,所述第三调节板左右侧设置第二凸块,所述第二凸块与所述第二凹槽滑动连接;若干第一限位孔,沿着第一凹槽长度方向间隔所述第一限位孔设置在所述第一调节板靠近第一凹槽侧壁上;若干第二限位孔,所述第二限位孔设置在所述第一凸块上,所述第二限位孔与所述第一限位孔相互对应;若干第三限位孔,沿着第二凹槽长度方向,间隔设置在所述第二调节板靠近第二凹槽的侧壁上;若干第四限位孔,所述第四限位孔设置在所述第二凸块上,所述第三限位孔与所述第四限位孔相互对应;第一限位杆,所述第一限位杆设置在所述第一限位孔内,所述第一限位杆与所述第一限位孔滑动连接,所述第一限位杆与所述第二限位孔滑动连接;第二限位杆,所述第二限位杆设置在所述第三限位孔内,所述第二限位杆与所述第三限位孔滑动连接,所述第二限位杆与所述第四限位孔滑动连接;拉环,所述拉环设置在所述第一限位杆和第二限位杆上,所述拉环与所述第一限位杆和第二限位杆固定连接。
[0016]
优选的,所述第一箍板上还设置自动报警装置,所述自动报警装置包括:控制器、报警器,所述控制器、报警器设置在所述第一箍板上;若干第一距离传感器,所述若干第一距离传感器设置在所述第一箍板的周侧,用于检测其所在位置的第一箍板上和第二箍板间的垂直距离;若干第二距离传感器,所述若干第二距离传感器设置在所述第一箍板的周侧,用于检测第一箍板上和第二箍板周侧中同一侧的边缘的水平距离;第一面积检测装置,所述第一面积检测装置设置在所述第一箍板上,用于检测钢架结构梁的搭接端与第一箍板的接触面积;第二面积检测装置,所述第一面积检测装置设置在所述第二箍板上,用于检测钢架结构梁的搭接端与第二箍板的接触面积;若干力传感器,所述力传感器设置在所述第一箍板的周侧,用于检测其所在处第一箍板受到钢架结构梁的力;所述控制器与所述第一距离传感器、第二距离传感器、第一面积检测装置、第二面积检测装置、力传感器、报警器电连接,所述控制器基于所述第一距离传感器、第二距离传感器、
第一面积检测装置、第二面积检测装置、力传感器的检测值控制报警器报警,包括以下步骤:步骤1,根据第一距离传感器、第二距离传感器、第一面积检测装置、第二面积检测装置、力传感器及公式(1)计算第二箍板的受力均衡系数k;(1) 其中,π为圆周率取π=3.14,e为第二箍板材料的弹性模量,f
max
为所有力传感器中最大检测值,f
min
为所有力传感器中最小检测值,f为所有力传感器中平均检测值,a第一距离传感器检测值,b为第二距离传感器检测值,h为检测值最大的力传感器与检测值最小的力传感器之间的距离,ln为自然对数,s1为第一面积检测装置的检测值,s2为第二面积检测装置的检测值,c为第二箍板的半径,l为第二箍板的厚度,lg为以10为底的对数;步骤2,根据步骤1计算结果及公式(2)计算第二箍板与钢架结构梁连接的安全系数n;(2)其中η为钢架结构梁的使用系数,λ为环境系数,f
i
为钢架结构梁上的第i个载荷,d
i
钢架结构梁上的第i个载荷到钢架结构梁中心的距离,n为钢架结构梁上载荷的数量,d为钢架结构梁的中心到其与第二箍板接触面的中心的距离;步骤3,控制器比较所述安全系数与预设值的大小,当所述安全系数小于预设值时,控制器控制报警器报警。
[0017]
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0018]
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1为本发明实施例所述一种梁柱体系的结构示意图;图2为图1中a部的放大示意图;图3为本发明实施例所述一种梁柱体系的分解结构示意图;图4为图3中b部的放大示意图;图5为图3中c部的放大示意图;图6为本发明实施例所述一种装配式拼接梁柱中连接柱的结构示意图;图7为图6中d部的放大示意图;图8为本发明调节装置一种实施例的俯视结构示意图;图9为本发明调节装置左侧视结构示意图;图10为本发明图9中e部的放大示意图;图11为本发明调节装置主视结构示意图;图12为本发明图11中f部的放大示意图。
具体实施方式
[0019]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0020]
实施例1本发明实施例1提供一种装配式拼接梁柱,其包括节点箍件1和拼接梁柱2,所述拼接梁柱2包括上梁柱21、下梁柱22以及设置在上梁柱21、下梁柱22之间以用于连接相互拼接的相邻上梁柱21、下梁柱22的连接柱29;其中,所述节点箍件1包括上下相对平行设置的第一箍板11和第二箍板12,所述第一箍板11与第二箍板12之间通过加筋柱固定连接,所述第一箍板11和第二箍板12上均对应设有多个安装通孔13;所述上梁柱21、下梁柱22的装配端均设有限位环部23和同轴套装柱部24,所述限位环部23的外径大于安装通孔13的直径,所述上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部24分别自上和自下穿过所述节点箍件1上的安装通孔13同轴套接设置,并通过插接组件对套装重叠部分卡固设置;所述连接柱29采用插接榫卯结构28与相互拼接的相邻上梁柱21、下梁柱22连接。
[0021]
具体如图1至图7所示,所述装配式拼接梁柱包括节点箍件1和拼接梁柱2,所述拼接梁柱2包括上梁柱21、下梁柱22以及设置在上梁柱21、下梁柱22之间以用于连接相互拼接的相邻上梁柱21、下梁柱22的连接柱29。
[0022]
所述节点箍件1包括上下相对平行设置的第一箍板11和第二箍板12,所述第一箍板11与第二箍板12之间通过加筋柱固定连接,所述第一箍板11和第二箍板12上均对应设有多个安装通孔13,所述安装通孔13绕其所在的第一箍板或第二箍板的中心点均匀分布设置,且同一第一箍板或第二箍板上的安装通孔13以所述同一第一箍板或第二箍板的中心点为对称中心对称设置。如图1和图3所示,所述节点箍件1的第一箍板11和第二箍板12均为圆形,上下两圆形箍板之间通过多根竖直设置的加筋柱固定连接,所述第一箍板11和第二箍板12上下对应设有多个以箍板圆心为中心环绕设置的安装通孔13,根据环绕的圆周直径不同,所述箍板上设有自箍板中心向外一圈圈设置的多个安装通孔13的环绕圈,优选的,为使支撑节点上的应力节点分布均匀,每一个环绕圈包含的安装通孔13数量均为偶数,且每一个环绕圈中的安装通孔13都是一一对称设置的。
[0023]
所述上梁柱21、下梁柱22的装配端均设有限位环部23和同轴套装柱部24,所述限位环部23的外径大于安装通孔13的直径,所述同轴套装柱部24的长度与节点箍件1的两箍板之间的垂直间距一致,所述上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部24分别自上和自下穿过所述节点箍件1上的安装通孔13同轴套接设置;具体如图1至图4所示,所述下梁柱22的同轴套装柱部24的直径与所述安装通孔13的直径配合设置,所述上梁柱21的同轴套装柱部24的直径与所述下梁柱22的同轴套装柱部24的内径配合设置,因此,当所述上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部24分别自上和自下穿过所述节点箍件1上的安装通孔13同轴套接设置时,所述下梁柱22的同轴套装柱部24外套于所述上梁柱21的同轴套装柱部24,且所述上梁柱21、下梁柱22的限位环部23分别与第一箍板11和第二箍板12抵接设置。
[0024]
所述上梁柱21、下梁柱22同轴套接设置后通过插接组件对套装重叠部分卡固设置,具体的,所述插接组件包括横向插销25、纵向插销26以及自锁插销27,如图2和图3所示,
所述横向插销25上下两端均设有插销孔,所述纵向插销26的一端设有限位部,另一端设有插销孔,所述上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部24上分别对应设有一左右贯穿设置的横向插销孔241,所述横向插销25横向穿过上梁柱21、下梁柱22的套装重叠部分,且两销孔端均突出于柱体设置;所述纵向插销26孔的销孔端自下向上依次穿过下梁柱22的限位环部23、第二箍板12、横向插销25的插销孔、第一箍板11以及上梁柱21的限位环部23,并突出于上梁柱21的限位环部23设置,所述自锁插销27紧贴上梁柱21的限位环部23横向穿过纵向插销26的插销孔及上梁柱21柱体,并在自身重力以及与限位环部23的抵接面摩擦力的作用下进行自锁紧固。
[0025]
所述连接柱29采用插接榫卯结构28与相互拼接的相邻上梁柱21、下梁柱22连接,如图6和图7所示,所述插接榫卯结构28包括设置于连接柱29两端的榫卯柱281以及设置于相互拼接的相邻上梁柱21、下梁柱22的对接端的榫卯槽282,所述榫卯柱281以连接柱29轴心为中心均匀分布在同一圆周上,所述榫卯槽282以梁柱轴心为中心对应分布在与榫卯柱281相同直径圆周上并朝同一旋转方向延伸设置,且所述上梁柱、下梁柱的榫卯槽282沿同一侧方向开设有直线入槽口283,所述连接柱29自直线入槽口283一侧将榫卯柱281直线推入榫卯槽282中,并沿榫卯槽282延伸方向旋转,实现与上梁柱21、下梁柱22的对接锁紧。优选的,还可以增设一锁紧块284,所述锁紧块284的结构与直线入槽口283的结构对应设置,能够正好填充直线入槽口283;进一步的,可以在直线入槽口283的纵深底部方向继续纵向延伸一锁扣槽,所述锁紧块284也相应朝直线入槽口283的纵深底部方向延伸一纵向锁扣部,在连接柱29与相互拼接的相邻上梁柱21、下梁柱22榫卯连接之后,向直线入槽口283内插入锁紧块284,并将锁紧块284朝向直线入槽口283的纵深底部方向纵向移动,使其锁扣部落入锁扣槽中,实现连接柱29与相互拼接的相邻上梁柱21、下梁柱22的进一步锁紧。
[0026]
当需要增加钢体结构支撑节点的支撑荷载时,可以通过在节点箍件1未安装拼接梁柱的安装通孔13上对称增加拼接梁柱2来增加钢体结构支撑节点的支撑荷载。
[0027]
本发明所述装配式拼接梁柱,通过设计一种可灵活装配的拼接梁柱2,不仅能够使梁柱的架设方便快捷,且通过节点箍件预留的安装通孔13以及所述拼接梁柱2的分段式设计,使得在需要增加钢体结构支撑节点的支撑荷载时,通过在节点箍件1未安装拼接梁柱的安装通孔13上对称增加拼接梁柱2,来增加钢体结构支撑节点的支撑荷载,即使在梁柱体系架设完成后,也能够通过调整梁柱数量以适应后期施工方案的调整,实现灵活装配,从而极大减少重复劳动,节省人力、缩短设计周期,提升设计的精确度。
[0028]
实施例2本发明实施例2提供一种梁柱体系,其包括上述装配式拼接梁柱和钢架结构梁3,其中,所述钢架结构梁3的搭接端设有与装配式拼接梁柱的上梁柱、下梁柱的同轴套装柱部直径对应配合竖直设置的搭接孔31,所述搭接孔31中设有多个以搭接孔31圆心为中心均匀环绕竖直设置的定位筋片32,所述装配式拼接梁柱中上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部24上相应配合设置有竖直定位槽242,所述钢架结构梁3的搭接端伸入节点箍件1中,通过所述上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部固定搭接在装配式拼接梁柱中。
[0029]
如图1和图3所示,所述梁柱体系包括实施例1所述的装配式拼接梁柱以及钢架结构梁3。其中,所述钢架结构梁3的搭接端设有与装配式拼接梁柱的上梁柱、下梁柱的同轴套装柱部直径对应配合竖直设置的搭接孔31,所述搭接孔31中设有多个以搭接孔31圆心为中
心均匀环绕竖直设置的定位筋片32,具体如图3和图5所示,所述钢架结构梁3为工字梁,所述搭接孔31以竖直梁面为对称中心线竖直贯穿所述工字梁的两横向梁面,所述搭接孔31中设有四个以搭接孔31圆心为中心均匀环绕竖直设置的定位筋片32,其中两个对称筋片为竖直梁面,所述定位筋片32上对应设有供横向插销25穿过的通孔321。所述装配式拼接梁柱中上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部24上设有相对定位筋片32配合设置的竖直定位槽242。所述钢架结构梁3的搭接端伸入节点箍件1中,通过所述上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部固定搭接在装配式拼接梁柱中,具体的,每个节点箍件1上均搭接有前后左右四个方向的钢架结构梁3,每个方向的钢架结构梁3均通过上梁柱21、下梁柱22配合设置在距离箍板中心最远的安装通孔13中。
[0030]
所述梁柱体系的安装方法如下:首先将四个钢架结构梁3分别搭接在节点箍件1上,使四个钢架结构梁3的搭接孔31分别与节点箍件1前后左右四个方向距离箍板中心最远的安装通孔13同轴设置;然后将上梁柱21、下梁柱22的同轴套装柱部24的竖直定位槽与钢架结构梁3上的定位筋片32上下对齐,然后分别自上和自下穿过所述节点箍件1上的安装通孔13同轴套接设置,使上梁柱21、下梁柱22的限位环部23分别与第一箍板11、第二箍板12相抵接,并通过插接组件对套装重叠部分卡固设置;具体的,将所述插接组件中的横向插销25销孔端横向穿过上梁柱21、下梁柱22的套装重叠部分以及钢架结构梁3的定位筋片32,至限位部抵接于柱体,并自柱体另一侧突出设置;再将所述纵向插销26孔的销孔端自下向上依次穿过下梁柱22的限位环部23、第二箍板12、横向插销25的插销孔、第一箍板11以及上梁柱21的限位环部23,并突出于上梁柱21的限位环部23设置,最后将所述自锁插销27紧贴上梁柱21的限位环部23横向穿过纵向插销26的插销孔及上梁柱21柱体,并在自身重力以及与限位环部23的抵接面摩擦力的作用下进行自锁紧固。
[0031]
最后将连接柱29自直线入槽口283一侧将榫卯柱281直线推入榫卯槽282中,并沿榫卯槽282延伸方向旋转,并向直线入槽口283内插入锁紧块284,并将锁紧块284朝向直线入槽口283的纵深底部方向纵向移动,使其锁扣部落入锁扣槽中,实现连接柱29与相互拼接的相邻上梁柱21、下梁柱22的对接锁紧。
[0032]
另外,当需要增加钢体结构支撑节点的支撑荷载时,通过在节点箍件1未安装拼接梁柱的安装通孔13上对称增加拼接梁柱2,从而增加钢体结构支撑节点的支撑荷载;拼接梁柱2在不需要与钢架结构梁3套装设置时,所述拼接梁柱2的上梁柱21、下梁柱22不需要设置竖直定位槽242。
[0033]
本发明所述梁柱体系及其安装方法,其通过装配式拼接梁柱上设置的竖直定位槽242与钢架结构梁3的定位筋片32配合,实现钢架结构梁3与拼接梁柱2的固定配合,同时,通过节点箍件预留的安装通孔13以及所述拼接梁柱2的分段式设计,使得即使在梁柱体系架设完成后,也能够方便增加梁柱数量以适应后期梁柱荷载的调整,且整个体系构建连接方式均采用榫卯方式,不涉及焊接,因此构造简单、拆装方便,容易维护。
[0034]
实施例3在实施例1或2的基础上,所述第一箍板11上还设置自动报警装置,所述自动报警装置包括:控制器、报警器,所述控制器、报警器设置在所述第一箍板11上;
若干第一距离传感器,所述若干第一距离传感器设置在所述第一箍板11的周侧,用于检测其所在位置的第一箍板11上和第二箍板12间的垂直距离;若干第二距离传感器,所述若干第二距离传感器设置在所述第一箍板11的周侧,用于检测第一箍板11上和第二箍板12同一侧(可为任意一侧)的边缘的水平距离;第一面积检测装置,所述第一面积检测装置设置在所述第一箍板11上,用于检测钢架结构梁3的搭接端与第一箍板11的接触面积;第二面积检测装置,所述第一面积检测装置设置在所述第二箍板12上,用于检测钢架结构梁3的搭接端与第二箍板12的接触面积;若干力传感器(具体的,所述第一箍板上设置测压层,第一力传感器设置在所述测压层内),所述力传感器设置在所述第一箍板11的周侧,用于检测其所在处第一箍板11受到钢架结构梁3的力;所述控制器与所述第一距离传感器、第二距离传感器、第一面积检测装置、第二面积检测装置、力传感器、报警器电连接,所述控制器基于所述第一距离传感器、第二距离传感器、第一面积检测装置、第二面积检测装置、力传感器的检测值控制报警器报警,包括以下步骤:步骤1,根据第一距离传感器、第二距离传感器、第一面积检测装置、第二面积检测装置、力传感器及公式(1)计算第二箍板11的受力均衡系数k;(1) 其中,π为圆周率取π=3.14,e为第二箍板12材料的弹性模量(其中,第一箍板与第二箍板的材料一致),f
max
为所有力传感器中最大检测值,f
min
为所有力传感器中最小检测值,f为所有力传感器中平均检测值,a第一距离传感器检测值,b为第二距离传感器检测值,为检测值最大的力传感器与检测值最小的力传感器之间的距离,ln为自然对数,s1为第一面积检测装置的检测值,s2为第二面积检测装置的检测值,c为第二箍板11的半径,l为第二箍板11的厚度;步骤2,根据步骤1计算结果及公式(2)计算第二箍板11与钢架结构梁3连接的安全系数n;(2)其中η为钢架结构梁3的使用系数(使用时间越长,系数越大,取值为大于0小于1),λ为环境系数(环境越差,系数越大,包括连接处表面环境,包括锈蚀;环境系数取值为大于0小于1),f
i
为钢架结构梁3上的第i个载荷,d
i
钢架结构梁3上的第i个载荷(除去第二箍板11与钢架结构梁3之间的受力的其他载荷)到钢架结构梁3中心的距离,n为钢架结构梁3上载荷的数量,d为钢架结构梁3的中心到其与第二箍板11接触面的中心的距离;步骤3,控制器比较所述安全系数与预设值的大小,当所述安全系数小于预设值时,控制器控制报警器报警。
[0035]
上述技术方案的工作原理及有益效果为:
若干第一距离传感器用于检测其所在位置的第一箍板11上和第二箍板12间的垂直距离;所述若干第二距离传感器用于检测第一箍板11上和第二箍板12同一侧的边缘的水平距离;第一面积检测装置用于检测钢架结构梁3的搭接端与第一箍板11的接触面积;第二面积检测装置用于检测钢架结构梁3的搭接端与第二箍板12的接触面积;若干力传感器设置在所述第一箍板11的周侧,用于检测其所在处第一箍板11受到钢架结构梁3的力,所述控制器基于所述第一距离传感器、第二距离传感器、第一面积检测装置、第二面积检测装置、力传感器的检测值控制报警器报警,首先根据距离检测装置、面积检测装置及公式(1)计算第一距离传感器、第二距离传感器、第一面积检测装置、第二面积检测装置及公式(1)计算第二箍板11的受力均衡系数k,然后根据步骤1计算结果及公式(2)计算第二箍板11与钢架结构梁3连接的安全系数n,最后控制器比较所述安全系数与预设值的大小,当所述安全系数小于预设值时,控制器控制报警器报警,该装置通过对第二箍板11与钢架结构梁3连接处的监测,可以实时的计算第一箍板的安全系数,防止第二箍板11与钢架结构梁3连接不稳定,造成安全事故;且公式(1)考虑到第二箍板的自身状态参数(弹性模量、第一箍板11上和第二箍板12间的垂直距离、第一箍板11上和第二箍板12同一侧(可为任意一侧)的边缘的水平距离)对受力稳定的影响,第二箍板、第一箍板与钢架结构梁3连接处状态参数对受力稳定的影响(检测钢架结构梁3的搭接端与第一箍板11的接触面积、钢架结构梁3的搭接端与第二箍板12的接触面积、所有力传感器中最大检测值、所有力传感器中平均检测值、所有力传感器中最小检测值),使装置计算结果更加准确,提高装置的安全性;同时公式(2)再基于公式(1)考虑钢架结构梁3的使用系数、环境系数、钢架结构梁3上的第i个载荷、钢架结构梁3上的第i个载荷到钢架结构梁3中心的距离、钢架结构梁3上载荷的数量、钢架结构梁3的中心到其与第二箍板11接触面的中心的距离这些多参数,来计算最终的安全系数,使得计算结果更加可靠。
[0036]
实施例4在实施例3的基础上,如图8-12所示,所述下梁柱21上还设置调节装置,所述调节装置包括:支撑杆001,所述支撑杆001设置在所述下梁柱21上,所述支撑杆001的左端与所述下梁柱21通过轴承转动连接,所述支撑杆001位于所述第二箍板12下方;第一调节板002,所述第一调节板002设置在所述支撑杆001的右端,与所述支撑杆001固定连接;第一滑动槽005,所述第一滑动槽005设置在所述第一调节板上,所述第一滑动槽沿左右方向设置;第一凹槽008,所述第一凹槽008设置在所述第一调节板002侧壁上,所述第一凹槽平行于第一滑动槽;第二调节板003,所述第二调节板003设置在所述第一滑动槽005内,所述第二调节板003前后侧设置第一凸块006,所述第一凸块006与所述第一凹槽008滑动连接;第二滑动槽012,所述第二滑动槽012设置在所述第二调节板003上,所述第二滑动槽沿前后方向设置;第二凹槽013,所述第二凹槽013设置在所述第二调节板003侧壁上,所述第二凹槽013
与所述第一凹槽008垂直设置,所述第二凹槽平行于第二滑动槽;第三调节板004,所述第三调节板004设置在所述第二滑动槽012内,所述第三调节板004左右侧设置第二凸块016,所述第二凸块016与所述第二凹槽013滑动连接;若干第一限位孔010,沿着第一凹槽长度方向(左右方向)间隔所述第一限位孔010设置在所述第一调节板002靠近第一凹槽008侧壁上;若干第二限位孔007,所述第二限位孔007设置在所述第一凸块006上,所述第二限位孔007与所述第一限位孔010相互对应;若干第三限位孔014,沿着第二凹槽长度方向(前后方向),间隔设置在所述第二调节板003靠近第二凹槽013的侧壁上;若干第四限位孔015,所述第四限位孔015设置在所述第二凸块016上,所述第三限位孔014与所述第四限位孔015相互对应;第一限位杆009,所述第一限位杆009设置在所述第一限位孔010内,所述第一限位杆009与所述第一限位孔010滑动连接,所述第一限位杆009与所述第二限位孔007滑动连接;第二限位杆017,所述第二限位杆017设置在所述第三限位孔014内,所述第二限位杆017与所述第三限位孔014滑动连接,所述第二限位杆017与所述第四限位孔015滑动连接;拉环011,所述拉环011设置在所述第一限位杆009和第二限位杆017上,所述拉环011与所述第一限位杆009和第二限位杆017固定连接。
[0037]
上述技术方案的工作原理及有益效果为,使用该装置时,将钢架结构梁放置在所述第三调节板004上,所述第三调节板004可以沿着第二滑动槽012滑动调节钢架结构梁的前后位置,然后将第二限位杆017插入第四限位孔015内,控制好钢架结构梁的前后位置,然后第二调节板003可以沿着第一滑动槽005滑动调节钢架结构梁的左右位置,然后将第一限位杆009插入第二限位孔007内,控制好钢架结构梁的左右位置,然后进行后续钢架结构梁的安装,该装置可以使钢架结构梁安装位置得到保证,同时能够提高安装精度,提高后续安装的容易程度。
[0038]
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围,包括气动、链条等其他驱动和传动方式。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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