一种汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架及其设计方法与流程

1.本发明涉及人防工程技术领域，具体为一种汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架及其设计方法。


背景技术：

2.在人防工程中，汽车坡道作为甲级人防工程主要出入口的应用愈加频繁。当汽车坡道作为甲级人防工程主要出入口时，若汽车坡道的敞开段处在地面建筑物的倒塌范围以内时，应设立防倒塌棚架；若汽车坡道内的钢结构防护密闭门不能避开常规武器打击时，应设立防倒塌棚架。
3.防倒塌棚架包括汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架。
4.汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的结构复杂，在全国没有标准供设计人员参考使用，给设计人员带来很大的困扰。一方面，降低了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的设计速度和质量；另一方面，不能实现汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的标准化、工厂化、装配化，降低了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的施工速度和质量。


技术实现要素：

5.本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架及其设计方法，本发明不仅能够提高设计速度和质量；还能实现标准化、工厂化、装配化，以便提高施工速度和质量。
6.为实现上述目的，发明提供如下技术方案：
7.一种汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架，包括钢柱、边梁、钢梁、联系梁、檩条、防雨瓦，钢柱设有两排，每排钢柱设有多个，汽车坡道的敞口段的侧边设有挡水墙，挡水墙的上端预埋有预埋铁件，预埋铁件与钢柱的下端连接，每排钢柱中的相邻两个钢柱的上端通过边梁连接，两排钢柱中处于相对位置的两个钢柱的上端通过钢梁连接，相邻两个钢梁的下端通过联系梁连接，钢梁的上端铺设有檩条，檩条上铺设有防雨瓦。
8.进一步的，所述预埋铁件包括预埋板和预埋螺栓，预埋螺栓的上部贯穿预埋板，预埋螺栓的下部和预埋板预埋在所述挡水墙的上端内。
9.进一步的，还包括柱间支撑，柱间支撑撑在每排所述钢柱中的位于排首或排尾位置的相邻两个钢柱之间。
10.进一步的，还包括栏杆，每排所述钢柱中的相邻两个钢柱之间设有栏杆，栏杆与钢柱可拆卸连接。
11.进一步的，所述钢柱采用结构用冷弯空心型钢。
12.一种汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的设计方法，包括如下步骤：
13.(1)设计人员根据人民防空工程抗力级别要求确定选用表，选用表有三种，分别为：表4.1核6b级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表、表4.2核6级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表、表4.3核5级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表。
14.(2)设计人员根据公式“参考跨度＝汽车坡道的净宽+预埋铁件的边长”，计算得出参考跨度，若此参考跨度在选用表中找不到具体的跨度对应，应在选用表中选择比参考跨度大一级的跨度，作为汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的跨度；
15.(3)设计人员把汽车坡道的敞开段的长度分成若干个等量开间，得出参考开间，若此参考开间与选用表中不符，应选用大一级开间，作为汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的开间；
16.(4)设计人员根据汽车坡道的功能去选用梁高、柱高、棚架型号，汽车坡道的功能是指战时通行的汽车类型，战时通行的汽车类型包括小型汽车、轻型汽车；
17.进一步的，设计人员根据人民防空工程抗力级别要求确定选用表，材料表有三种，分别为：表4.4核6b级棚架材料表、表4.5核6级棚架材料表、表4.6核5级棚架材料表，根据所述棚架型号，从材料表中选用所述钢柱、所述钢梁、所述边梁、所述联系梁、所述檩条。
18.与现有技术相比，发明的有益效果是：
19.1、在本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架及其设计方法中，设计人员可以根据人防工程的防护级别、坡道净宽、通行车辆的种类，来选择确定装配式钢结构防倒塌棚架的型号等信息。
20.一方面，方便设计人员进行设计，无需复杂计算，提高了设计速度和质量，建筑专业与结构专业不需要再画施工图，解决此类设计无图可用的现象，填补一项国内技术空白，为我国人防建设作出应有的贡献。
21.另一方面，实现了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的标准化。标准化的实现，能够允许在工厂内提前加工好零部件，从而实现了工厂化。在工厂化后，可运输到施工现场进行装配式施工，继而实现了装配化。在装配化后，可提高汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的施工速度和质量，缩短施工工期。
22.2、传统汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的钢材用量是很大的，一座26m长，净宽7m的核6级小型汽车装配式钢结构防倒塌棚架的钢材用量约50t。本发明在实现汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的标准化后，可实现钢材的合理使用，有利于节约钢材，降低人防工程造价。
23.3、本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架，适用于：(1)轻型及小型汽车的通行；(2)抗力级别为核6b级、核6级、核5级；(3)净宽度为4m～7m的单向或双向汽车坡道。
24.4、在本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，预埋铁件的使用，方便了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架在挡水墙上的拆装，方便了进行临战转换。
25.5、在本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，通过让钢柱采用定型标准的“结构用冷弯空心型钢”，避开了槽钢、钢板焊接的复杂工艺，方便使用。
26.6、在本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，由于钢梁的上翼有一定坡度，且使用檩条在钢梁上安装防雨瓦，能够解决汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的屋顶漏雨问题。
27.7、在本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，在汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，柱间支撑的设置，增强了棚架在纵向上的刚度，继而提高了棚架的使用安全性。
28.8、在汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，相邻两个钢梁之间设置的联系梁，提
高了钢梁在纵向的稳定性，继而提高了棚架整体在纵向上稳定性，进一步提高了棚架的使用安全性。
29.9、在本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，栏杆与钢柱的可拆装配合方式，方便了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架在平时的安全防护。
附图说明
30.图1为跨度为4700mm或5700mm时的防倒塌棚架的结构布置图；
31.图2为跨度为6700mm或7700mm时的防倒塌棚架的结构布置图；
32.图3为防倒塌棚架与建筑物外墙脱开时的平面图一；
33.图4为防倒塌棚架与建筑物外墙连为一体时的平面图二；
34.图5为图3和图4中
①‑①
处的剖视图；
35.图6为图4中
②‑②
处的剖视图；
36.图7为预埋铁件tm1的平面图；
37.图8为图7中
③‑③
处的剖视图；
38.图9为预埋铁件tm2的平面图；
39.图10为图9中
④‑④
处的剖视图；
40.图11为钢柱的结构示意图；
41.图12为图11中
⑤‑⑤
处的剖视图一；
42.图13为图11中
⑤‑⑤
处的剖视图二；
43.图14为图11中的
⑥
向视图；
44.图15为图11中的
⑦
向视图；
45.图16为边梁的结构示意图；
46.图17为图16中
⑧‑⑧
处的剖视图；
47.图18为图16中
⑨‑⑨
处的剖视图；
48.图19为柱间支撑的结构示意图一；
49.图20为柱间支撑的结构示意图二；
50.图21为钢梁l1的结构示意图一；
51.图22为图21中
⑩‑⑩
处的剖视图；
52.图23为图21中处的剖视图；
53.图24为钢梁l2的结构示意图二；
54.图25为图24中处的剖视图；
55.图26为图24中处的剖视图；
56.图27为钢梁l3的结构示意图三；
57.图28为图27中处的剖视图；
58.图29为图27中处的剖视图；
59.图30为钢梁l4的结构示意图四；
60.图31为图30中处的剖视图；
61.图32为图30中处的剖视图；
62.图33为联系梁xl的结构示意图；
63.图34为图33中处的剖视图；
64.图35为图33中处的剖视图；
65.图36为檩条连接铁件的结构示意图一；
66.图37为檩条连接铁件的结构示意图二；
67.图38为图36和图37中处的剖视图；
68.图39为檩条的结构示意图；
69.图40为l型钢筋的结构示意图；
70.图41为檩条与防雨瓦的组装结构示意图；
71.图42为栏杆的结构示意图。
具体实施方式
72.下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。附图中未注明数值的单位为mm，附图中未注明焊缝的厚度为12mm。
73.实施例1：
74.如图1-5所示，一种汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架，包括钢柱、边梁、柱间支撑zc、钢梁、联系梁xl、檩条lt、防雨瓦fw、栏杆lg。
75.如图1和2所示，钢柱设有两排，每排钢柱都设有多个。为了方便描述，在每排钢柱中，位于排首的钢柱记为z1，位于排尾的钢柱记为z5，位于z1和z5之间的钢柱采用了省略画法，位于z1和z5之间的未省略的钢柱从排首到排尾依次记为z2、z3、z4。
76.如图1和2所示，边梁l5用于连接每排钢柱中的相邻两个钢柱。例如，在钢柱z1和钢柱z2之间、在钢柱z2和钢柱z3之间、在钢柱z3和钢柱z4之间、在钢柱z4和钢柱z5之间均设置有边梁l5。
77.如图1和2所示，柱间支撑zc用于连接每排钢柱中的位于排首或排尾位置的相邻两个钢柱。例如，在钢柱z1和钢柱z2之间、钢柱z4和钢柱z5之间均设置有柱间支撑zc。
78.如图1和2所示，钢梁用于连接两排钢柱中处于相对位置的两个钢柱。例如，两排钢柱中，钢柱z1和钢柱z5之间、钢柱z2和钢柱z4之间、钢柱z3和钢柱z3之间均通过钢梁连接。当防倒塌棚架的跨度l不同时，钢梁的规格也不相同，防倒塌棚架的跨度l主要有四种，分别为4700mm、5700mm、6700mm、7700mm，对应上述四种不同跨度l，四种钢梁分别记为l1、l2、l3、l4。
79.如图1和2所示，联系梁xl用于连接相邻两个钢梁的下沿。当跨度l为4700mm或者5700mm时，联系梁xl的分布参见图1；当跨度l为6700mm或者7700mm时，联系梁xl的分布参见图2。
80.如图5所示，钢梁的上沿设有檩条lt，檩条lt上设有防雨瓦fw。具体的，使用的是，槽钢形状的檩条和透明防雨玻璃钢瓦。每排钢柱中的相邻两个钢柱之间设有栏杆lg。
81.实施例2：
82.实施例1汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架，与地上建筑物主要有两种关系。第一，如图3，汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架与建筑物外墙是脱开的；第二，如图4，汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架与建筑物外墙连为一体。
83.汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架建设在汽车坡道的敞开段。敞开段的侧边设置有挡水墙，如图5所示，挡水墙的高度为500mm；挡水墙中设置有扶壁柱，挡水墙和扶壁柱均为钢筋混凝土结构，扶壁柱的上端面和挡水墙的上端面平齐；栏杆lg的下端与挡水墙上端面之间的距离为100mm，栏杆lg的高度为600mm。
84.如图3-5所示，汽车坡道的敞开段依次设置有挡水段、平坡段、缓坡段、直行段。缓坡段和直行段有一定的坡度。参见图3，当汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架与建筑物外墙是脱开的情况时，缓坡段的坡度为6.67％-7.5％，直行段的坡度为13.3-15％。参见图4，当汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架与建筑物外墙的基础连为一体时，缓坡段的坡度为6％-7％，直行段的坡度为13.3-15％。如图5所示，挡水段的最高端比挡水墙的上端面低300mm，挡水段的最低端比挡水段的最高端低200mm。
85.如图5所示，当汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架与建筑物外墙的基础连为一体时，建筑物外墙向外延伸出一段连梁，此连梁与建筑物外墙用混凝土同时浇筑，此混凝土的标号为c25。在连梁的上表面用水泥砂浆抹灰找坡，坡度为1％。在连梁到汽车坡道地面上平之间，用mu10号砖砌筑砖墙，在砖墙外表面用m5号的水泥砂浆涂抹。
86.实施例3：
87.扶壁柱的顶部设置有预埋铁件tm，预埋铁件tm用于与钢柱的下端安装在一起。参见图7-10,预埋铁件tm包括预埋板11和预埋螺栓12，预埋螺栓12的上端设有外螺纹，预埋螺栓12的下端设有弯钩，预埋螺栓12设有外螺纹的部分贯穿预埋板11，预埋螺栓12设有弯钩的部分预埋在扶壁柱的顶部内，在浇筑并养护扶壁柱成型后，预埋板11和预埋螺栓12都埋设在了扶壁柱顶部内，并且，预埋螺栓12设有外螺纹的部分露出扶壁柱的顶部。
88.预埋铁件tm的规格有两种,分别记为预埋铁件tm1和预埋铁件tm2。预埋铁件tm1的规格参见图7-8，预埋铁件tm1用于zh为400mm、350mm的情况,图7-8中的括号内尺寸用于核5级。预埋铁件tm2的规格参见9-10，预埋铁件tm2用于zh为300mm、220mm、200mm的情况,并且图9-10中的括号内的尺寸用于核6b级。图7-10中，8m28是指8个直径为28mm的预埋螺栓12。zh是指钢柱横截面边长。
89.实施例4：
90.钢柱的结构如图11所示，图11中小括号内的尺寸用于核6级或核6b级，钢柱为方管状结构。更具体的，钢柱采用定型标准的“结构用冷弯空心型钢”，无需使用槽钢或钢板焊接成方管状结构作为钢柱，从而避开了槽钢、钢板焊接的复杂工艺，方便使用。
91.钢柱的型号为jxxx-xx。钢柱的规格包括钢柱的长度尺寸zh、宽度尺寸zh、高度尺寸h(简称柱高h)。要想知道钢柱的规格，需要查找选用表和材料表。例如，当钢柱的型号为j200-8时，可知zh＝200mm,方管形状的钢柱的厚度为8mm。
92.选用表有三种，分别为：表4.1核6b级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表、表4.2核6级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表、表4.3核5级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表。
93.表4.1核6b级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表
[0094][0095]
表4.2核6级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表
[0096][0097]
表4.3核5级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表
[0098]
[0099][0100]
表4.1-4.3中棚架型号解读如下：
[0101]
在棚架型号5zp7729-24中，5表示核5级，zp表示钢结构装配式防倒塌棚架，77表示钢梁跨度为7.7m，29表示钢柱柱高为2.9m，24表示开间尺寸为2.4m；
[0102]
材料表也有三种，分别为：表4.4核6b级棚架材料表、表4.5核6级棚架材料表、表4.6核5级棚架材料表。
[0103]
表4.4核6b级棚架材料表
[0104][0105]
表4.5核6级棚架材料表
[0106]
[0107][0108]
表4.6核5级棚架材料表
[0109][0110]
例如，若已知装配式钢结构防倒塌棚架的人民防空工程抗力级别需达到核6级，汽车坡道的功能为战时通行小型汽车，汽车坡道的敞开段的长度为26m，汽车坡道的净宽为7m。
[0111]
(1)根据人民防空工程抗力级别需达到核6级，设计人员可确定选用表4.2。
[0112]
(2)首先，根据表4.2，设计人员可知预埋板11表面尺寸为600mm
×
600mm。然后，设计人员根据公式“参考跨度＝汽车坡道的净宽+预埋铁件tm的边长”，进行计算：参考跨度＝7m+600mm＝7.6m，在表4.2中找不到具体的跨度l来对应，所以选择比7.6m大一级的7.7m作为汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的跨度l。
[0113]
(3)设计人员根据汽车坡道的敞开段的长度分成若干个等量开间，得出参考开间尺寸，这里26m
÷
3m＝8.66，应参照开间为3.0m棚架9榀的防倒塌棚架制作。
[0114]
(4)设计人员根据汽车坡道的功能为战时通行小型汽车，查得，柱高h为2.9m，棚架型号为6zp7729-30。
[0115]
(5)根据人民防空工程抗力级别为核6级，设计人员可确定材料表4.5。根据棚架型
号为6zp7729-30，在表4.5中查得钢柱型号为j200
×
8，可知钢柱横截面边长zh为200mm，
[0116]
实施例5：
[0117]
如图11-13所示，钢柱的下端焊接有钢柱连接板21，钢柱连接板21用于与预埋铁件tm连接，在预埋铁件tm中的预埋螺栓12穿过钢柱连接板21后，在预埋螺栓12上旋拧上螺帽/螺母，即可将钢柱连接板21和预埋铁件tm安装在一起，从而实现了钢柱在挡水墙上的安装。
[0118]
钢柱连接板21有两种规格，在图11中，660(560)
×
660(560)
×
30是指钢柱连接板21的长度尺寸
×
宽度尺寸
×
厚度尺寸。括号外的尺寸适用于zh为400mm、350mm的情况，括号内的尺寸适用于zh为300mm、220mm、200mm的情况。
[0119]
具体的，图12显示的是，适用于zh为400mm、350mm情况的钢柱连接板21；图13显示的是，适用于zh为300mm、220mm、200mm情况的钢柱连接板21。
[0120]
如图11-13所示，为了提高钢柱和钢柱连接板21之间的强度，在钢柱连接板21的上端面焊接有钢柱加强筋22。钢柱加强筋22的规格参见11-13图，括号外的尺寸适用于zh为400mm、350mm的情况，括号内的尺寸适用于zh为300mm、220mm、200mm的情况。
[0121]
通过上述介绍可知，预埋铁件tm的使用，方便了钢柱在挡水墙上的拆装，钢柱作为汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架与挡水墙直接连接的结构，也就是方便了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架在挡水墙上的拆装，方便在战时进行拆除，也就方便了进行临战转换。
[0122]
实施例6：
[0123]
如图11、14-15所示，钢柱的上端在沿纵向焊接有边梁连接板23和边梁支撑板24，边梁连接板23焊接在边梁支撑板24的上端面。边梁支撑板24用于承托边梁l5，边梁连接板23用于通过螺栓与与边梁l5组装在一起。更具体的，位于每排钢柱端部的钢柱的上端，边梁连接板23和边梁支撑板24只设置一个，因为位于端部的钢柱只需与一个边梁l5安装在一起，而位于每排钢柱非端部的钢柱的上端，边梁连接板23和边梁支撑板24均设有两个，因为非端部的钢柱需要与两个边梁l5安装在一起。边梁支撑板24和边梁连接板23参见图11、14-15。边梁连接板23上设有孔径为20mm的孔，用于匹配直径为18mm的螺栓。
[0124]
边梁l5的结构如图16-18所示，边梁l5包括两个边梁槽钢31和位于两个边梁槽钢31之间的边梁垫板32。两个边梁槽钢31的槽口相互背离设置，两个边梁槽钢31和边梁垫板32焊接固定，位于两个边梁槽钢31之间的边梁垫板32设有5个，所有的边梁垫板32沿着边梁槽钢31的长边等分布置。边梁槽钢31的端部也设有孔径为20mm的孔，用于和边梁连接板23上的孔一起匹配直径为18mm的螺栓。
[0125]
在将边梁l5和钢柱组装在一起时，需要进行如下操作：首先，将边梁l5中的两个边梁槽钢31对准钢柱上端的边梁连接板23；然后，下放两个边梁槽钢31，让边梁连接板23插入到两个边梁槽钢31之间的缝隙，并且让两个边梁槽钢31落在边梁支撑板24上，使得两个边梁槽钢31得到边梁支撑板24的支撑；接着，将直径为18mm的螺栓贯穿边梁槽钢31上孔径为20mm的孔和边梁连接板23上孔径为20mm的孔，再往螺栓上旋拧螺母，从而将边梁l5和钢柱组装在一起。
[0126]
实施例7：
[0127]
如图11、14所示，钢柱的顶端焊接有封板25，封板25的规格为zh
×
zh
×
12，这里12是指封板25的厚度为12mm。封板25用于封堵钢柱的顶端，从而防止雨雪积存在钢柱内，降低雨雪对钢柱的腐蚀，有利于延长钢柱的使用寿命。
[0128]
实施例8：
[0129]
如图11、19-20所示，钢柱的中部焊接有插筒26，插筒26用于安装柱间支撑zc。
[0130]
柱间支撑zc的结构如图19-20所示，柱间支撑zc包括两个交叉设置的支撑杆，两个支撑杆的交叉位置均设置有直径为14mm的孔，用于匹配直径为12mm的螺栓，并且，在两个支撑杆交叉位置的中间还夹有垫铁，垫铁的规格为120mm
×
120mm
×
12mm，分别对应长度尺寸、宽度尺寸、厚度尺寸，两个交叉设置的支撑杆和垫铁通过直径为12mm的螺栓贯穿，在此螺栓上安装有螺母。支撑杆的端部插设在插筒26内，且支撑杆的端部也通过直径为12mm螺栓与插筒26安装固定。
[0131]
柱间支撑zc的规格有两种，图19所示的柱间支撑zc用于钢柱的柱高h为3.15m、3.20m、3.25m、3.30m的情况，且此种柱间支撑zc用于通行轻型汽车。图20所示的柱间支撑zc用于钢柱的柱高h为2.55m、2.60m、2.65m、2.70m，且此种柱间支撑zc用于通行小型汽车。
[0132]
实施例9：
[0133]
如图11、14-15所示，钢柱的上端沿横向焊接有钢梁连接板27和钢梁支撑板28，钢梁连接板27焊接在钢梁支撑板28的上端面。钢梁支撑板28用于承托钢梁，钢梁连接板27用于与钢梁组装在一起。钢梁连接板27上设有孔径为20mm的孔，用于匹配直径为18mm的螺栓。
[0134]
如图21-32所示，钢梁有四种规格，第一种钢梁l1：参见图21-23所示，跨度是4700mm的钢梁；第二种钢梁l2：参见图24-26所示，跨度是5700mm的钢梁，图25-26中的括号内尺寸用于核6b级；第三种钢梁l3：参见图27-29所示，跨度是6700mm的钢梁，图28-29中的括号内尺寸用于核6b级；第四种钢梁l4：参见图30-32所示，跨度是7700mm的钢梁，图31-32中的括号内尺寸用于核6b级。
[0135]
如图21-32所示，钢梁包括两个钢梁槽钢51夹在两个钢梁槽钢51之间的钢梁垫板52。钢梁中的两个钢梁槽钢51的槽口相互背离设置，钢梁垫板52设于两个钢梁槽钢51之间，钢梁垫板52与两个钢梁槽钢51通过铆钉固定。
[0136]
如图21-32所示，在跨度为4700mm的钢梁l1中，9块钢梁垫板52均分设置；在跨度为5700mm的钢梁l2中，12块钢梁垫板52均分设置；在跨度为6700mm的钢梁l3中，15块钢梁垫板52均分设置；在跨度为7700mm的钢梁l3中，17块钢梁垫板52均分设置。
[0137]
在组装钢梁和钢柱时，需要进行如下操作：首先，将钢梁中的两个钢梁槽钢51对准钢柱上端的钢梁连接板27；然后，下放两个钢梁槽钢51，让钢梁连接板27插入到两个钢梁槽钢51之间的缝隙，并且让两个钢梁槽钢51落在钢梁支撑板28上，使得两个钢梁槽钢51得到钢梁支撑板28的支撑；接着，将直径为18mm的螺栓贯穿钢梁槽钢51上孔径为20mm的孔和钢梁连接板27上孔径为20mm的孔，再往螺栓上旋拧螺母，从而将钢梁和钢柱组装在一起。
[0138]
实施例10：
[0139]
如图21-32所示，钢梁的下沿焊接有联系梁连接板53，联系梁连接板53用于与联系梁xl安装在一起。
[0140]
联系梁xl的结构如图33-35所示，联系梁xl包括两个联系梁槽钢61和设于两个联系梁槽钢61之间的联系梁垫板62，两个联系梁槽钢61的槽口背对背设置，两个联系梁槽钢61与联系梁垫板62焊接固定，联系梁垫板62的设置能够让两个联系梁槽钢61之间留有间隙，此间隙用于与联系梁连接板53插接配合，在插接配合之后，可使用直径为18mm的螺栓贯穿联系梁槽钢61上的直径为20mm的孔和联系梁连接板53上直径为20mm的孔，之后再往螺栓
上旋拧上螺母，将钢梁和联系梁xl组装在一起。
[0141]
实施例11：
[0142]
如图21-32所示，钢梁的上沿焊接有檩条连接铁件54，檩条连接铁件54用于与檩条lt安装在一起，相邻两个檩条连接铁件54的间距为120mm。檩条连接铁件54有两种规格，其中一种参见图36和图38，用于焊接固定在位于端部的钢梁上沿；另一种参见图37和图38，用于焊接固定在非端部的钢梁上沿。
[0143]
檩条lt的结构如图39所示，檩条lt通过直径为12mm的螺栓与檩条连接铁件54组装。
[0144]
实施例12：
[0145]
如图41所示，檩条lt通过l型钢筋71与防雨瓦fw进行组装。l型钢筋71的结构参见图40，l型钢筋71下端的弯钩部分用于承托檩条lt，l型钢筋71的上端设有螺纹，螺纹的长度为50mm，l型钢筋71上端设有螺纹的部分用于配合螺帽74。沿着檩条lt的长边方向，l型钢筋71设有多个，相邻两个l型钢筋71的间距为500mm。
[0146]
参见图41，在将檩条lt与防雨瓦fw进行组装时，先将l型钢筋71的上端贯穿防雨瓦fw，然后将l型钢筋71下端的弯钩部分勾住檩条lt，再往l型钢筋71的上端套设橡胶垫圈72和铁垫圈73，最后再旋拧上螺帽74即可。
[0147]
实施例13：
[0148]
栏杆lg的结构如图42所示，栏杆lg包括栏杆框81和均布在栏杆框81内的栅杆82，栅杆82与栏杆框81焊接固定。在栏杆框81的侧部焊接有倒u型钢筋83，在钢柱的下部焊接有栏杆连接板29，栏杆连接板29上焊接有销筒210。在将倒u型钢筋83插入销筒210的内腔时，即可实现栏杆lg与钢柱的组装。在将倒u型钢筋83从插筒210内向上拔出时，即可实现栏杆lg与钢柱的拆分。
[0149]
通过上述拆装过程可知，本实施例的栏杆lg与钢柱拆装方便，方便在平时，也就是非战时使用栏杆lg进行防护，防止路人跌入汽车坡道，提高了安全防护效果；也方便在战时快速拆卸护栏lg以及棚架后对汽车坡道的进行封闭，即方便临战转换。总而言之，栏杆lg与钢柱的可拆装配合方式，方便了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架在平时的安全防护。
[0150]
实施例14：
[0151]
本实施例介绍的是一种汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的设计方法，具体步骤如下：
[0152]
(1)确定汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的选用表：
[0153]
根据人民防空工程抗力级别要求，设计人员确定选用表。选用表有三种，分别为：表4.1核6b级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表、表4.2核6级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表、表4.3核5级汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架选用表。
[0154]
(2)汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的跨度的选用：
[0155]
根据公式“参考跨度＝汽车坡道的净宽+预埋铁件tm的边长”，设计人员计算得出参考跨度，若此参考跨度在选用表中找不到具体的跨度l对应，应在选用表中选择比参考跨度大一级的跨度l，作为汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的跨度l。
[0156]
在确定跨度l后，可从图1和图2中选用相应的棚架结构布置图。在确定跨度l后，还可从图21-32中选择相应的钢梁结构图。
[0157]
预埋铁件tm的边长是指预埋板11的边长。根据汽车坡道的净宽，设计人员可在步骤(1)确定的选用表中确定预埋板11的边长，同时也能确定预埋螺栓12的型号。
[0158]
(3)汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的开间的选用：
[0159]
开间是指每排钢柱中的相邻两个钢柱的间距尺寸。设计人员把汽车坡道的敞开段的长度分成若干个等量开间，得出参考开间，若此参考开间与选用表中不符，应选用大一级开间，作为汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的开间。
[0160]
(4)汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的梁高lh、柱高h、棚架型号的选用：
[0161]
设计人员根据汽车坡道的功能去选用梁高lh、柱高h、棚架型号。汽车坡道的功能是指战时通行的汽车类型，战时通行的汽车类型包括小型汽车、轻型汽车。
[0162]
(5)根据人民防空工程抗力级别要求，设计人员可确定材料表，材料表有三种，分别为：表4.4核6b级棚架材料表、表4.5核6级棚架材料表、表4.6核5级棚架材料表。
[0163]
设计人员从步骤(4)中得知棚架型号后，可从材料表中确定钢柱型号，从钢柱型号可得知钢柱横截面边长zh。根据zh和抗力级别可从图7-10中确定预埋铁件tm的结构图。
[0164]
设计人员从步骤(4)中得知棚架型号后，还可从材料表中选择相应的钢梁、边梁l5、联系梁xl、檩条lt。
[0165]
实施例15：
[0166]
本实施例提供了一种汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的设计方法的具体举例。
[0167]
某一汽车坡道的敞开段欲设计装配式钢结构防倒塌棚架。已知：此装配式钢结构防倒塌棚架的人民防空工程抗力级别需达到核6级，汽车坡道的功能为战时通行小型汽车，汽车坡道的敞开段的总长为26m，汽车坡道的净宽为7m。
[0168]
设计时，需要进行如下步骤：
[0169]
(1)确定汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的选用表：
[0170]
根据人民防空工程抗力级别需达到核6级，设计人员可确定选用表4.2。
[0171]
(2)汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的跨度的选用：
[0172]
首先，根据表4.2，设计人员可知预埋板11表面尺寸为600mm
×
600mm。然后，设计人员根据公式“参考跨度＝汽车坡道的净宽+预埋铁件tm的边长”，进行计算：参考跨度＝7m+600mm＝7.6m，在表4.2中找不到具体的跨度l来对应，所以选择比7.6m大一级的7.7m作为汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的跨度l。
[0173]
在确定跨度l为7.7m后，可从图1和图2中选用图2作为棚架结构布置图。在确定跨度l为7.7m后，还可从图21-32中选择图30-32作为钢梁结构图。
[0174]
(3)汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的开间的选用：
[0175]
汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的开间尺寸，是由设计人员根据汽车坡道的敞开段的长度分成若干个等量开间，得出参考开间尺寸，这里26m
÷
3m＝8.66，应参照开间为3.0m棚架9榀的防倒塌棚架制作。
[0176]
(4)汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的梁高lh、柱高h、棚架型号的选用：
[0177]
设计人员根据汽车坡道的功能为战时通行小型汽车，查得梁高lh为0.45-0.70m，柱高h为2.9m，棚架型号为6zp7729-30。
[0178]
(5)根据人民防空工程抗力级别为核6级，设计人员可确定材料表4.5。根据棚架型号为6zp7729-30，在表4.5中查得钢柱型号为j200
×
8，可知钢柱横截面边长zh为200mm，由
此可参见图9-10作为预埋铁件tm的结构图，且根据核6级，使用图9-10括号外的尺寸。根据棚架型号为6zp7729-30，在表4.5中查得钢梁、边梁为l5、联系梁xl、檩条lt相应型号。
[0179]
总结实施例1-15：
[0180]
汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架，不仅是人防工程设计中经常遇到的课题，也是不能回避的问题。因为汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架，在设计中，计算及绘图比较复杂，如果不妥善解决，将造成设计复杂化，设计质量低，设计速度慢的后果。
[0181]
本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架及其设计方法，设计人员可以根据人防工程的防护级别、坡道净宽、通行车辆的种类，来选择确定装配式钢结构防倒塌棚架的型号等信息。
[0182]
一方面，方便设计人员进行设计，无需复杂计算，提高了设计速度和质量，建筑专业与结构专业不需要再画施工图，解决此类设计无图可用的现象，填补一项国内技术空白，为我国人防建设作出应有的贡献。
[0183]
另一方面，实现了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的标准化。标准化的实现，能够允许在工厂内提前加工好零部件，从而实现了工厂化。在工厂化后，可运输到施工现场进行装配式施工，继而实现了装配化。在装配化后，可提高汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的施工速度和质量，缩短施工工期。
[0184]
此外，传统汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的钢材用量是很大的，一座26m长，净宽7m的核6级小型汽车装配式钢结构防倒塌棚架的钢材用量约50t。本发明在实现汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的标准化后，可实现钢材的合理使用，有利于节约钢材，降低人防工程造价。
[0185]
另外，本发明的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架，适用于：(1)轻型及小型汽车的通行；(2)抗力级别为核6b级、核6级、核5级；(3)净宽度为4m～7m的单向或双向汽车坡道；(4)棚架高度2.8m(通行小型、微型汽车)、3.4m(通行轻型汽车)；(5)开间尺寸为2.4m、3.0m的汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架。
[0186]
再者，(1)预埋铁件tm的使用，方便了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架在挡水墙上的拆装，方便了进行临战转换。(2)通过让钢柱采用定型标准的“结构用冷弯空心型钢”，避开了槽钢、钢板焊接的复杂工艺，方便使用。(3)参见图21-32，由于钢梁的上翼有一定坡度，且使用檩条lt在钢梁上安装防雨瓦fw，能够解决汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架的屋顶漏雨问题。(4)在汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，柱间支撑zc的设置，增强了棚架在纵向上的刚度，继而提高了棚架的使用安全性。(5)在汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架中，相邻两个钢梁之间设置的联系梁xl，提高了钢梁在纵向的稳定性，继而提高了棚架整体在纵向上稳定性，进一步提高了棚架的使用安全性。(6)栏杆lg与钢柱的可拆装配合方式，方便了汽车坡道装配式钢结构防倒塌棚架在平时的安全防护。
[0187]
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。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。