屋面附墙固定结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种屋面附墙固定结构。


背景技术：

2.施工升降机是建筑施工中常用的载人、载货施工机械，由于能够在垂直方向上层层停靠，人货两用，被广泛地运用到高层建筑施工现场。部分地区要求施工电梯所到楼层上部需设置附墙，由于常规屋面层以上无法设置附墙，因此施工电梯无法到达屋面层，依据传统施工方式，屋面施工材料仅能通过塔吊吊运及人工倒运到达屋面层，倒运成本及施工效率较差。针对高层建筑工程量大，工期紧张等施工特点，屋面层施工电梯的设置问题给工程造成了极大的影响。
3.在施工过程中，现有技术的解决办法为在屋面临时设置钢筋混凝土构架作为附着点，此施工方法人工成本及材料成本较高，周期长且无法周转重复使用，考虑人工因素影响，混凝土浇筑过程中如发生质量缺陷，施工电梯附墙安全性及稳定性无法得到保证。
4.鉴于此，有必要提供一种新的屋面附墙固定结构，以解决或至少缓解上述技术缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提供一种屋面附墙固定结构，旨在解决现有技术中屋面顶层设置附墙成本高、周期长、安全性较差的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种屋面附墙固定结构，用于在建筑物的顶层连接塔吊附墙架，其包括预埋组件、支架和支撑件；所述预埋组件用于设置在屋顶边缘，所述支架包括横杆和两根相对设置的第一立柱与第二立柱，所述第一立柱和所述第二立柱的一端分别与所述预埋组件焊接，所述横杆分别与所述第一立柱和所述第二立柱的另一端焊接；所述支撑件包括三根倾斜设置的第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆平行设置，所述第一支撑杆的两端分别与所述预埋组件和所述第一立柱焊接，所述第二支撑杆的两端分别与所述预埋组件和所述第二立柱焊接，所述第三支撑杆与所述第一支撑杆成角度设置，所述第三支撑杆的一端与所述预埋组件焊接，所述第三支撑杆的另一端与所述第一立柱远离所述预埋组件的一端焊接。
7.在一实施例中，所述预埋组件包括五组间隔设置的预埋件，五组所述预埋件分别与所述第一立柱、第二立柱、第一支撑杆、第二支撑和第三支撑杆焊接。
8.在一实施例中，所述预埋件包括第一预埋板、连接杆和第二预埋板，所述第一预埋板用于埋设在所述屋顶的混凝土层内，所述连接杆安装于所述第一预埋板并向上延伸，所述连接杆的另一端连接所述第二预埋板。
9.在一实施例中，所述第二预埋板开设有安装槽，所述安装槽的开口向上。
10.在一实施例中，所述第二预埋板为q235b钢板。
11.在一实施例中，所述第二预埋板的厚度为16mm～20mm。
12.在一实施例中，所述第一立柱、所述第二立柱、所述横杆、所述第一支撑杆、第二支撑和第三支撑杆均为q235b高频焊方型钢管。
13.在一实施例中，所述第一立柱、所述第二立柱、所述第一支撑杆、第二支撑和第三支撑杆的横截面宽度均为200mm，厚度均为8mm；所述横杆的横截面宽度为200mm，厚度为10mm。
14.在一实施例中，所述支架背离所述第一支撑杆的一侧为所述支架的正面，所述正面用于焊接所述塔吊附墙架，所述第三支撑杆设置于所述支架的侧面。
15.在一实施例中，所述第三支撑杆和所述屋面的夹角为45
°
。
16.本实用新型技术方案中，屋面附墙固定结构包括预埋组件、支架和支撑件；预埋组件用于设置在屋顶边缘，支架包括横杆和两根相对设置的第一立柱与第二立柱，第一立柱和第二立柱的一端分别与预埋组件焊接，横杆分别与第一立柱和第二立柱的另一端焊接；支撑件包括三根倾斜设置的第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆，第一支撑杆和第二支撑杆平行设置，第一支撑杆的两端分别与预埋组件和第一立柱焊接，第二支撑杆的两端分别与预埋组件和第二立柱焊接，第三支撑杆与第一支撑杆成角度设置，第三支撑杆的一端与预埋组件焊接，第三支撑杆的另一端与第一立柱远离预埋组件的一端焊接。为满足需要在施工升降机停靠层上部设置附墙架的要求，在屋顶设计一个受力可靠的支架作为出屋面附墙架的拉结点，解决传统施工过程中施工升降机无法升至屋面层的问题，摆脱了人工倒运材料到屋面的情况及传统钢筋混凝土附着点无法周转使用问题；具体地，预埋组件提前设置在混凝土层内，留出焊接位置，将第一立柱、第二立柱、横杆以及第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆分别焊接在预埋组件上，横杆作为附墙架的拉结点，第一立柱和第二立柱向上延伸，第一支撑杆和第二支撑杆设置在横杆背离附墙架一侧(即支架的背面)，第三支撑杆则设置在支架的侧面，通过两根立柱和三根支撑杆起到支撑和稳定结构的作用，再在受力分析模型中分析结构是否牢固可靠，确保满足实际使用时的需求。该实用新型具有成本较低、安装投入使用周期短和安全性好的优点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例屋面附墙固定结构、附墙架和塔吊的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例屋面附墙固定结构和施工升降电梯的俯视图；
20.图3为图2中a-a处的剖面图；
21.图4为图2中b-b处的剖面图；
22.图5为图3中c部分的放大图；
23.图6为图4中d部分的放大图；
24.图7为本实用新型实施例第二预埋板的结构示意图。
25.附图标号说明：
[0026][0027][0028]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0031]
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两组，例如两组，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0032]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两组元件内部的连通或两组元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
[0033]
另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0034]
请参照图1～图6，本实用新型提供一种屋面附墙固定结构100，用于在建筑物的顶层110连接塔吊150的附墙架130，其包括预埋组件1、支架2和支撑件3；预埋组件1用于设置在屋顶边缘，支架2包括横杆21和两根相对设置的第一立柱22与第二立柱23，第一立柱22和
第二立柱23的一端分别与预埋组件1焊接，横杆21分别与第一立柱22和第二立柱23的另一端焊接；支撑件3包括三根倾斜设置的第一支撑杆31、第二支撑杆32和第三支撑杆33，第一支撑杆31和第二支撑杆32平行设置，第一支撑杆31的两端分别与预埋组件1和第一立柱22焊接，第二支撑杆32的两端分别与预埋组件1和第二立柱23焊接，第三支撑杆33与第一支撑杆31成角度设置，第三支撑杆33的一端与预埋组件1焊接，第三支撑杆33的另一端与第一立柱22远离预埋组件1的一端焊接。
[0035]
上述实施例中，为满足需要在施工升降机120停靠层上部设置附墙架130的要求，在屋顶设计一个受力可靠的支架2作为出屋面附墙架130的拉结点，解决传统施工过程中施工升降机120无法升至屋面层的问题，摆脱了人工倒运材料到屋面的情况及传统钢筋混凝土附着点无法周转使用问题；具体地，预埋组件1设置在混凝土层140内，留出焊接位置，将第一立柱22、第二立柱23、横杆21以及第一支撑杆31、第二支撑杆32和第三支撑杆33分别焊接在预埋组件1上，横杆21作为附墙架130的拉结点，第一立柱22和第二立柱23向上延伸，第一支撑杆31和第二支撑杆32设置在横杆21背离附墙架130一侧(即支架2的背面)，第三支撑杆33则设置在支架2的侧面，通过两根立柱和三根支撑杆起到支撑和稳定结构的作用，再在受力分析模型中分析结构是否牢固可靠，确保满足实际使用时的需求。该实施例具有成本较低、安装投入使用周期短和安全性好的优点。
[0036]
在一具体实施例中，确定好材料、尺寸安装位置后进行钢架设计(结构计算、模型计算、楼板冲切计算、钢结构截面验算)、钢架预埋板定位、钢架焊接；具体验算过程如下(下述数值根据实际施工情况进行选取，本实用新型对此不做具体限制，仅作为一个代表实施例)：
[0037]
附墙架作用于建筑物上力f的计算如下：
[0038]
f＝l*60/(b*2.05)＝3270*60/(1430*2.05)＝66.93kn，偏保守在两个拉结点均施加66.93kn的水平力，并考虑拉压两个方向；模型计算结果各立柱、支撑杆及横杆的最大应力比为0.73，满足要求。
[0039]
(1)楼板冲切计算：
[0040]
冲切破坏锥体的底面面积ab＝(hc+2h0)(bc+2h0)＝(0.39+2*0.103)*(0.39+2*0.103)＝0.3552m2[0041]
局部荷载设计值f
l
＝n-q
·ab
＝190-0*0.3552＝190kn
[0042]
计算截面的周长um＝2(hc+bc+2h0)＝2*(390+390+2*103)＝1972mm
[0043]
作用面积形状的影响系数η1[0044]
βs＝hc/bc＝390/390＝1＜2，取βs＝2
[0045]
η1＝0.4+1.2/βs＝0.4+1.2/2＝1
[0046]
计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数η2[0047]
η2＝0.5+αs·
h0/4um＝0.5+40*103/(4*1972)＝1.022
[0048]
影响系数η＝min{η1,η2}＝min{1,1.022}＝1
[0049]
不配置箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力应符合下列规定：
[0050]
fl≤0.7βh·ft
·
η
·
um·
h0(混凝土规范式6.5.1-1)
[0051]
r＝0.7βh·ft
·
η
·
um·
h0＝0.7*1*1433*1*1.972*0.103
[0052]
＝203.7kn≥fl＝190kn，满足要求；
[0053]
(2)局部受压区截面尺寸验算：
[0054]
局部受压面积a
l
[0055]al
＝ab＝390
×
390＝152100mm2[0056]
计算底面积ab[0057]
根据《混凝土规范》第6.6.2条，ab＝a
l
＝152100mm2[0058]
强度提高系数β
l
[0059]
β
l
＝√(ab/a
l
)＝√(152100/152100)＝1.00
[0060]
荷载分布的影响系数ω
[0061]
根据《混凝土规范》附录d.5,当局部受压面上的荷载为均匀分布时,ω＝1
[0062]
ωβ
lfccal
＝1.00
×
1.00
×
14.30
×
0.85
×
152100＝1848.78kn
[0063]
fl＝190.00kn≤1848.78kn，满足要求；
[0064]
因偏保守按2倍f作用于构架上，故实际有较大富余。
[0065]
在一实施例中，预埋组件1包括五组间隔设置的预埋件10，五组预埋件10分别与第一立柱22、第二立柱23、第一支撑杆31、第二支撑杆32和第三支撑杆33焊接，五组分别用于设置在混凝土层140内的预埋件10具有制作材料少，安装方便且相互独立。
[0066]
具体地，参照图5，预埋件10包括第一预埋板11、连接杆12和第二预埋板13，第一预埋板11用于埋设在屋顶的混凝土层140内，连接杆12安装于第一预埋板11并向上延伸，连接杆12的另一端连接第二预埋板13。预埋件10的埋设是安装的一个重要环节，准确性要求较高，关系到以后安装的进度和整个安装的质量，本实施例第一预埋板11预先设置在混凝土层140中，并安装好连接杆12，后续设置支架2时安装第二预埋板13用于与立柱及支撑杆焊接。更具体地，连接杆12采用8个m16对穿化学锚栓连接第一预埋板11和第二预埋板13。
[0067]
在一实施例中，参照图7，为了便于与立柱和支撑杆配合，第二预埋板13开设有安装槽14，安装槽14的开口向上，安装槽14的形状根据立柱及支撑杆的形状对应设置，将立柱及支撑杆一一安装于各个安装槽14中，采用对称焊接技术焊接；需要说明的是，焊接是钢结构施工作业中的一个重要内容，焊接质量的优差直接影响钢结构的受力状态，钢结构构件之间的连接采用不同的焊接工艺会产生不同的效果，而对称施焊可从钢构件本身的材质、对接连接点的形态、焊条种类以及引弧板等方面着手。焊接的过程中，钢结构处在不均匀的加热与冷却过程中，钢结构本身是一种金属，温度的变化可能会在钢结构内部形成不同的应力，这种力的出现可能会对结构产生影响，因此有必要让钢结构在施焊的同时尽可能处于受热均匀、退焊的同时同步降温的状态，焊接预热与焊后缓冷至关重要。
[0068]
在一实施例中，第二预埋板13可以为q235b钢板，q235b钢板的碳和其他合金元素含量较低，其塑性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊接裂纹等倾向，焊接性能优良。q235b钢板焊接时，一般不需要预热和焊后热处理等特殊的工艺措施，也不需选用复杂和特殊的设备，对焊接电源没有特殊要求，具有一般的交、直流弧焊机都可以焊接的优点。
[0069]
在一实施例中，第二预埋板13的厚度为16mm～20mm，该厚度范围内的第二预埋板13具有强度较高且经济适用的优点，具体地，第二预埋板13的厚度可以为16mm。
[0070]
在一实施例中，同样的，第一立柱22、第二立柱23、横杆21、第一支撑杆31、第二支撑和第三支撑杆33均可以为q235b高频焊方型钢管，所有焊接节点全部满焊。
[0071]
在一实施例中，第一立柱22、第二立柱23、第一支撑杆31、第二支撑和第三支撑杆
33的横截面宽度均为200mm，厚度均为8mm；横杆21的横截面宽度为200mm，厚度为10mm。该实施例具有结构强度高且便于焊接安装的优点。
[0072]
在一实施例中，参照图1和图2，支架2背离第一支撑杆31的一侧为支架2的正面，正面用于焊接塔吊150附墙架130，第三支撑杆33设置于支架2的侧面。第三支撑杆33在屋顶的投影与第一支撑杆31在屋顶的投影呈90
°
，能够有效地为支架2提供侧边的拉力，使结构牢固可靠。具体地，第三支撑杆33和屋面的夹角可以为45
°
；需要说明的是，施工过程中塔吊150导轨架加高及附墙架130的具体安装步骤为：(1)用塔吊150将标准节吊起至笼顶；(2)开动吊笼至导轨架顶部(注意：吊笼升起高度需保证与导轨架顶部不少于200mm的距离)；(3)用塔吊150起吊标准节至导轨架正上方，安装就位，拧紧螺栓；(4)以此顺序将导轨架加高至要求高度；(5)在逐节安装过程中，必须注意导轨架的垂直度控制在千分之一范围内，同时可以通过附墙斜撑组合调节并固定；(6)最后一节为无齿节，不带齿条，按标准化要求刷黄色漆；(7)根据工地建筑物情况，按所确定中心距与建筑物连接尺寸进行附墙架130的安装、连接；(8)把施工升降机120双笼开启到适合安装附墙架130位置，按附墙架130架设要求连接横杆21安装好附墙架130。
[0073]
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。