一種安全走道底座固定裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種安全走道底座固定裝置，其包括兩個夾緊件、主體、托臺及螺栓；兩個夾緊件貼合在安全走道的鋼構件的外圓周上，其中一個夾緊件通過該螺栓被該主體緊密壓合在鋼構件上，另一個夾緊件承載在該主體的下端，該主體的上端設置有弧形螺栓孔，該托臺對應該弧形螺栓孔設有一排呈豎向排列的第二螺孔，該主體通過該螺栓分別與該弧形螺栓孔及該第二螺孔的配合而與該托臺活動連接，該托臺可圍繞該主體在一定角度內(nèi)擺動，上述結構，不僅具有拆裝方便、節(jié)約安裝成本、可回收重復利用的性能，而且在走道底座的固定過程中，對鋼構件本身不會造成任何損傷，且可以根據(jù)鋼構件的實際需求，調(diào)整安全走道的標高和角度，保證安全走道始終位于水平位置。
【專利說明】
一種安全走道底座固定裝置
技術領域
[0001] 本實用新型屬于涉及建筑鋼結構技術領域，尤其涉及一種用于管桁架頂部安全走 道進行固定的安全走道底座固定裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，要建造更多更大的體育、休閑、展覽、航空港、機庫等大空間 和超大空間建筑物的需求十分旺盛。此類建筑形式一般為空間鋼結構，結構型式可分為網(wǎng) 架(輕鋼）、空間桁架(重鋼)等。這些建筑物通常都具有跨度大、造型獨特、受力復雜及建成 后具有地區(qū)標志性意義等特點。
[0003] 此種空間桁架結構的安裝施工主要靠施工組織和技術組織來保證。為了降低和簡 化安裝難度、減少施工安裝中的高空作業(yè)，安裝施工已經(jīng)發(fā)展成為一個獨立的關鍵工序，其 精度控制和方案的易操作性，成為安裝施工成功與否的一個決定性因素。
[0004] 在梭形桁架施工過程中，由于桁架頂面為異形曲面，若直接鋪設安全走道會造成 走道難固定、易滑移晃動等情況，因此施工中通常采用的一種方式是將安裝走道直接焊接 在鋼構件上，該方式在安拆過程中會采用焊接、切割、打磨等多道工藝，占用施工設備和人 工，而且還會損傷結構母材，破壞表面油漆，同時焊接位置通常采用點焊形式，在施工活荷 載的作用下易發(fā)生疲勞斷裂，造成安全事故。使用本發(fā)明的安全走道底座卡具，安拆過程簡 單方便，不會損傷母材，破壞表面油漆，同時該方法能夠在非水平的結構表面安裝安全走 道。
[0005] 對于梭形桁架的施工安裝過程，還存在另一種非焊接的安全走道固定方式，該方 式通過螺栓連接將安全走道底座與桿件圈緊，避免了損傷母材和破壞表面油漆。由于安全 走道兩側(cè)不在同一平面上，因此在低側(cè)需增設墊塊來保證安全走道水平。此種固定方式存 在如下問題：1)安全走道底座僅是圈緊固定在桿件上，緊固力明顯不足，在施工活荷載的作 用下易發(fā)生移動，使施工人員行走不穩(wěn)，發(fā)生危險;2)安全走道底座的螺栓連接在長期震動 的作用下易發(fā)生松動，致使螺母脫落，造成安全事故;3)安全走道低側(cè)的墊塊易滑落，形成 高空墜物，威脅地面施工作業(yè)人員的生命安全。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種安全走道底座固定裝置，旨在其不 僅具有拆裝方便、節(jié)約安裝成本、可回收重復利用的性能，而且在走道底座的固定過程中， 對鋼構件本身不會造成任何損傷，且可以根據(jù)鋼構件的實際需求，調(diào)整安全走道標高和角 度，保證安全走道始終位于水平位置。
[0007] 本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種用于對管桁架結構的安全走道的鋼構件進行固定 的安全走道底座固定裝置，其包括兩個夾緊件、主體、托臺及螺栓;所述兩個夾緊件夾持在 所述鋼構件的外圓周表面上，其中一個所述夾緊件通過所述螺栓被所述主體緊密壓合在所 述鋼構件上，另一個所述夾緊件承載在所述主體的下端，所述主體的上端設置有弧形螺栓 孔，所述托臺對應所述弧形螺栓孔設置有一排呈豎向排列的第二螺孔，所述主體通過所述 螺栓分別與所述弧形螺栓孔及所述第二螺孔的配合而與所述托臺活動連接，所述托臺能圍 繞所述主體在一定角度內(nèi)擺動。
[0008] 進一步地，前述的夾緊件由兩塊槽鋼制作而成，所述夾緊件的翼緣板的形狀與所 述鋼構件的外形尺寸相對應以保證所述夾緊件能緊密地夾緊所述鋼構件;所述主體由三塊 厚度為12mm的鋼板拼接而成，所述托臺由一塊槽鋼及厚度為12mm的鋼板拼接而成。
[0009] 進一步地，前述的夾緊件大致呈U型結構，其包括基部及由所述基部的相對兩端向 上垂直延伸而出的固持部，所述兩個固持部的上端部所形成的輪廓與所述鋼構件的外形相 對應以便參與所述鋼構件緊密貼合。
[0010] 進一步地，前述的鋼構件為中空圓柱狀結構，所述兩個固持部的上端部的外形為 圓弧形。
[0011] 進一步地，前述的主體包括縱長狀的基板、第一支撐板、第二支撐板，以及設置在 所述基板與所述第二支撐板之間的斜支撐板;所述第一支撐板及所述第二支撐板由所述基 板的其中一個縱長狀側(cè)面水平延伸而出，所述第一支撐板與所述第二支撐板呈上、下相對 的設置，且所述第二支撐板位于所述基板的底端位置;所述斜支撐板為三角形結構;所述弧 形螺栓孔設置在所述基板的上端靠近所述第一支撐板的位置，所述基板位于所述弧形螺栓 孔的下端位置設置有圓孔;所述第一支撐板靠近其末端的位置設置有第一螺孔，所述第一 支撐板通過所述螺栓與所述第一螺孔的配合而蓋設在所述夾緊件上端的固持部上，所述第 二支撐板承載在所述夾緊件下端的固持部的底部。
[0012] 進一步地，前述的托臺包括豎板及設置有所述豎板上端的固定板，所述豎板大致 呈長方形結構，所述固定板大致呈正方形結構，所述固定板的長度大于所述豎板的寬度，所 述一排第二螺孔設置在所述豎板的長度方向；所述固定板的相對兩側(cè)邊的位置分別設置有 三個將所述固定裝置連接至安全走道板上的第三螺孔，所述第二螺孔的孔深沿水平方向設 置，所述第三螺孔的孔深沿豎直方向設置。
[0013] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比，有益效果在于:本實用新型實施方式提供的安全走 道底座固定裝置，通過將所述安全走道底座固定裝置采用抱箍方式與所述鋼構件固定，不 存在任何焊接操作，不損傷母材，不破壞表面油漆;將所述主體與所述托臺通過螺栓連接， 且所述主體的連接位置開設弧形螺栓孔，所述托臺的連接位置開設一排螺栓孔，通過該結 構能夠方便調(diào)整托臺標高和相對角度，保證上部走道能夠始終保證水平;另外，所述安全走 道底座固定裝置整體采用螺栓連接，安拆方便、能夠重復使用，且安裝過程中不占用施工設 備。
【附圖說明】
[0014] 圖1A、圖1B、圖1C是本實用新型實施例提供的安全走道底座固定裝置的分解結構 示意圖。
[0015] 圖2是圖1A、圖1B、圖1C中的安全走道底座固定裝置用于固定鋼構件的使用過程示 意圖。
【具體實施方式】
[0016] 為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本 實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017] 請參閱圖1A、圖1B、圖1C及圖2所示，本實用新型實施例提供的安全走道底座固定 裝置用于對大跨度桁架結構的安全走道的鋼構件1〇〇進行固定。所述安全走道底座固定裝 置包括兩個夾緊件1、主體2、托臺3及螺栓。所述兩個夾緊件1夾持在所述鋼構件100的外圓 周表面上，且其中一個所述夾緊件1通過所述螺栓被所述主體2緊密壓合在所述鋼構件100 上，另一個所述夾緊件1承載在所述主體2的下端。所述托臺3通過所述螺栓固定在所述主體 2的上端，且所述托臺3能圍繞所述主體2在一定角度內(nèi)擺動。在本實施例中，所述夾緊件1由 兩塊槽鋼制作而成，所述夾緊件1的翼緣板的形狀與所述鋼構件100的外形尺寸相對應以保 證所述夾緊件1能緊密地夾緊所述鋼構件100。所述主體2由三塊厚度為12mm的鋼板拼接而 成，所述托臺3由一塊槽鋼及厚度為12mm的鋼板拼接而成。
[0018] 所述夾緊件1大致呈U型結構，其包括基部10及由所述基部10的相對兩端向上垂直 延伸而出的固持部11。所述兩個固持部11的上端部所形成的輪廓與所述鋼構件100的外形 相對應以便參與所述鋼構件100緊密貼合。在本實施例中，因所述鋼構件100有中空圓柱狀 結構，所述兩個固持部11的上端部的外形為圓弧形。
[0019] 所述主體2包括縱長狀的基板20、第一支撐板21、第二支撐板22,以及設置在所述 基板20與所述第二支撐板22之間的斜支撐板23。所述第一支撐板21及所述第二支撐板22 由所述基板20的其中一個縱長狀側(cè)面水平延伸而出，所述第一支撐板21與所述第二支撐板 22呈上、下相對的設置，且所述第二支撐板22位于所述基板20的底端位置。所述斜支撐板23 為三角形結構。所述基板20的上端靠近所述第一支撐板21的位置設置有弧形螺栓孔200及 圓孔201，所述弧形螺栓孔200位于所述圓孔201的上端。所述第一支撐板21靠近其末端的位 置設置有第一螺孔210。所述第一支撐板21通過螺栓(未標號）與所述第一螺孔210的配合而 蓋設在所述夾緊件1上端的固持部11上，所述第二支撐板22承載在所述夾緊件1下端的固持 部11的底部。
[0020] 所述托臺3包括豎板30及設置有所述豎板30上端的固定板31。所述豎板30大致呈 長方形結構，所述固定板31大致呈正方形結構，所述固定板31的長度要大于所述豎板30的 寬度。所述豎板30設置有沿其長度方向呈豎向排列的一排第二螺孔300。所述固定板31的相 對兩側(cè)邊的位置分別設置有三個第三螺孔310。所述第二螺孔300的孔深沿水平方向設置， 所述第三螺孔310的孔深沿豎直方向設置。所述弧形螺栓孔200與所述一排第二螺孔300相 對應以便通過螺栓與弧形螺栓孔200與所述一排第二螺孔300的配合，不僅可以調(diào)節(jié)所述托 臺3的標高，還能使所述托臺3在一定角度進行擺動，從而使所述托臺3始終保持水平。所述 第三螺孔310用于將所述固定裝置連接至安全走道板上。
[0021] 請接合參圖2所示，所述安全走道底座固定裝置的使用過程為：首先，安裝所述夾 緊件1與所述主體2;然后，通過擰動螺栓使所述夾緊件1緊密貼合在所述鋼構件100上；最 后，安裝所述托臺3,通過所述主體2上的所述弧形螺栓孔200將所述托臺3調(diào)平，再通過所述 托臺3上的第二螺孔300調(diào)整所述固定板31的標高，待調(diào)整完成后擰緊螺栓即可，至此，即完 成所述安全走道的底座上的鋼構件的固定。
[0022] 所述主體2的失效狀態(tài)為承載力對所述鋼構件100的中心產(chǎn)生的承載力矩Ml>箍緊 力對所述鋼構件100的中心產(chǎn)生的箍緊力矩M2，或承載力對所述托臺3的擺動中心產(chǎn)生的承 載力矩M3〉托臺擺動調(diào)節(jié)螺栓產(chǎn)生的擺動力矩M4。因此根據(jù)最大箍緊力矩和最大擺動力矩 可以推算出所述主體2的承載力。
[0023] 1.根據(jù)最大箍緊力矩計算最大承載力
[0024] (1)最大箍緊力矩計算：
[0025]當箍緊力達到最大時，即箍緊螺栓達到極限狀態(tài)。箍緊螺栓選用8.6級M20六角頭 螺栓，屈服強度極限〇b = 640MPa，許用應力[0] = 〇s/S = 640/3 = 213MPa。剪切許用應力[τ] =〇s/S = 640/2.5 = 256MPa 〇 [0026]由公式得：
[0028] 式中：b--螺紋牙根部厚度，2.5mm;
[0029] D--螺栓大徑，20mm;
[0030] u一一受力螺紋圈數(shù)，6;
[0031] [τ]--許用剪切應力，256MPa。
[0032] 頂緊力 Q< 1447KN
[0033] 由公式得：
[0035] 式中：b--螺紋牙根部厚度，2.5mm;
[0036] D--螺檢大徑，20mm;
[0037] u一一受力螺紋圈數(shù)，6。
[0038] 1--彎曲力臂，0.487mm。
[0039] 頂緊力 Q< 1030KN
[0040] 綜上:螺栓產(chǎn)生的最大頂緊力為min{ 1447,1030} = 1030ΚΝ。
[0041] 所述夾緊件與所述鋼構件的摩擦系數(shù)取μ = 〇. 15,頂緊力產(chǎn)生的最大箍緊力矩為：
[0042] M2 = 2QyRg
[0043] 式中：Q--最大頂緊力，1030KN;
[0044] μ一一摩擦系數(shù)，1.5;
[0045] Rg--鋼構件半徑，90mm。
[0046] 箍緊力矩Μ2 = 278102·77Ν · m
[0047] (2)承載力矩計算：
[0048]設承載力為F，承載力矩為 [0049] Mi = FiXL
[0050] 式中:F1 最大承載力；
[0051 ] L--F1到鋼構件中心的力臂，147mm;
[0052] Ml--承載力矩，取姐=]?2 = 278102.77卜111。
[0053] 承載力 F1 = 1892KN
[0054] 2.根據(jù)最大擺動力矩計算最大承載力
[0055] (1)最大擺動力矩計算：
[0056] 當弧形螺栓孔位置處的螺栓連接達到極限狀態(tài)時，擺動力矩達到最大。擺動螺栓 選用8.6級M16六角頭螺栓，屈服強度極限〇b = 640MPa，許用應力[0] = 〇s/S = 640/3 = 213MPa。剪切許用應力[i]=os/S = 640/2.5 = 256MPa。
[0057] 由公式得：
[0059] 式中:b--螺紋牙根部厚度，2mm;
[0060] D--螺檢大徑，16mm;
[0061] u--受力螺紋圈數(shù)，6;
[0062] [τ]--許用剪切應力，256MPa。
[0063] 螺栓軸力 Q<926KN
[0064] 由公式得：
[0066] 式中:b--螺紋牙根部厚度，2mm;
[0067] D--螺檢大徑，16mm;
[0068] u一一受力螺紋圈數(shù)，6。
[0069] 1--彎曲力臂，0.487mm。
[0070] 螺栓軸力?κ 527KN
[0071] 綜上：最大螺栓軸力為min{926,527}=527KN。
[0072] 螺栓與主體的摩擦系數(shù)取μ = 0.15,最大擺動力矩為：
[0073] M4=2QyRg
[0074] 式中：Q--最大螺栓軸力，527KN;
[0075] μ一一摩擦系數(shù)，1.5;
[0076] Rb--擺動半徑，44.5mm。
[0077] 擺動力矩Μ4 = 7〇4〇3·26Ν · m
[0078] (2)承載力矩計算：
[0079]設承載力為F，承載力矩為 [0080] M3 = F3XL
[0081] 式中:F3--最大承載力；
[0082] L--F3到擺動中心的力臂，70mm;
[0083] M3--承載力矩，取Μ3=Μ4 = 7〇4〇3·26Ν · m。
[0084] 承載力 F3 = 1006KN
[0085] 根據(jù)上述第1&2點中的計算可知，當承載力逐漸加大時，所述托臺的擺動位置的螺 栓連接會首先失效，因此最大承載力的應根據(jù)第2點的結果，取F3 = 1006KN。
[0086] 綜上，所述安全走道底座固定裝置的承載力完全滿足安全走道的使用要求。
[0087] 本實用新型實施方式提供的安全走道底座固定裝置，通過將所述安全走道底座固 定裝置采用抱箍方式與所述鋼構件固定，不存在任何焊接操作，不損傷母材，不破壞表面油 漆;將所述主體與所述托臺通過螺栓連接，且所述主體的連接位置開設弧形螺栓孔，所述托 臺的連接位置開設一排螺栓孔，通過該結構能夠方便調(diào)整托臺標高和相對角度，保證上部 走道能夠始終保證水平；另外，所述安全走道底座固定裝置整體采用螺栓連接，不僅安拆 方便、能夠重復使用，而且安裝過程中不占用施工設備。
[0088]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種用于管桁架鋼結構頂部安全走道底座固定裝置，其特征在于:所述安全走道底 座固定裝置包括兩個夾緊件、主體、托臺及螺栓;所述兩個夾緊件夾持在鋼構件的外圓周表 面上，其中一個所述夾緊件通過所述螺栓被所述主體緊密壓合在所述鋼構件上，另一個所 述夾緊件承載在所述主體的下端，所述主體的上端設置有弧形螺栓孔，所述托臺對應所述 弧形螺栓孔設置有一排呈豎向排列的第二螺孔，所述主體通過所述螺栓分別與所述弧形螺 栓孔及所述第二螺孔的配合而與所述托臺活動連接，所述托臺能圍繞所述主體在一定角度 內(nèi)擺動。2. 如權利要求1所述的安全走道底座固定裝置，其特征在于，所述夾緊件由兩塊槽鋼制 作而成，所述夾緊件的翼緣板的形狀與所述鋼構件的外形尺寸相對應以保證所述夾緊件能 緊密地夾緊所述鋼構件;所述主體由三塊厚度為12mm的鋼板拼接而成，所述托臺由一塊槽 鋼及厚度為12mm的鋼板拼接而成。3. 如權利要求2所述的安全走道底座固定裝置，其特征在于，所述夾緊件大致呈U型結 構，其包括基部及由所述基部的相對兩端向上垂直延伸而出的固持部，所述兩個固持部的 上端部所形成的輪廓與所述鋼構件的外形相對應以便參與所述鋼構件緊密貼合。4. 如權利要求3所述的安全走道底座固定裝置，其特征在于，所述鋼構件為中空圓柱狀 結構，所述兩個固持部的上端部的外形為圓弧形。5. 如權利要求4所述的安全走道底座固定裝置，其特征在于，所述主體包括縱長狀的基 板、第一支撐板、第二支撐板，以及設置在所述基板與所述第二支撐板之間的肋板;所述第 一支撐板及所述第二支撐板由所述基板的其中一個縱長狀側(cè)面水平延伸而出，所述第一支 撐板與所述第二支撐板呈上、下相對的設置，且所述第二支撐板位于所述基板的底端位置； 所述弧形螺栓孔設置在所述基板的上端靠近所述第一支撐板的位置，所述基板位于所述弧 形螺栓孔的下端位置設置有圓孔;所述第一支撐板靠近其末端的位置設置有第一螺孔，所 述第一支撐板通過所述螺栓與所述第一螺孔的配合而蓋設在所述夾緊件上端的固持部 上，所述第二支撐板承載在所述夾緊件下端的固持部的底部。6. 如權利要求5所述的安全走道底座固定裝置，其特征在于，所述托臺包括豎板及設置 有所述豎板上端的固定板，所述豎板大致呈長方形結構，所述固定板大致呈正方形結構，所 述固定板的長度大于所述豎板的寬度，所述一排第二螺孔設置在所述豎板的長度方向；所 述固定板的相對兩側(cè)邊的位置分別設置有三個將所述固定裝置連接至安全走道板上的第 三螺孔，所述第二螺孔的孔深沿水平方向設置，所述第三螺孔的孔深沿豎直方向設置。
【文檔編號】E04G27/00GK205558344SQ201520967004
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年11月26日
【發(fā)明人】高勇剛, 徐坤, 譚雨, 李松茂, 劉珂帆, 高成子, 梅華忠, 劉翠
【申請人】中建鋼構有限公司