用于挑空悬挂建筑的卸载装置及方法.pdf

本发明公开一种用于挑空悬挂建筑的卸载装置及方法，其中所述卸载装置包括支撑结构和卸载结构，所述支撑结构包括设置在H型钢柱两侧腹板上的等肢脚钢以及设置在所述等肢脚钢上的钢片；所述卸载结构包括第一牛腿平台、第二牛腿平台、设置在所述第一牛腿平台上的螺旋千斤顶以及设置在所述螺旋千斤顶与所述第二牛腿平台之间的钢管。所述卸载方法包括对钢柱进行编号并确定钢柱卸载顺序；获得各钢柱的轴力数据和挠度数据；确定千斤顶型号和钢片厚度；在各钢柱的焊接节点位置建立卸载装置；对各钢柱的支撑结构和卸载结构进行承载力验算；根据卸载顺序对各钢柱进行焊接点切割卸载。本发明能够对挑空悬挂建筑进行卸载，具有操作方便、安全性高的有点。

1.  一种用于挑空悬挂建筑的卸载装置，其特征在于：包括支撑结构和卸载结构，其中所述支撑结构包括对称设置在H型钢柱两侧腹板上的等肢脚钢以及设置在所述等肢脚钢上的若干层钢片；所述卸载结构包括分别垂直焊接在所述H型钢柱上的第一牛腿平台和第二牛腿平台，所述第一牛腿平台的上表面设置有两个螺旋千斤顶，两个所述螺旋千斤顶相对于所述述H型钢柱对称设置，在所述螺旋千斤顶与所述第二牛腿平台之间设置有钢管。

2.  根据权利要求1所述的用于挑空悬挂建筑的卸载装置，其特征在于：还包括侧向稳定结构，所述侧向稳定结构包括两个对称设置的第一斜梁和两个对称设置的第二斜梁，其中所述第一斜梁连接所述第一牛腿平台的侧边与所述H型钢柱的翼缘板，所述第二斜梁连接所述第二牛腿平台的侧边与所述H型钢柱的翼缘板。

3.  根据权利要求1所述的用于挑空悬挂建筑的卸载装置，其特征在于：还包括侧向稳定结构，所述侧向稳定结构包括分别连接所述第一牛腿平台的下表面与所述H型钢柱的翼缘板的若干第一加强筋、分别连接所述第一牛腿平台的下表面与所述H型钢柱的腹板的若干第二加强筋、分别连接所述第二牛腿平台的上表面与所述H型钢柱的翼缘板的若干第三加强筋以及分别连接所述第二牛腿平台的上表面与所述H型钢柱的腹板的若干第四加强筋。

4.  根据权利要求1所述的用于挑空悬挂建筑的卸载装置，其特征在于：两个所述螺旋千斤顶的转动手柄通过连杆连接。

5.  根据权利要求1所述的用于挑空悬挂建筑的卸载装置，其特征在于：所述等肢脚钢上设置有30层钢片，所述等肢脚钢为200X24型等肢脚钢，所述钢管为D219X16型无缝钢管。

6.  一种用于挑空悬挂建筑的卸载方法，其特征在于：所述挑空悬挂建筑至少包括若干需要卸载的钢柱，各钢柱上设置有若干焊接点，所述的卸载 方法具体包括如下步骤：
S1对需要卸载的若干钢柱进行编号，并确定各钢柱的卸载顺序；
S2分别获得卸载各钢柱时需要的轴力数据和挠度数据；
S3根据获取的轴力数据和挠度数据确定千斤顶型号和钢片厚度；
S4分别在各钢柱的焊接节点位置建立卸载装置，所述卸载装置为权利要求1-5任一所述的卸载装置；
S5分别对各钢柱进行支撑结构承载力验算和卸载结构承载力验算；
S6根据钢柱卸载顺序依次对各钢柱进行焊接点切割，并通过所述卸载装置对钢柱进行卸载。

7.  根据权利要求6所述的用于挑空悬挂建筑的卸载方法，其特征在于：在步骤S1中，建立所述挑空悬挂建筑的钢柱位置坐标图，根据钢柱的位置坐标对各钢柱进行编号，其中需要卸载的钢柱为四根，四根钢柱的编号分别为钢柱7B、钢柱7F、钢柱8B、钢柱8F，四根钢柱的卸载顺序依次为钢柱7F、钢柱7B、钢柱8F、钢柱8B。

8.  根据权利要求6所述的用于挑空悬挂建筑的卸载方法，其特征在于：在步骤S3中，所述千斤顶采用起重量为50t的螺旋千斤顶，所述钢片采用厚度为1mm的钢片。

9.  根据权利要求6所述的用于挑空悬挂建筑的卸载方法，其特征在于：在步骤S4中，采用等肢脚钢与千斤顶交替支撑受力的方式，逐层抽取钢片，用于控制钢柱卸载速度。

10.  根据权利要求6所述的用于挑空悬挂建筑的卸载方法，其特征在于：在步骤S6中通过所述卸载装置对钢柱进行卸载时，设置在各钢柱上的两个千斤顶保持同步卸载。

用于挑空悬挂建筑的卸载装置及方法
技术领域
本发明涉及建筑用钢结构领域，尤其涉及一种用于挑空悬挂建筑的卸载装置及方法。
背景技术
我国每年城乡建设房屋面积20亿平方米，我国单位建筑面积能耗是发达国家的2倍以上，混凝土框架钢结构已被广泛应用于建筑领域中。而在钢结构工程中，钢结构卸载是其中必不可少的一个操作环节，是钢结构体系从胎架支撑可靠过渡到结构本体受力的操作。传统的钢结构施工中的卸载，是通过千斤顶直接支撑于构件上，下降一级千斤顶，割除胎架，再下降，再割除直至胎架完全脱离构件。这种将千斤顶直接支撑于构件之上的方式，卸载过程中水平推力直接作用于千斤顶，安全很难得到保证，同时操作不便。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种用于挑空悬挂建筑的卸载装置及方法，能够有效提高卸载安全性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于挑空悬挂建筑的卸载装置，包括支撑结构和卸载结构，其中所述支撑结构包括对称设置在H型钢柱两侧腹板上的等肢脚钢以及设置在所述等肢脚钢上的若干层钢片；所述卸载结构包括分别垂直焊接在所述H型钢柱上的第一牛腿平台和第二牛腿平台，所述第一牛腿平台的上表面设置有两个螺旋千斤顶，两个所述螺旋千斤顶相对于所述述H型钢柱对称设置，在所述螺旋千斤顶与所述第二牛腿平台之间设置有钢管。
进一步地，还包括侧向稳定结构，所述侧向稳定结构包括两个对称设置的第一斜梁和两个对称设置的第二斜梁，其中所述第一斜梁连接所述第一牛腿平台的侧边与所述H型钢柱的翼缘板，所述第二斜梁连接所述第二牛腿平台的侧边与所述H型钢柱的翼缘板。
进一步地，还包括侧向稳定结构，所述侧向稳定结构包括分别连接所述第一牛腿平台的下表面与所述H型钢柱的翼缘板的若干第一加强筋、分别连接所述第一牛腿平台的下表面与所述H型钢柱的腹板的若干第二加强筋、分别连接所述第二牛腿平台的上表面与所述H型钢柱的翼缘板的若干第三加强筋以及分别连接所述第二牛腿平台的上表面与所述H型钢柱的腹板的若干第四加强筋。
具体地，两个所述螺旋千斤顶的转动手柄通过连杆连接。
具体地，所述等肢脚钢上设置有30层钢片，所述等肢脚钢为200X24型等肢脚钢，所述钢管为D219X16型无缝钢管。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于挑空悬挂建筑的卸载方法，所述挑空悬挂建筑至少包括若干需要卸载的钢柱，各钢柱上设置有若干焊接点，所述的卸载方法具体包括如下步骤：
S1对需要卸载的若干钢柱进行编号，并确定各钢柱的卸载顺序；
S2分别获得卸载各钢柱时需要的轴力数据和挠度数据；
S3根据获取的轴力数据和挠度数据确定千斤顶型号和钢片厚度；
S4分别在各钢柱的焊接节点位置建立卸载装置，所述卸载装置为权利要求1-5任一所述的卸载装置；
S5分别对各钢柱进行支撑结构承载力验算和卸载结构承载力验算；
S6根据钢柱卸载顺序依次对各钢柱进行焊接点切割，并通过所述卸载装 置对钢柱进行卸载。
进一步地，在步骤S1中，建立所述挑空悬挂建筑的钢柱位置坐标图，根据钢柱的位置坐标对各钢柱进行编号，其中需要卸载的钢柱为四根，四根钢柱的编号分别为钢柱7B、钢柱7F、钢柱8B、钢柱8F，四根钢柱的卸载顺序依次为钢柱7F、钢柱7B、钢柱8F、钢柱8B。
进一步地，在步骤S3中，所述千斤顶采用起重量为50t的螺旋千斤顶，所述钢片采用厚度为1mm的钢片。
具体地，在步骤S4中，采用等肢脚钢与千斤顶交替支撑受力的方式，逐层抽取钢片，用于控制钢柱卸载速度。
具体地，在步骤S6中通过所述卸载装置对钢柱进行卸载时，各钢柱上设置的两个千斤顶保持同步卸载。
本发明的有益效果是：
1.本发明在各钢柱的焊接点位置建立卸载装置，在H型钢柱两侧腹板上对称设置等肢脚钢，在等肢脚钢上设置若干层钢片，利用等肢脚钢支撑与千斤顶支撑交替受力的方式，逐层抽取钢片，以达到缓慢稳定卸载的目的；
2.本发明用将两个螺旋千斤顶对称设置在第一牛腿平台上，使得螺旋卸载时不会突然将力卸掉，保证了卸载过程的安全性，并在螺旋千斤顶与第二牛腿平台之间设置钢管，以保证将节点上部载荷传递至千斤顶；同时将两个螺旋千斤顶的转动手柄通过连杆进行连接，从而保证两个螺旋千斤顶在卸载时的同步性；
3.本发明设置侧向稳定结构，分别在H型钢柱的翼缘板与第一牛腿平台、第二牛腿平台之间设置斜梁或加强筋，在不影响竖向位移的同时，对柱子的水平位移进行有效约束。
4.本发明通过获取的卸载各钢柱时需要的轴力数据和挠度数据来确定千斤顶型号和钢片厚度，从而提高卸载时的控制精度；
5.本发明通过卸载装置对各钢柱依次进行卸载，不仅操作方便，同时能够有效提高卸载过程的安全性和可靠性；
6.本发明对于所述挑空悬挂建筑的多个钢柱进行卸载时，需要建立所述挑空悬挂建筑的钢柱位置坐标图，根据钢柱的位置坐标对需要卸载的各钢柱进行编号，并依据卸载顺序钢柱7F、钢柱7B、钢柱8F、钢柱8B,对各个钢柱依次进行切割卸载，进一步保证了卸载过程的安全性和稳定性，同时提高了卸载工作效率。
附图说明
图1是本发明用于挑空悬挂建筑的卸载装置的实施例1的结构示意图；
图2是本发明用于挑空悬挂建筑的卸载装置的图1的左视图；
图3是本发明用于挑空悬挂建筑的卸载装置的图1的A-A向剖视图；
图4是本发明用于挑空悬挂建筑的卸载装置的实施例2的结构示意图；
图5是本发明用于挑空悬挂建筑的卸载装置的图4的左视图；
图6是本发明用于挑空悬挂建筑的卸载装置的图4的B-B向剖视图；
图7是本发明用于挑空悬挂建筑的卸载方法的流程图；
图8是本发明用于挑空悬挂建筑的卸载方法的钢柱位置坐标图。
具体实施方式
本发明提供一种用于挑空悬挂建筑的卸载装置，包括支撑结构和卸载结构，其中所述支撑结构包括对称设置在H型钢柱两侧腹板上的等肢脚钢以及设置在所述等肢脚钢上的若干层钢片；所述卸载结构包括分别垂直固接在所 述H型钢柱上的第一牛腿平台和第二牛腿平台，所述第一牛腿平台的上表面设置有两个螺旋千斤顶，两个所述螺旋千斤顶相对于所述述H型钢柱对称设置，在所述螺旋千斤顶与所述第二牛腿平台之间设置有钢管。
下面结合附图对本发明用于挑空悬挂建筑的卸载装置所涉及的两个具体实施例做详细说明。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供一种钢结构卸载装置，包括支撑结构和卸载结构。其中所述支撑结构包括对称设置在H型钢柱1两侧腹板上的等肢脚钢2以及设置在所述等肢脚钢2上的若干层钢片3。所述卸载结构包括分别垂直焊接在所述H型钢柱1上的第一牛腿平台4和第二牛腿平台5，所述第一牛腿平台4的上表面设置有两个螺旋千斤顶6，两个所述螺旋千斤顶6相对于所述述H型钢柱1对称设置，在所述螺旋千斤顶6与所述第二牛腿平台5之间设置有钢管7，从而将节点上部的载荷通过钢管7传递至所述螺旋千斤顶6。
本实施例中的钢结构卸载装置，还包括侧向稳定结构，所述侧向稳定结构包括两个对称设置的第一斜梁8和两个对称设置的第二斜梁9，其中所述第一斜梁8连接所述第一牛腿平台4的侧边与所述H型钢柱1的翼缘板，所述第二斜梁9连接所述第二牛腿平台5的侧边与所述H型钢柱1的翼缘板，通过对称设置的斜梁来约束钢柱的横向位移。
在进行钢柱的卸载时，利用等肢脚钢2与螺旋千斤顶6交替支撑受力的方式，逐层抽取钢片3，从而达到缓慢稳定卸载的目的。为了保证两个螺旋千斤顶6在卸载时的同步性，两个所述螺旋千斤顶6的转动手柄通过连杆连接。
实施例2
如图4-6所示，本实施例中的钢结构卸载装置，包括支撑结构和卸载结构，其中所述支撑结构包括对称设置在H型钢柱1两侧腹板上的等肢脚钢2以及设置在所述等肢脚钢2上的若干层钢片3；所述卸载结构包括分别垂直焊接在所述H型钢柱1上的第一牛腿平台4和第二牛腿平台5，所述第一牛腿平台4的上表面设置有两个螺旋千斤顶6，两个所述螺旋千斤顶6相对于所述述H型钢柱1对称设置，在所述螺旋千斤顶6与所述第二牛腿平台5之间设置有钢管7，从而将节点上部的载荷通过钢管7传递至所述螺旋千斤顶6。
本实施例中的钢结构卸载装置，还包括侧向稳定结构，所述侧向稳定结构包括分别连接所述第一牛腿平台4的下表面与所述H型钢柱1的翼缘板的若干第一加强筋8、分别连接所述第一牛腿平台4的下表面与所述H型钢柱1的腹板的若干第二加强筋9、分别连接所述第二牛腿平台5的上表面与所述H型钢柱1的翼缘板的若干第三加强筋10以及分别连接所述第二牛腿平台5的上表面与所述H型钢柱1的腹板的若干第四加强筋11，通过设置相互对称的加强筋来约束钢柱的横向位移。
在进行钢柱的卸载时，利用等肢脚钢2与螺旋千斤顶6交替支撑受力的方式，逐层抽取钢片3，从而达到缓慢稳定卸载的目的。为了保证两个螺旋千斤顶6在卸载时的同步性，两个所述螺旋千斤顶6的转动手柄通过连杆连接。
在上述实施例中，设置在所述等肢脚钢上的钢片层数，可以根据钢片的厚度等实际情况进行确定，如可选取1mm后的钢片设置30层。所述等肢脚钢可采用200X24型等肢脚钢，所述钢管可采用D219X16型无缝钢管。
上述实施例中的钢结构卸载装置，结构简单，操作方便，利用利用等肢脚钢与千斤顶交替受力支撑的方式，逐层抽取钢片，以达到缓慢稳定卸载的 目的，安全可靠。
实施例3
采用钢柱预张拉设计的结构体系，在浇筑预拉节点上部混凝土前，为保证结构体系稳定，经现场要求，在后焊点位置除临时连接耳板采用高强螺栓连接外，对接钢柱全部采用焊接，之后需要在钢柱张拉前对钢柱焊点位置进行切割卸载。
如图7所示，本实施例提供一种用于挑空悬挂建筑的卸载方法，所述挑空悬挂建筑中有四根钢柱需要卸载，各钢柱上设置有若干焊接点，所述的卸载方法具体包括如下步骤：
1、如图8所示，建立所述挑空悬挂建筑的钢柱位置坐标图，其中横坐标为从1至9的数字，纵坐标为从A至G的英文字母，根据钢柱所在的位置坐标对各钢柱进行编号，如钢柱4B，钢柱4F等，其中需要卸载的钢柱为四根，四根钢柱的编号分别为钢柱7B、钢柱7F、钢柱8B、钢柱8F，四根钢柱的卸载顺序依次为钢柱7F、钢柱7B、钢柱8F、钢柱8B，其卸载顺序如图中箭头所指顺序。
2、分别获得卸载各钢柱时需要的轴力数据和挠度数据。
3、根据获取的轴力数据、挠度数据确定千斤顶型号和钢片厚度，其中所述千斤顶采用起重量为50t的螺旋千斤顶，所述钢片采用厚度为1mm的钢片。
4、分别在各钢柱的焊接节点位置建立卸载装置，所述卸载装置包括：
支撑结构，将200X24型等肢脚钢对称布置在H型钢柱两侧腹板上，在所述等肢脚钢上放置1mm后的钢片30层，利用等肢脚钢与千斤顶交替支撑受力的方式，逐层抽取钢片，达到缓慢稳定卸载的目的；
卸载结构，在所述H型钢柱上分别焊接垂直于所述H型钢柱的第一牛腿平台和第二牛腿平台，将两个起重量为50t的螺旋千斤顶放置在第一牛腿平台上，两个螺旋千斤顶相对于H型钢柱对称设置，在螺旋千斤顶与第二牛腿平台之间设置D219X16型无缝钢管，以保证将节点上部载荷传递至千斤顶。为了保证两个螺旋千斤顶的同步卸载，将两个螺旋千斤顶的转动手柄通过连杆进行连接。
侧向稳定结构，其中钢柱7F和钢柱7B的侧向稳定结构包括：分别连接所述第一牛腿平台的下表面与所述H型钢柱的翼缘板的若干第一加强筋、分别连接所述第一牛腿平台的下表面与所述H型钢柱的腹板的若干第二加强筋、分别连接所述第二牛腿平台的上表面与所述H型钢柱的翼缘板的若干第三加强筋以及分别连接所述第二牛腿平台的上表面与所述H型钢柱的腹板的若干第四加强筋。钢柱8F和钢柱8B的侧向稳定结构包括：两个对称设置的第一斜梁和两个对称设置的第二斜梁，其中所述第一斜梁连接所述第一牛腿平台的侧边与所述H型钢柱的翼缘板，所述第二斜梁连接所述第二牛腿平台的侧边与所述H型钢柱的翼缘板。通过设置侧向稳定结构能够起到对钢柱的水平位移进行有效约束的作用。
如图1-3所示为钢柱8F和钢柱8B上建立的卸载装置结构示意图，如图4-6所示为钢柱7F和钢柱7B上建立的卸载装置结构示意图。
5、分别对各钢柱进行支撑结构承载力验算和卸载结构承载力验算，具体包括：
分别计算各钢柱模型，对各钢柱模型进行网格划分；
分别计算各钢柱支撑结构的最大位移和应力；
分别计算各钢柱卸载结构的最大位移和应力。
6、根据卸载顺序依次对各钢柱进行焊接点切割，并通过所述卸载装置 对钢柱进行卸载。
上述实施例中的用于挑空悬挂建筑的卸载方法，能够对挑空悬挂建筑的钢柱进行卸载，提高卸载时的控制精度，具有安全性高，操作便捷、稳定、可靠的优点，同时能够加快卸载施工进度，工作效率高。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。