一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)，包括內(nèi)模架支撐平臺、垂直提升系統(tǒng)、鋼管腳手架操作平臺，在核心筒體內(nèi)焊接內(nèi)模架支撐平臺，鋼管腳手架操作平臺焊接固定在內(nèi)模架支撐平臺上，內(nèi)模架支撐平臺“三角形”支架結(jié)構(gòu)頂部通過支架的端部頂在電梯井剪力墻的墻面上，支架結(jié)構(gòu)下部以電梯門洞連梁做支點，上部緊靠在剪力墻內(nèi)側(cè)，支架上固定鋼管腳手架操作平臺，在鋼管腳手架操作平臺4根立桿附近吊點位置焊接吊耳并連接約1m長的鋼絲繩。本實用新型采取的是理論研究與實際應(yīng)用相結(jié)合的方法，不僅能簡單、有效地解決核心筒混凝土施工緩慢的難題，更能夠提高施工效率，大幅度降低施工成本，保證核心筒混凝土成型質(zhì)量。
【專利說明】一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種建筑施工設(shè)備，更具體的說，涉及一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著建筑領(lǐng)域承接的高層和超高層的房屋建筑工程越來越多，人們對其進行施工的經(jīng)驗也就越來越豐富。在施工中，會發(fā)現(xiàn)高層和超高層的核心筒混凝土的施工進度是影響整個工程進度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的井道架子，需要從最底部逐步向上搭設(shè)，且每隔10-15m采用工字鋼懸挑、鋼絲繩卸荷，所需材料積壓嚴(yán)重，耗費人工較多，因此造成目前核心筒混凝土施工人工作業(yè)量大、工序繁瑣，施工空間狹窄，且無法通過增加勞動力的方式加快施工進度，究其實質(zhì)原因主要是因為傳統(tǒng)的核心筒內(nèi)模架搭設(shè)造成的。
[0003]因此，如果能夠提供一種提高核心筒混凝土施工進度和降低施工成本的內(nèi)模架系統(tǒng)，將會為工程施工帶來極大的效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型主要目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能加快核心筒混凝土施工進度、減少作業(yè)量、降低施工成本，保證施工質(zhì)量和安全，提高核心筒混凝土施工技術(shù)水平的集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下所述:
[0006]一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)，包括內(nèi)模架支撐平臺、垂直提升系統(tǒng)、鋼管腳手架操作平臺，其特征在于，在核心筒體內(nèi)焊接內(nèi)模架支撐平臺，所述鋼管腳手架操作平臺焊接固定在所述內(nèi)模架支撐平臺上，所述內(nèi)模架支撐平臺結(jié)構(gòu)為“三角形”支架結(jié)構(gòu)，支撐在電梯井混凝土過梁上，內(nèi)模架支撐平臺“三角形”支架結(jié)構(gòu)頂部通過支架的端部頂在電梯井剪力墻的墻面上，所述內(nèi)模架支撐平臺支架結(jié)構(gòu)下部以電梯門洞連梁做支點，上部緊靠在電梯井剪力墻內(nèi)側(cè)，支架結(jié)構(gòu)上固定鋼管腳手架操作平臺，所述鋼管腳手架操作平臺上4根立桿附近吊點位置焊接吊環(huán)并連接約Im長的鋼絲繩，鋼管腳手架操作平臺上設(shè)有木方層板，鋼管腳手架操作平臺與吊環(huán)之間設(shè)有“匚”型10槽鋼，所述內(nèi)模架支撐平臺的水平上表面包括橫向的槽鋼和縱向的槽鋼，所述的橫向槽鋼設(shè)有加強鋼筋。
[0007]其還包括內(nèi)筒大模板，所述內(nèi)筒大模板拆除后用鐵絲固定在鋼管腳手架操作平臺2上，然后用塔吊整體提升。
[0008]所述內(nèi)筒大模板米用大模板體系，米用18mm厚膠合木模板,其背榜米用50X 100木枋，背楞上再用10#槽鋼穿對拉絲桿進行固定，背楞和槽鋼間距均設(shè)為500mm，大模板高度取3.6m。
[0009]所述內(nèi)模架支撐平臺質(zhì)量設(shè)計滿足如下條件:所受荷載的靜荷載設(shè)計值Q11 =1.2 X (Q2+Q3+Q4+Q5);動荷載的設(shè)計值Qa= 1.4X Ql ;內(nèi)模架支撐平臺架體自重設(shè)計值Q e=1.2XQ6 ；[0010]其中Ql:施工荷載；Q2:大模板重量；Q3:背楞重量；Q4:10#槽鋼重量；Q5:腳手架操作平臺重量；Q6:內(nèi)模架支撐平臺架體自身重量。
[0011]其還包括木質(zhì)墊塊，所述木質(zhì)墊塊墊于井道與內(nèi)模架支撐平臺之間，當(dāng)井道增大時使用，木質(zhì)墊塊厚度< 50mm。
[0012]本實用新型的實際應(yīng)用價值大，采取的是理論研究與實際應(yīng)用相結(jié)合的方法，通過將理論研究和設(shè)計的成果在具體工程中的實際運用，不僅能夠更加快速的完成項目的改進，而且也使本項目更能滿足現(xiàn)階段的施工需要，更能夠給工程施工帶去效益。它不僅能簡單、有效地解決核心筒混凝土施工緩慢的難題，更能夠提高施工效率，大幅度降低施工成本,保證核心筒混凝土成型質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本實用新型較佳實施例組裝示意圖；
[0014]圖2是根據(jù)本實用新型較佳實施例吊裝示意圖；
[0015]圖3是圖1中A區(qū)域結(jié)構(gòu)放大圖；
[0016]圖4是圖1中B區(qū)域結(jié)構(gòu)放大圖；
[0017]圖5是根據(jù)本實用新型較佳實施例俯視圖；
[0018]圖6是本實用新型內(nèi)模架支撐平臺結(jié)構(gòu)圖；
[0019]在圖中，1、內(nèi)模架支撐平臺；2、鋼管腳手架操作平臺；3、木質(zhì)層板；4、
[0020]48鋼管；5、木質(zhì)墊塊；6、鋼絲繩；7、大模板；8、10槽鋼；9、吊環(huán)；10、加強鋼筋；1區(qū)域:已施工樓層；11區(qū)域:待施工樓層。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型將描述提供許多具體細節(jié)，以便讀者透徹理解與本實用新型有關(guān)的實施例，然而，熟悉相關(guān)領(lǐng)域的人員知道實用新型實施例可在缺乏一個或多個具體細節(jié)條件下進行，或與其它裝置，系統(tǒng)，組件，方法，材料，部件，和其它類似物一起進行，同時，在其它示例中，公知結(jié)構(gòu)，材料或操作未具體顯示或詳細描述，以避免引起有關(guān)本實用新型實施例的混淆或模糊。
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型較佳實施例的實施方式做詳細描述:
[0023]如附圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)，包括內(nèi)模架支撐平臺1、垂直提升系統(tǒng)、鋼管腳手架操作平臺2，在核心筒體內(nèi)焊接內(nèi)模架支撐平臺1，所述鋼管腳手架操作平臺2焊接固定在所述內(nèi)模架支撐平臺上，所述內(nèi)模架支撐平臺I結(jié)構(gòu)為“三角形”支架結(jié)構(gòu)，支撐在電梯井混凝土過梁上，內(nèi)模架支撐平臺I “三角形”支架結(jié)構(gòu)頂部通過支架的端部頂在電梯井剪力墻的墻面上，所述支架結(jié)構(gòu)下部以電梯門洞連梁做支點(如圖4)，上部緊靠在剪力墻內(nèi)側(cè)，支架上固定鋼管腳手架操作平臺2，在鋼管腳手架操作平臺4根立桿附近吊點位置焊接吊環(huán)9并連接約Im長的鋼絲繩6，圖1中I區(qū)域為已施工樓層，II區(qū)域為待施工樓層。
[0024]如圖2所示，其還包括內(nèi)筒大模板7，所述內(nèi)筒大模板7拆除后用鐵絲固定在鋼管腳手架操作平臺2上，然后用塔吊整體提升，在施工時，根據(jù)情況設(shè)置安全防護、防墜裝置，所述鋼管腳手架操作平臺2上設(shè)有木方層板3，鋼管腳手架操作平臺2與吊環(huán)9之間設(shè)有“匚”型10槽鋼8，所述內(nèi)模架支撐平臺I的水平上表面包括橫向的槽鋼和縱向的槽鋼，所述的橫向槽鋼設(shè)有加強鋼筋10，所述縱向槽鋼和橫向槽鋼采用14a槽鋼，加強鋼筋10采用20號鋼筋，木質(zhì)層板下方還設(shè)有48鋼管4。
[0025]如圖6，內(nèi)模架支撐平臺I作為集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)的核心部分，其結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響著整個系統(tǒng)的使用和安全。在進行內(nèi)模架支撐平臺的設(shè)計時，為了避免在核心筒混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)增加用于內(nèi)模架支撐平臺的預(yù)埋件，本實用新型將內(nèi)模架支撐平臺由傳統(tǒng)的“四邊形”結(jié)構(gòu)改變成了 “三角形”結(jié)構(gòu)，“三角形”的底部做成倒“L”形支座的形式，支撐在電梯井混凝土過梁上，“三角形”頂部通過支架的端部頂在電梯井剪力墻的墻面上，這樣就巧妙的將整個平臺的垂向力轉(zhuǎn)移到“三角形”底部的混凝土過梁上，因改變支撐位置而產(chǎn)生的水平力也通過剪力墻和混凝土過梁承受，不再需要另外的支撐點，減少了在混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)埋支撐部件的工作。
[0026]內(nèi)模架支撐平臺設(shè)計成“三角形”的結(jié)構(gòu)還有一個好處就是在對系統(tǒng)進行垂直提升時，可以通過改變吊繩的長度，使平臺自動傾斜一定角度，使工作時在電梯井道過梁上的垂向力支座進入電梯井道內(nèi)部，達到利用塔機垂直提升的目的。
[0027]當(dāng)井道增大時，其還使用木質(zhì)墊塊5，所述木質(zhì)墊塊5墊于井道與內(nèi)模架支撐平臺之間，木質(zhì)墊塊5厚度< 50mm。
[0028]內(nèi)模架支撐平臺“三角形”支架底部及中間的橫杠采用10槽鋼，“三角形”兩側(cè)邊以及電梯門洞連梁采用14a槽鋼，槽鋼連接點全部塞焊焊接，該支撐平臺的結(jié)構(gòu)和受力均是沿平臺橫向成軸對稱，組成該支撐平臺的構(gòu)件均屬薄壁桿件。
[0029]另外，由于各工程項目的核心筒結(jié)構(gòu)不同，電梯井道的規(guī)格尺寸也會不同，可以根據(jù)實際情況對系統(tǒng)的各部件長度進行調(diào)整，整個系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)不會受到很大的影響，仍能夠滿足施工需要。
[0030]本實用新型采取的是理論研究與實際應(yīng)用相結(jié)合的方法，是理論研究和設(shè)計的成果在具體工程中的實際運用。
[0031]針對內(nèi)模架支撐平臺的理論設(shè)計，如下:
[0032]一、內(nèi)模架支撐平臺荷載計算:
[0033]1、施工荷載:考慮最多四個工人同時在平臺上進行施工作業(yè)，Ql = 4X100X9.8=3920N
[0034]2、模板及模板支撐裝置重量:電梯井剪力墻內(nèi)模板采用大模板體系，采用18_厚膠合木模板，背楞采用50X100木枋，背楞上再用10#槽鋼穿對拉絲桿進行固定，背楞和槽鋼均按間距500mm設(shè)計,大模板高度按3.6m計算。
[0035]內(nèi)筒大模板重量:Q2= 0.018X3.6 X (2.6+2.7) X 2 X 600 X 9.8 = 4039N
[0036]背楞重量:Q3= 0.05 X 0.1 X 3.6 X 16 X 600 X 9.8 = 1693N
[0037]10# 槽鋼重量:Q4 = (2.6+2.7) X 2 X 8 X 10 X 9.8 = 8310N
[0038]3、鋼管腳手架操作平臺重量:Q5 = 4X4X3.84X9.8+2X3X3X3.84X9.8 =1280N
[0039]4、內(nèi)模架支撐平臺架體自身重量:Q6 = 2.5X10X3.84X9.8+2.5X2.6X0.018X600X9.8+(2.4X4+1.2+1.2+1.2+1.15X2) X10X9.8+(2.5X2+3.3X2+3.48X2) X 14.53X9.8 = 940.8+687.96+1519+2642.8+ = 5791N[0040]按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)的規(guī)定，在進行強度和穩(wěn)定性計算時，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所受荷載應(yīng)采用荷載設(shè)計值，且應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組合。
[0041]因此，內(nèi)模架支撐平臺所受荷載的靜荷載設(shè)計值為:Q#= 1.2X (Q2+Q3+Q4+Q5)=18386N，動荷載的設(shè)計值Qza= 1.4XQ1 = 5488N，內(nèi)模架支撐平臺架體自重設(shè)計值Q自=1.2XQ6 = 6949N。
[0042]二、混凝土受壓強度計算
[0043]根據(jù)力系平衡原理，在支點處的彎矩為0，因此可算出水平支桿和縱向支桿所受的最大水平支反力F1 = 5760N。14a#槽鋼的截面面積S1 = 185100mm2,因此縱向支桿對剪力
墻作用產(chǎn)生的壓應(yīng)力為A =1^=0.031MPa，遠遠小于C20混凝土的抗壓強度，因此不會
對剪力墻造成破壞。
[0044]根據(jù)垂下合力為0，可算出垂向支桿所受的最大垂下支反力F2 = 15412Ν，垂下支桿與電梯井過梁的混凝土 S1 = 12000mm2,因此垂下支桿對電梯井過梁作用產(chǎn)生的壓應(yīng)力
28 MPa，遠遠小于C20混凝土的抗壓強度，因此不會對電梯井過梁的混凝土造
成破壞。
[0045]三、內(nèi)模架支撐平臺應(yīng)力及變形計算
[0046]由于整個內(nèi)模架支撐平臺是有多個桿件組合而成的整體，形成了共同受力體系，所以在計算單根桿件受力時就不能簡化成簡支梁或者懸臂梁進行驗收，所以在進行內(nèi)模架支撐平臺應(yīng)力及變形計算時，本方案使用了 MSC.Patran/Nastran有限元計算軟件,對整個平臺進行支撐作業(yè)和提升吊運時的兩種工況進行了模擬計算。
[0047]經(jīng)過計算，內(nèi)模架支撐平臺在支撐狀態(tài)下產(chǎn)生的最大變形為1.55mm,發(fā)生在平臺表面鋼管上，參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2011)的相關(guān)規(guī)定，鋼管腳手架的允許變形為1/150,因此平臺表面鋼管的允許變形為8.4mm > 1.55mm,因此內(nèi)模架支撐平臺的剛度符合要求；產(chǎn)生的最大等效應(yīng)力為109MPa，發(fā)生在垂向支桿與水平支桿的交接處，產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力為58.5MPa,同樣發(fā)生在垂向支桿與水平支桿的交接處，按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)的規(guī)定，Q235鋼材允許的最大設(shè)計應(yīng)力為215MPa，最大剪應(yīng)力為125MPa，因此內(nèi)模架支撐平臺的強度符合要求。內(nèi)模架支撐平臺在起吊狀態(tài)下產(chǎn)生的最大變形為1.03mm，發(fā)生在平臺表面鋼管上，小于8.4mm,因此剛度滿足要求；產(chǎn)生的最大等效應(yīng)力為66MPa，發(fā)生在吊環(huán)與縱向支桿的連接處，產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力為35.7MPa，發(fā)生在平臺表面鋼管與橫向支桿交接處，同樣能夠滿足要求，所以整個內(nèi)模架支撐平臺能夠滿足使用要求。
[0048]本實用新型實施例的上述描述，包括摘要中描述的內(nèi)容，并非意在窮舉或?qū)嵱眯滦拖拗频奖疚墓_的精確形式中。本文所描述的具體實施例和舉例僅用于說明，并且，根據(jù)熟悉相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】人員的認(rèn)識和理解，可在符合本實用新型精神和范圍內(nèi)進行各種等效改進，正如所指出的那樣，可根據(jù)本實用新型實施例的上述描述，對本實用新型做出此類改進，并且這些改進將涵蓋在本實用新型的精神和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)，包括內(nèi)模架支撐平臺、垂直提升系統(tǒng)、鋼管腳手架操作平臺，其特征在于，在核心筒體內(nèi)焊接內(nèi)模架支撐平臺，所述鋼管腳手架操作平臺焊接固定在所述內(nèi)模架支撐平臺上，所述內(nèi)模架支撐平臺結(jié)構(gòu)為“三角形”支架結(jié)構(gòu)，支撐在電梯井混凝土過梁上，內(nèi)模架支撐平臺“三角形”支架結(jié)構(gòu)頂部通過支架的端部頂在電梯井剪力墻的墻面上，所述內(nèi)模架支撐平臺支架結(jié)構(gòu)下部以電梯門洞連梁做支點，上部緊靠在電梯井剪力墻內(nèi)側(cè)，支架結(jié)構(gòu)上固定鋼管腳手架操作平臺，所述鋼管腳手架操作平臺上4根立桿附近吊點位置焊接吊環(huán)并連接約Im長的鋼絲繩，鋼管腳手架操作平臺上設(shè)有木方層板，鋼管腳手架操作平臺與吊環(huán)之間設(shè)有“匚”型10槽鋼，所述內(nèi)模架支撐平臺的水平上表面包括橫向的槽鋼和縱向的槽鋼，所述的橫向槽鋼設(shè)有加強鋼筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)，其特征在于，其還包括內(nèi)筒大模板，所述內(nèi)筒大模板拆除后用鐵絲固定在鋼管腳手架操作平臺(2)上，然后用塔吊整體提升。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)筒大模板采用大模板體系，采用18mm厚膠合木模板，其背楞采用50X100木枋，背楞上再用10#槽鋼穿對拉絲桿進行固定，背榜和槽鋼間距均設(shè)為500mm,大模板高度取3.6m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)模架支撐平臺質(zhì)量設(shè)計滿足如下條件:所受荷載的靜荷載設(shè)計值Qfi= 1.2X (Q2+Q3+Q4+Q5);動荷載的設(shè)計值Qza= 1.4XQ1 ;內(nèi)模架支撐平臺架體自重設(shè)計值Qe= 1.2XQ6 ； 其中Ql:施工荷載；Q2:內(nèi)筒大模板重量；Q3:背楞重量；Q4:10#槽鋼重量；Q5:鋼管腳手架操作平臺重量；Q6:內(nèi)模架支撐平臺架體自身重量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式核心筒內(nèi)模架系統(tǒng),其特征在于,其還包括木質(zhì)墊塊，所述木質(zhì)墊塊墊于井道與“三角形”內(nèi)模架支撐平臺之間，當(dāng)井道增大時使用，木質(zhì)墊塊厚度< 50mm。
【文檔編號】E04G11/20GK203394029SQ201320426653
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】龍紹章, 任鵬程, 張銳, 唐作鳳, 黎規(guī)梅 申請人:中國華西企業(yè)有限公司