CN113427457A - 基于bim技术的适用于l形钢梁柱焊接的上挂架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于：包括基于BIM技术建模预制的上挂架主节段、用于连接梁结构的上连接段以及用于连接柱结构的侧连接段；所述主节段内部界定形成一容置空间；所述上连接段一侧界定形成供套设梁结构的第一套口，所述第一套口的两侧与所述主节段的顶端固定连接并封闭所述第一套口；所述侧连接段一侧界定形成供套设柱结构的第二套口，所述第二套口的两侧通过设置旋转插销与所述主节段一侧可拆卸连接，所述主节段一侧配合所述旋转插销设置有锁孔。本发明的上挂架结构简单，安拆方便，装配率高，利用率高，方便钢结构焊接，施工速度快。

Description

基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架。

背景技术

随着生活水平的日益提升，人们对于建筑的要求不仅限于安全、可靠、耐用，更加注重建筑美学，故大批商场的天幕因此诞生。天幕由钢结构、铝板、膜结构、LED屏组成，具有施工过程中刚度、稳定性差、高空作业多、三维空间角度精度控制难、多专业交接等特点。在这样复杂条件下，焊工焊接困难，为减轻焊工久站作业的工作负担，保证焊接安全和精度，加快施工进度，采用三维可视化软件设计出一款高效、便捷的适合焊接过程使用的工具显得尤为重要。

发明内容

针对上述现有技术中存着的不足之处，本发明提出了一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其结构简单，安拆方便，装配率高，利用率高，方便钢结构焊接，施工速度快。

第一方面，本发明提供了一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其包括基于BIM技术建模预制的上挂架主节段、用于连接梁结构的上连接段以及用于连接柱结构的侧连接段；所述主节段内部界定形成一容置空间；所述上连接段一侧界定形成供套设梁结构的第一套口，所述第一套口的两侧与所述主节段的顶端固定连接并封闭所述第一套口；所述侧连接段一侧界定形成供套设柱结构的第二套口，所述第二套口的两侧通过设置旋转插销与所述主节段一侧可拆卸连接，所述主节段一侧配合所述旋转插销设置有锁孔。

所述上挂架进一步的改进在于，所述上连接段为U型方管。

所述上挂架进一步的改进在于，所述U型方管的开口一侧的两端与所述主节段的顶端采用螺栓连接。

所述上挂架进一步的改进在于，所述上连接段与所述梁结构接触位置以及所述侧连接段与所述柱结构接触位置分别采用柔性材料填充。

所述上挂架进一步的改进在于，所述侧连接段采用三根方管呈U字形连接构成，其中相对的两根方管沿轴向通长开设有贯孔，所述旋转插销为一端设有锁头的限位筋且穿过两根所述方管上的通长贯孔，所述锁头位于所述主节段一侧。

所述上挂架进一步的改进在于，所述旋转插销为一端设有手柄的L形限位筋，所述锁头位于远离所述手柄的一端。

所述上挂架进一步的改进在于，所述锁头为垂直于所述限位筋的插销片，所述主节段靠近所述柱结构的一侧设置有内部中空的方管，所述锁孔开设于所述方管的管壁且形状适于所述插销片的形状。

所述上挂架进一步的改进在于，所述主节段在竖直高度方向上采用三道口字形方管，三道口字形方管的角部分别采用竖向方管连接成一体。

所述上挂架进一步的改进在于，三道所述口字形方管中位于中间位置的所述口字形方管上可拆卸连接有坐垫板。

所述上挂架进一步的改进在于，所述主节段在远离所述柱结构的一侧的外部设置有供放置所述坐垫板的置物筐。

由于采用上述技术方案，使得本发明取得的技术效果是：

本发明提供了一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，在满足施工便捷、安全可靠的前提下，合理设计出方便高空钢结构焊接，提高施工效率的工具，解决了钢结构施工精度难控制、焊工久站质量难保证等问题。同时，该上挂架实现了所有构件的回收再利用，完全符合当下绿色施工，绿色建造的整体要求，有效解决相关难题的同时，使相关材料的利用率大幅度提升，成本大幅度降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架施工流程图。

图2为本发明实施例的上挂架主节段及坐垫板细节图(从左到右分别为坐垫板未放置状态以及放置状态)。

图3为本发明实施例的侧连接段细节图(从上到下分别为未连接状态、连接状态)。

图4为本发明实施例的上挂架整体效果图(从上到下分别为上连接段未连接状态以及连接状态)。

图5为本发明实施例的上挂架平面图。

图6为本发明实施例的上挂架立面图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图和具体实施例对本发明实施例做进一步详细的说明。

参阅图1～6，本发明实施例提供了一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其主要包括主节段11、上连接段12和侧连接段13三个部分，采用BIM技术相关软件(如Revit)建出精确钢结构节点模型，针对该模型进行上挂架的设计与优化，导出CAD图纸，完善节点大样图，工厂进行主节段11预制，上连接段12和侧连接段13也均可采用BIM技术在软件内建模，工厂进行预制，现场只需进行主节段11和上连接段12的螺栓连接，主节段11和侧连接段13的插销连接形成整体，操作简便，施工速度快，耗时短。其中，上连接段12进一步连接于梁结构21，侧连接段13连接于柱结构22，主节段11分别通过该上连接段12和该侧连接段13安装在梁结构21和柱结构22的L形焊接节点处，工人可以在主节段11内进行焊接工作。

主节段11内部界定形成一容置空间，可用于容纳焊接工人以及焊接材料、构件。主节段11在竖直高度方向上采用三道口字形方管，三道口字形方管的角部分别采用竖向方管连接成一个矩形框架结构，三道口字形方管中位于底层的那一道口字形方管的顶面安装有脚手板111，对矩形框架结构的底部进行封闭，防止内部容纳的工人或材料构件掉落。三道口字形方管中位于中间位置的那一道口字形方管上搁置有一坐垫板112，该坐垫板112位于主节段11的远离柱结构22的一侧，并且在主节段11的远离柱结构23一侧的外部固定有一置物筐113，置物筐113顶部开口，坐垫板112在不使用时可以竖向放置在该置物筐113中，优选地，该置物筐113采用钢丝网拼接而成，以减轻重量。当使用坐垫板112时，工人可坐在坐垫板112上继续焊接工作，操作更省力。较佳地，坐垫板112的两侧搁置在中间那道口字形方管的相对的两根方管的上表面，坐垫板112在靠近柱结构22的一侧的两端底部设有向下凸起的凸块，对应地，在两根方管的上表面设置预留孔114，供凸块插入，保证坐垫板112稳定，方便焊工坐焊。

上连接段12采用三根方管呈U字形连接，开口朝下，开口界定形成供套设梁结构21的第一套口，该第一套口的两侧(即U型开口的两端)的方管下端与主节段11的顶端用螺栓16连接，封闭第一套口，上连接段12将主节段12吊设在梁结构21的下方并且可沿梁结构21轴向移动。主节段11的远离柱结构22一侧的两根竖向方管向上延伸并用一横向方管连接在一起，上连接段12第一套口两侧的两根方管的下端分别通过螺栓16与该横向方管连接，可以在横向方管的顶部两侧设置耳板，将上连接段12的竖向方管下端插入耳板之间，再采用螺栓横向贯穿耳板和上连接段12的竖向方管，配合螺母拧紧固定。自此基础上，本领域技术人员容易想到除耳板以外的其它螺栓连接形式或者除螺栓以外的其他连接形式，本发明不局限于上述所例举的实现方式。

优选地，梁结构21与上连接段12接触位置用柔性材料填充，可避免上挂架晃动造成梁结构21破坏。

侧连接段13采用三根方管呈U字形连接构成，开口一侧界定形成供套设柱结构22的第二套口，第二套口的两侧的两根方管分别通过旋转插销14与主节段11一侧可拆卸连接，主节段11的该侧配合旋转插销14设置有锁孔15，如图3所示。侧连接段13的三根方管中相对的两根方管沿轴向通长开设有贯孔，旋转插销14为一端设有锁头141的限位筋且穿过两根方管上的通长贯孔，锁头141位于靠近主节段11的一侧。

较佳地，该旋转插销14为一端设有手柄142的L形限位筋，锁头141位于远离手柄142的一端，即手柄142位于远离主节段11的一侧，用于旋转操作。锁头141为垂直于L形限位筋的插销片，较佳地，插销片与手柄142处于同一平面内且方向相反，主节段11靠近柱结构22一侧设的内部中空的方管的管壁开设两个锁孔15，如图3所示，两个锁孔15为横向设置的条形孔，长度和宽度均与水平状态的插销片相一致，通过手柄142转动旋转插销14，将插销片转动至水平状态，正好可以插入主节段11底部方管上的锁孔15，在插入口，通过手柄142转动旋转插销14，将插销片转动至竖直状态(插销片在自身重力作用下容易处于竖直状态)，实现侧连接段13与主节段11的插销连接。

优选地，柱结构22与侧连接段13接触位置用柔性材料填充，可避免上挂架晃动造成柱结构22破坏。

再参见图1，本发明实施例的一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，在施工中，其具体施工步骤如下：

S1.利用BIM设计出土、工厂预制；

具体包括：绘制精确化BIM模型→导出CAD设计图→发送到工厂进行预制主节段、上连接段和侧连接段。

S2.主节段与上连接段螺栓连接；

上连接段U字形方管放置于梁结构上，主节段与上连接段采用螺栓连接，梁结构与上连接段接触位置用柔性材料填充。

S3.主节段与侧连接段插销连接

侧连接段由开孔方管、不开孔方管、L形限位筋组成。旋转限位筋，将侧连接段卡入主节段底部方管预留孔中进行固定。在需要坐焊时，放置坐垫板，将坐垫板底部凸块卡入主节段中间层两侧方管的预留孔内。

S4.受力复核；

拼装完毕，第一次使用前进行静载试验复核，满足要求后才可使用，使用前，上挂架标明显著容许荷载值。

本发明提供了一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，在满足施工便捷、安全可靠的前提下，合理设计出方便高空钢结构焊接，提高施工效率的工具，解决了钢结构施工精度难控制、焊工久站质量难保证等问题。同时，该上挂架实现了所有构件的回收再利用，完全符合当下绿色施工，绿色建造的整体要求，有效解决相关难题的同时，使相关材料的利用率大幅度提升，成本大幅度降低。本发明上挂架，由于材料构造简单，具有可替代性，方管均可采用满足受力要求的工字钢制作。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于：包括基于BIM技术建模预制的上挂架主节段、用于连接梁结构的上连接段以及用于连接柱结构的侧连接段；所述主节段内部界定形成一容置空间；所述上连接段一侧界定形成供套设梁结构的第一套口，所述第一套口的两侧与所述主节段的顶端固定连接并封闭所述第一套口；所述侧连接段一侧界定形成供套设柱结构的第二套口，所述第二套口的两侧通过设置旋转插销与所述主节段一侧可拆卸连接，所述主节段一侧配合所述旋转插销设置有锁孔。

2.如权利要求1所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，所述上连接段为U型方管。

3.如权利要求2所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，所述U型方管的开口一侧的两端与所述主节段的顶端采用螺栓连接。

4.如权利要求1所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，所述上连接段与所述梁结构接触位置以及所述侧连接段与所述柱结构接触位置分别采用柔性材料填充。

5.如权利要求1所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，所述侧连接段采用三根方管呈U字形连接构成，其中相对的两根方管沿轴向通长开设有贯孔，所述旋转插销为一端设有锁头的限位筋且穿过两根所述方管上的通长贯孔，所述锁头位于所述主节段一侧。

6.如权利要求5所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，所述旋转插销为一端设有手柄的L形限位筋，所述锁头位于远离所述手柄的一端。

7.如权利要求5所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，所述锁头为垂直于所述限位筋的插销片，所述主节段靠近所述柱结构的一侧设置有内部中空的方管，所述锁孔开设于所述方管的管壁且形状适于所述插销片的形状。

8.如权利要求1所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，所述主节段在竖直高度方向上采用三道口字形方管，三道口字形方管的角部分别采用竖向方管连接成一体。

9.如权利要求8所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，三道所述口字形方管中位于中间位置的所述口字形方管上可拆卸连接有坐垫板。

10.如权利要求9所述的基于BIM技术的适用于L形钢梁柱焊接的上挂架，其特征在于，所述主节段在远离所述柱结构的一侧的外部设置有供放置所述坐垫板的置物筐。

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