CN113530270B - 一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系及其施工方法，该方法包括以下步骤：1)在工厂预制出各个部件。2)将若干底部法兰固定盘固定在施工物料堆放区域的外围，把若干上固定装置和若干下固定装置组装成下部结构。3)将若干立方体转换桁架单元固定在对应的上固定装置上，采用Ⅰ型连接钢管将同一水平面上的立方体转换桁架单元连接起来形成第一层围护桁架。4)在第一层围护桁架上连接若干层围护桁架。5)将若干复合防火布沿围护桁架紧密布置并通过若干连接挂钩固定在围护桁架上。本发明体系避免由于作业人员操作不当导致易损部位损坏，也可避免火灾时物料被烧损坏倒坍伤人或阻挡逃生路径。

Description

一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系及其施工 方法

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体涉及多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系。

背景技术

目前，施工现场本就存在高危性，然而随着建筑行业的不断发展，越来越多的超高层建筑拔地而起，在建筑高度上也不断产生新的突破。坐落于阿拉伯联合酋长国迪拜市的哈法利塔以828米(2716.53英尺)、地上162层的高度位居世界第一；而我国上海中心大厦以632米、地上118层的高度紧随其后。这些超高层建筑由于结构超高、规模庞大、功能繁多、系统复杂、建设标准高，因而施工周期长、组织难度大，现场的安全管理更是难上加难。一旦发生紧急状况，人员的安全疏散和应急救援工作的耗时和操作难度激增，也增加了安全事故发生的概率。

在超高层建筑的手工过程中，施工材料往往会堆放在外框架平台、核心筒内混凝土平台等区域，在发生地震、火灾、强台风天气、其他恶略天气等灾害时，建筑材料会发生倒坍、滑落，进而阻塞现场人员逃生路径，对现场人员造成伤害，造成建筑物损伤，使大型机具倾倒对周围人员物体等造成二次伤害等。这种施工物料的不合理堆放做法会造成施工成本增加，施工管理难度加大，以及巨大的施工安全风险。

因此，有必要研发一种能解决高层建筑施工过程物料堆放隐患的围护结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系及其施工方法，以解决高层建筑施工过程的物料堆放隐患。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，包括若干立方体转换桁架单元、若干Ⅰ型连接钢管、围护结构和下部结构。

所述下部结构包括若干上固定装置和若干下固定装置，下固定装置包括外部锯齿状钢环、底部法兰固定盘、弹簧和内部光圆钢环，若干底部法兰固定盘固定在施工物料堆放区域的外围。

所述外部锯齿状钢环焊接在与其同轴的底部法兰固定盘上，外部锯齿状钢环的内壁上设置有若干弹簧凹槽，若干弹簧凹槽沿外部锯齿状钢环的周向等间距布置。

所述内部光圆钢环放置在外部锯齿状钢环的中心处，内部光圆钢环与每个弹簧凹槽对应的侧壁上均焊接有弹簧卡槽，每个弹簧凹槽远离内部光圆钢环的侧壁上焊接有弹簧卡槽。

每个所述弹簧凹槽内均设置有弹簧，弹簧的一端安装到弹簧凹槽内壁上的弹簧卡槽内，另一端安装到内部光圆钢环上的弹簧卡槽内。

所述内部光圆钢环内装有若干钢珠，若干钢珠之间填充有润滑剂。

所述上固定装置包括同轴的连接筒、大直径圆盘和小直径圆盘。所述大直径圆盘的下表面焊接小直径圆盘，上表面焊接连接筒。

若干所述上固定装置的小直径圆盘插入对应下固定装置的内部光圆钢环内。

每个所述上固定装置上均固接有立方体转换桁架单元，每相邻两个立方体转换桁架单元之间通过若干Ⅰ型连接钢管连接形成围护桁架。所述围护结构沿围护桁架内侧紧密布置。

当施工物料因外界环境影响发生晃动、位移、着火或倒坍时，桁架体系将物料的作用力分散至建筑结构上，内部光圆钢环在外部锯齿状钢环内移动，若干弹簧通过弹性形变消耗荷载。

进一步，所述围护结构包括复合防火布和连接挂钩，复合防火布包括高强度钢丝网和防火布料，防火布料包裹在高强度钢丝网的两侧，防火布料的边缘设置有供连接挂钩安装的若干连接卡环。

竖直的若干所述复合防火布沿围护桁架内侧紧密布置并通过若干连接挂钩固定在围护桁架上，复合防火布的防火布料表面涂有防火涂料。

进一步，所述底部法兰固定盘通过膨胀螺栓固定在地面或混凝土构件上。

进一步，所述立方体转换桁架单元由十二根框架钢管以及六根对角线钢管焊接而成，十二根框架钢管焊接形成立方体框架，六根对角线钢管分别沿立方体框架六个面的对角线焊接在立方体框架上。

每个所述框架钢管的两端均伸出立方体转换桁架单元的焊接节点，每根对角线钢管的两端均伸出立方体转换桁架单元的焊接节点。

所述立方体转换桁架单元下端的一个框架钢管插入并固定在对应的连接筒内。

进一步，所述连接筒上设置有若干个通孔组Ⅱ，若干个通孔组Ⅱ沿连接筒的轴线方向等间距布置。

每个所述通孔组Ⅱ包括位于同一横截面上的四个通孔Ⅱ，四个通孔Ⅱ沿连接筒的周向等间距布置。每个所述通孔Ⅱ的外侧均焊接有螺母Ⅱ。

若干螺栓旋入所述螺母Ⅱ并与连接筒内的框架钢管抵紧。

进一步，所述立方体转换桁架单元底面的对角线钢管与每相邻两个侧面的对角线钢管形成三角形结构，底面的对角线钢管与顶面的对角线钢管平行。

进一步，所述Ⅰ型连接钢管上设置有若干个通孔组Ⅰ，若干个通孔组Ⅰ沿Ⅰ型连接钢管的轴线方向等间距布置。

每个所述通孔组Ⅰ包括位于同一横截面上的四个通孔Ⅰ，四个通孔Ⅰ沿Ⅰ型连接钢管的周向等间距布置。每个所述通孔Ⅰ的外侧均焊接有螺母Ⅰ。

同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元之间通过4M根Ⅰ型连接钢管和4(M-1)根Ⅱ型连接钢管连接，M为大于零的自然数。所述Ⅱ型连接钢管的外径与框架钢管的外径一致且均小于Ⅰ型连接钢管的内径。

当同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元之间的距离小于Ⅰ型连接钢管的长度时，M取1，4根Ⅰ型连接钢管水平布置在两个立方体转换桁架单元之间，Ⅰ型连接钢管的两端分别套在两个立方体转换桁架单元对应的框架钢管上，水平状的Ⅰ型连接钢管与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ旋入螺栓。

当同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元之间的距离大于等于Ⅰ型连接钢管的长度时，M取大于1的自然数，4M根Ⅰ型连接钢管和4(M-1)根Ⅱ型连接钢管水平布置在两个立方体转换桁架单元之间。M根所述Ⅰ型连接钢管和(M-1)根Ⅱ型连接钢管交替布置在两个立方体转换桁架单元对应的框架钢管之间，Ⅱ型连接钢管的两端分别伸入相邻的两个Ⅰ型连接钢管内，靠近立方体转换桁架单元的Ⅱ型连接钢管套在对应的框架钢管上，水平状的Ⅰ型连接钢管与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ旋入螺栓，Ⅰ型连接钢管与Ⅱ型连接钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ旋入螺栓。

进一步，所述下部结构上固接的围护桁架记为第一层围护桁架，第一层围护桁架上安装有若干层围护桁架，围护桁架之间通过若干Ⅰ型连接钢管连接。

当相邻两层所述围护桁架通过若干Ⅰ型连接钢管连接时，Ⅰ型连接钢管竖直设置，Ⅰ型连接钢管的两端分别套在上下两个立方体转换桁架单元对应的框架钢管上，竖直状的Ⅰ型连接钢管与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ旋入螺栓。

进一步，每根所述Ⅰ型连接钢管与所连接的每根框架钢管重叠的管段上具有N个通孔组Ⅰ，每根Ⅰ型连接钢管与所连接的每根Ⅱ型连接钢管重叠的管段上具有N个通孔组Ⅰ，N大于等于2。

基于上述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系的施工方法，包括以下步骤：

1)在工厂预制出若干所述立方体转换桁架单元、若干Ⅱ型连接钢管、若干Ⅰ型连接钢管、若干围护结构、若干上固定装置和若干下固定装置。

2)根据设计将若干所述底部法兰固定盘固定在施工物料堆放区域的外围，把若干上固定装置和若干下固定装置组装成下部结构。

3)将若干所述立方体转换桁架单元固定在对应的上固定装置上，采用若干Ⅰ型连接钢管将同一水平面上的立方体转换桁架单元连接起来形成第一层围护桁架。

4)根据设计在所述第一层围护桁架上连接若干层围护桁架。

5)将若干所述复合防火布沿围护桁架紧密布置并通过若干连接挂钩固定在围护桁架上。

本发明的有益效果在于：

1.本发明体系构件种类少，构件为不同直径的同种钢管，直径种类仅有两种，生产模具少，生产加工简单方便；

2.所需钢管为常见普通钢管，成本低廉；

3.构件的种类少，体积小，重量轻，易固定，便于从生产工厂到施工现场的水平运输；

4.构件长度小，重量轻，体积小，方便固定，便于从施工现场运输到工作面的垂直运输；

5.制作方式多为螺栓连接、焊接，生产步骤简便，便于工厂生产；

6.安装步骤简便，工人易操作，现场安装工人可通过安装视频快速完成体系安装；

7.桁架体系多向可调节，横向宽度，纵向长度，竖向高度均可根据需要进行安装，桁架形状组合多种多样，能够满足多种规格材料堆场的要求；

8.极端天气、台风、地震发生时，施工物料因外界环境影响发生晃动、位移、着火或倒坍时，桁架体系将物料的作用力分散至建筑结构上，动能通过弹簧形变转换为势能，从而消散荷载，防止施工物料倒坍、滑落、位移，降低财产损失；

9.桁架体系能够防止施工物料倒坍、滑落、位移对现场人员造成伤害；

10.桁架体系能够防止施工物料倒坍、滑落、位移对已建成建筑，建筑物构件造成已有灾害以外的二次伤害；

11.体系连接为螺栓连接和挂接，便于工人拆除作业；

12.构件具有通用性，且钢制材料表面涂有防火涂料，兼顾防火功能的同时易于存放周转，可多次周转利用；

13.钢管构件、连接挂钩、下部结构外表面、围护结构均具有防火功能，在火灾发生时，能够保证桁架体系的有效性，围护施工材料，保护现场人员，保护建筑物及建筑构件；

14.在某些施工物料也需要保护时，可起到临时保护的作用。

附图说明

图1为双层桁架体系结构示意图；

图2为单层桁架体系结构示意图；

图3为单层桁架体系结构轴测图；

图4为Ⅰ型连接钢管示意图；

图5为Ⅰ型连接钢管截面示意图；

图6为下部结构示意图；

图7为上固定装置示意图；

图8为下固定装置示意图；

图9为立方体转换桁架单元示意图；

图10为围护结构示意图。

图中：立方体转换桁架单元1、Ⅱ型连接钢管2、Ⅰ型连接钢管3、复合防火布4、连接挂钩5、下部结构6、螺母Ⅰ8、连接筒9、螺母Ⅱ10、大直径圆盘11、外部锯齿状钢环12、弹簧凹槽1201、底部法兰固定盘13、小直径圆盘14、弹簧15、内部光圆钢环16、钢珠17和弹簧卡槽18。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

本实施例公开了一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，包括多个立方体转换桁架单元1、多个Ⅰ型连接钢管3、围护结构和下部结构6。

所述下部结构6包括多个上固定装置和多个下固定装置，参见图8，下固定装置包括外部锯齿状钢环12、底部法兰固定盘13、弹簧15和内部光圆钢环16，多个底部法兰固定盘13固定在施工物料堆放区域的外围，底部法兰固定盘13通过膨胀螺栓固定在地面或混凝土构件上。

所述外部锯齿状钢环12焊接在与其同轴的底部法兰固定盘13上，外部锯齿状钢环12的内壁上设置有8个弹簧凹槽1201，8个弹簧凹槽1201沿外部锯齿状钢环12的周向等间距布置。

所述内部光圆钢环16放置在外部锯齿状钢环12的中心处，内部光圆钢环16与每个弹簧凹槽1201对应的侧壁上均焊接有弹簧卡槽18，每个弹簧凹槽1201远离内部光圆钢环16的侧壁上焊接有弹簧卡槽18。

每个所述弹簧凹槽1201内均设置有弹簧15，弹簧15的一端安装到弹簧凹槽1201内壁上的弹簧卡槽18内，另一端安装到内部光圆钢环16上的弹簧卡槽18内。

所述内部光圆钢环16内装有多个钢珠17，多个钢珠17之间填充有润滑剂，减小机械摩擦延长各部件寿命。

参见图7，所述上固定装置包括同轴的连接筒9、大直径圆盘11和小直径圆盘14。所述大直径圆盘11的下表面焊接小直径圆盘14，上表面焊接连接筒9。

多个所述上固定装置的小直径圆盘14插入对应下固定装置的内部光圆钢环16内。参见图6，为下部结构6的整体示意图。

每个所述上固定装置的上方均设置有立方体转换桁架单元1，参见图9，立方体转换桁架单元1由十二根框架钢管以及六根对角线钢管焊接而成，十二根框架钢管焊接形成立方体框架，六根对角线钢管分别沿立方体框架六个面的对角线焊接在立方体框架上，立方体转换桁架单元1底面的对角线钢管与每相邻两个侧面的对角线钢管形成稳定的三角形结构，底面的对角线钢管与顶面的对角线钢管平行。

每个所述框架钢管的两端均伸出立方体转换桁架单元1的焊接节点，每根对角线钢管的两端均伸出立方体转换桁架单元1的焊接节点，便于后续的搭接。

参见图1，所述立方体转换桁架单元1下端的一个框架钢管插入并固定在对应的连接筒9内，连接筒9上设置有多个个通孔组Ⅱ，多个个通孔组Ⅱ沿连接筒9的轴线方向等间距布置。每个所述通孔组Ⅱ包括位于同一横截面上的四个通孔Ⅱ，四个通孔Ⅱ沿连接筒9的周向等间距布置。每个所述通孔Ⅱ的外侧均焊接有螺母Ⅱ10。多个螺栓旋入所述螺母Ⅱ10并与连接筒9内的框架钢管抵紧。

相邻两个所述立方体转换桁架单元1之间通过多个Ⅰ型连接钢管3连接形成第一层围护桁架。

参见图1，所述第一层围护桁架上安装有第二层围护桁架，围护桁架之间通过多个Ⅰ型连接钢管3连接。

参见图4，所述Ⅰ型连接钢管3上设置有多个个通孔组Ⅰ，多个个通孔组Ⅰ沿Ⅰ型连接钢管3的轴线方向等间距布置。

参见图5，每个所述通孔组Ⅰ包括位于同一横截面上的四个通孔Ⅰ，四个通孔Ⅰ沿Ⅰ型连接钢管3的周向等间距布置。每个所述通孔Ⅰ的外侧均焊接有螺母Ⅰ8。

当相两层所述围护桁架通过多个Ⅰ型连接钢管3连接时，Ⅰ型连接钢管3竖直设置，Ⅰ型连接钢管3的两端分别套在上下两个立方体转换桁架单元1对应的框架钢管上，竖直状的Ⅰ型连接钢管3与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ8旋入螺栓。每根所述Ⅰ型连接钢管3与所连接的每根框架钢管重叠的管段上具有N个通孔组Ⅰ，N大于等于2。

同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元1之间通过4M根Ⅰ型连接钢管3和4(M-1)根Ⅱ型连接钢管2连接，M为大于零的自然数。所述Ⅱ型连接钢管2的外径与框架钢管的外径一致且均小于Ⅰ型连接钢管3的内径。

当同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元1之间的距离小于Ⅰ型连接钢管3的长度时，M取1，4根Ⅰ型连接钢管3水平布置在两个立方体转换桁架单元1之间，Ⅰ型连接钢管3的两端分别套在两个立方体转换桁架单元1对应的框架钢管上，水平状的Ⅰ型连接钢管3与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ8旋入螺栓。

当同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元1之间的距离大于等于Ⅰ型连接钢管3的长度时，M取大于1的自然数，4M根Ⅰ型连接钢管3和4(M-1)根Ⅱ型连接钢管2水平布置在两个立方体转换桁架单元1之间。M根所述Ⅰ型连接钢管3和(M-1)根Ⅱ型连接钢管2交替布置在两个立方体转换桁架单元1对应的框架钢管之间，Ⅱ型连接钢管2的两端分别伸入相邻的两个Ⅰ型连接钢管3内，靠近立方体转换桁架单元1的Ⅱ型连接钢管2套在对应的框架钢管上，水平状的Ⅰ型连接钢管3与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ旋入螺栓，Ⅰ型连接钢管3与Ⅱ型连接钢管2重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ8旋入螺栓。

每根所述Ⅰ型连接钢管3与所连接的每根框架钢管重叠的管段上具有N个通孔组Ⅰ，每根Ⅰ型连接钢管3与所连接的每根Ⅱ型连接钢管2重叠的管段上具有N个通孔组Ⅰ，N大于等于2。

参见图10，所述围护结构包括复合防火布4和连接挂钩5，复合防火布4包括高强度钢丝网和防火布料，防火布料包裹在高强度钢丝网的两侧，防火布料的边缘设置有供连接挂钩5安装的多个连接卡环。所述复合防火布4的防火布料表面涂有防火涂料。

参见图1，竖直的多个所述复合防火布4沿围护桁架内侧紧密布置并通过多个连接挂钩5固定在围护桁架上。

当施工物料因外界环境影响发生晃动、位移、着火或倒坍时，桁架体系将物料的作用力分散至建筑结构上，内部光圆钢环16在外部锯齿状钢环12内移动，多个弹簧15通过弹性形变消耗荷载，避免物料剧烈晃动、大位移、倒坍，从而保护物料不被损坏，保护人员不受伤害，避免周围物体二次伤害，也能避免火势的蔓延。

实施例2：

本实施例基于实施例1所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系的施工方法，包括以下步骤：

1)在工厂预制出多个所述立方体转换桁架单元1、多个Ⅱ型连接钢管2、多个Ⅰ型连接钢管3、多个围护结构、多个上固定装置和多个下固定装置；具体包括以下分步骤：

1-1)将十二根所述框架钢管焊接形成立方体，每根框架钢管分别对应立方体的十二条边，立方体的八个顶点处所对应的三根框架钢管分别适当延长相同的距离，六根对角线钢管作为立方体六个面的对角线与已有立方体焊接连接，对角线的组合方向要满足立方体底面与侧面的对角线钢管组成两个稳定三角形，顶面对角线钢管与底面对角线钢管平行放置。

1-2)通过平面定位及中心测量，把内径略大于所述框架钢管外径的Ⅰ型连接钢管3进行螺纹钻孔处理，Ⅰ型连接钢管3同一横截面上十字形分布四个钻孔，每个钻孔对应焊接螺母Ⅰ8，钢管上每隔一段距离十字形布置四个螺栓孔及螺母Ⅰ8。

1-3)在所述立方体转换桁架单元1底部的一根框架钢管处套置一段直径与Ⅰ型连接钢管3相同的连接筒9，同步骤1-2)一样钻孔并焊接螺母Ⅱ10。

1-4)通过平面定位及中心测量，所述连接筒9下端与大直径圆盘11焊接连接。

1-5)通过平面定位及中心测量，所述大直径圆盘11下端与小直径圆盘14焊接连接。

1-6)所述底部法兰固定盘13上部与外部锯齿状钢环12焊接连接。

1-7)通过平面定位及中心测量，所述外部锯齿状钢环12中心部位放置内部光圆钢环16。

1-8)所述弹簧卡槽18共八对，每一对中一个焊接在外部锯齿状钢环12的弹簧凹槽1201中，另一个焊接在内部光圆钢环16外圈表面。

1-9)八个高劲度的所述弹簧15放置在八对弹簧卡槽18中。

1-10)所述内部光圆钢环16中放置一定数量尺寸合理的钢珠17，钢珠17工作时配合使用润滑剂。

1-11)所述小直径圆盘14对接放入内部光圆钢环16中。

2)根据设计将多个所述底部法兰固定盘13通过膨胀螺栓固定在施工物料堆放区域的外围，把多个上固定装置和多个下固定装置组装成下部结构6。

3)将多个所述立方体转换桁架单元1固定在对应的上固定装置上，采用多个Ⅰ型连接钢管3将同一水平面上的立方体转换桁架单元1连接起来形成第一层围护桁架；其中，所述Ⅰ型连接钢管3与框架钢管以及Ⅱ型连接钢管2采用多个螺栓挤压固定。

4)根据设计在所述第一层围护桁架上连接第二层围护桁架，两层围护桁架上的框架钢管也采用如同步骤3)的连接方式完成连接。

5)将多个所述复合防火布4沿围护桁架紧密布置并通过多个连接挂钩5固定在围护桁架上，其中，高强度的复合防火布4边缘上的连接卡环与连接挂钩5一端挂接，连接挂钩5另一端与Ⅰ型连接钢管3、Ⅱ型连接钢管2、立方体转换桁架单元1挂接，形成侧向围护结构，避免由于作业人员操作不当导致易损部位损坏，也可避免火灾时物料被烧损坏倒坍伤人或阻挡逃生路径。

实施例3：

本实施例公开了一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，包括多个立方体转换桁架单元1、多个Ⅰ型连接钢管3、围护结构和下部结构6。

所述下部结构6包括多个上固定装置和多个下固定装置，下固定装置包括外部锯齿状钢环12、底部法兰固定盘13、弹簧15和内部光圆钢环16，多个底部法兰固定盘13固定在施工物料堆放区域的外围。

参见图8，所述外部锯齿状钢环12焊接在与其同轴的底部法兰固定盘13上，外部锯齿状钢环12的内壁上设置有多个弹簧凹槽1201，多个弹簧凹槽1201沿外部锯齿状钢环12的周向等间距布置。

所述内部光圆钢环16放置在外部锯齿状钢环12的中心处，内部光圆钢环16与每个弹簧凹槽1201对应的侧壁上均焊接有弹簧卡槽18，每个弹簧凹槽1201远离内部光圆钢环16的侧壁上焊接有弹簧卡槽18。

每个所述弹簧凹槽1201内均设置有弹簧15，弹簧15的一端安装到弹簧凹槽1201内壁上的弹簧卡槽18内，另一端安装到内部光圆钢环16上的弹簧卡槽18内。

所述内部光圆钢环16内装有多个钢珠17，多个钢珠17之间填充有润滑剂。

所述上固定装置包括同轴的连接筒9、大直径圆盘11和小直径圆盘14。参见图7，所述大直径圆盘11的下表面焊接小直径圆盘14，上表面焊接连接筒9。

多个所述上固定装置的小直径圆盘14插入对应下固定装置的内部光圆钢环16内。参见图6,为所述下部结构6的整体示意图。

参见图2或3,每个所述上固定装置上均固接有立方体转换桁架单元1，每相邻两个立方体转换桁架单元1之间通过多个Ⅰ型连接钢管3连接形成围护桁架。所述围护结构沿围护桁架内侧紧密布置。

当施工物料因外界环境影响发生晃动、位移、着火或倒坍时，桁架体系将物料的作用力分散至建筑结构上，内部光圆钢环16在外部锯齿状钢环12内移动，多个弹簧15通过弹性形变消耗荷载。

实施例4：

本实施例主要结构同实施例3，进一步，参见图10，所述围护结构包括复合防火布4和连接挂钩5，复合防火布4包括高强度钢丝网和防火布料，防火布料包裹在高强度钢丝网的两侧，防火布料的边缘设置有供连接挂钩5安装的多个连接卡环。

竖直的多个所述复合防火布4沿围护桁架内侧紧密布置并通过多个连接挂钩5固定在围护桁架上，复合防火布4的防火布料表面涂有防火涂料。

实施例5：

本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述底部法兰固定盘13通过膨胀螺栓固定在地面或混凝土构件上。

实施例6：

本实施例主要结构同实施例5，进一步，参见图9，所述立方体转换桁架单元1由十二根框架钢管以及六根对角线钢管焊接而成，十二根框架钢管焊接形成立方体框架，六根对角线钢管分别沿立方体框架六个面的对角线焊接在立方体框架上。

每个所述框架钢管的两端均伸出立方体转换桁架单元1的焊接节点，每根对角线钢管的两端均伸出立方体转换桁架单元1的焊接节点。

所述立方体转换桁架单元1下端的一个框架钢管插入并固定在对应的连接筒9内。

实施例7：

本实施例主要结构同实施例6，进一步，参见图10，所述连接筒9上设置有多个个通孔组Ⅱ，多个个通孔组Ⅱ沿连接筒9的轴线方向等间距布置。

每个所述通孔组Ⅱ包括位于同一横截面上的四个通孔Ⅱ，四个通孔Ⅱ沿连接筒9的周向等间距布置。每个所述通孔Ⅱ的外侧均焊接有螺母Ⅱ10。

多个螺栓旋入所述螺母Ⅱ10并与连接筒9内的框架钢管抵紧。

实施例8：

本实施例主要结构同实施例6，进一步，参见图9，所述立方体转换桁架单元1底面的对角线钢管与每相邻两个侧面的对角线钢管形成三角形结构，底面的对角线钢管与顶面的对角线钢管平行。

实施例9：

本实施例主要结构同实施例6，进一步，参见图4或5，所述Ⅰ型连接钢管3上设置有多个个通孔组Ⅰ，多个个通孔组Ⅰ沿Ⅰ型连接钢管3的轴线方向等间距布置。

每个所述通孔组Ⅰ包括位于同一横截面上的四个通孔Ⅰ，四个通孔Ⅰ沿Ⅰ型连接钢管3的周向等间距布置。每个所述通孔Ⅰ的外侧均焊接有螺母Ⅰ8。

同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元1之间通过4M根Ⅰ型连接钢管3和4(M-1)根Ⅱ型连接钢管2连接，M为大于零的自然数。所述Ⅱ型连接钢管2的外径与框架钢管的外径一致且均小于Ⅰ型连接钢管3的内径。

当同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元1之间的距离小于Ⅰ型连接钢管3的长度时，M取1，4根Ⅰ型连接钢管3水平布置在两个立方体转换桁架单元1之间，Ⅰ型连接钢管3的两端分别套在两个立方体转换桁架单元1对应的框架钢管上，水平状的Ⅰ型连接钢管3与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ8旋入螺栓。

当同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元1之间的距离大于等于Ⅰ型连接钢管3的长度时，M取大于1的自然数，4M根Ⅰ型连接钢管3和4(M-1)根Ⅱ型连接钢管2水平布置在两个立方体转换桁架单元1之间。M根所述Ⅰ型连接钢管3和(M-1)根Ⅱ型连接钢管2交替布置在两个立方体转换桁架单元1对应的框架钢管之间，Ⅱ型连接钢管2的两端分别伸入相邻的两个Ⅰ型连接钢管3内，靠近立方体转换桁架单元1的Ⅱ型连接钢管2套在对应的框架钢管上，水平状的Ⅰ型连接钢管3与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ旋入螺栓，Ⅰ型连接钢管3与Ⅱ型连接钢管2重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ8旋入螺栓。

Claims (9)

1.一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，其特征在于：包括若干立方体转换桁架单元(1)、若干Ⅰ型连接钢管(3)、围护结构和下部结构(6)；

所述下部结构(6)包括若干上固定装置和若干下固定装置，下固定装置包括外部锯齿状钢环(12)、底部法兰固定盘(13)、弹簧(15)和内部光圆钢环(16)，若干底部法兰固定盘(13)固定在施工物料堆放区域的外围；

所述外部锯齿状钢环(12)焊接在与其同轴的底部法兰固定盘(13)上，外部锯齿状钢环(12)的内壁上设置有若干弹簧凹槽(1201)，若干弹簧凹槽(1201)沿外部锯齿状钢环(12)的周向等间距布置；

所述内部光圆钢环(16)放置在外部锯齿状钢环(12)的中心处，内部光圆钢环(16)与每个弹簧凹槽(1201)对应的侧壁上均焊接有弹簧卡槽(18)，每个弹簧凹槽(1201)远离内部光圆钢环(16)的侧壁上焊接有弹簧卡槽(18)；

每个所述弹簧凹槽(1201)内均设置有弹簧(15)，弹簧(15)的一端安装到弹簧凹槽(1201)内壁上的弹簧卡槽(18)内，另一端安装到内部光圆钢环(16)上的弹簧卡槽(18)内；

所述内部光圆钢环(16)内装有若干钢珠(17)，若干钢珠(17)之间填充有润滑剂；

所述上固定装置包括同轴的连接筒(9)、大直径圆盘(11)和小直径圆盘(14)；所述大直径圆盘(11)的下表面焊接小直径圆盘(14)，上表面焊接连接筒(9)；

若干所述上固定装置的小直径圆盘(14)插入对应下固定装置的内部光圆钢环(16)内；

每个所述上固定装置上均固接有立方体转换桁架单元(1)，立方体转换桁架单元(1)由十二根框架钢管以及六根对角线钢管焊接而成，十二根框架钢管焊接形成立方体框架，六根对角线钢管分别沿立方体框架六个面的对角线焊接在立方体框架上；

每个所述框架钢管的两端均伸出立方体转换桁架单元(1)的焊接节点，每根对角线钢管的两端均伸出立方体转换桁架单元(1)的焊接节点；

所述立方体转换桁架单元(1)下端的一个框架钢管插入并固定在对应的连接筒(9)内；

每相邻两个所述立方体转换桁架单元(1)之间通过若干Ⅰ型连接钢管(3)连接形成围护桁架；所述围护结构沿围护桁架内侧紧密布置；

当施工物料因外界环境影响发生晃动、位移、着火或倒坍时，桁架体系将物料的作用力分散至建筑结构上，内部光圆钢环(16)在外部锯齿状钢环(12)内移动，若干弹簧(15)通过弹性形变消耗荷载。

2.根据权利要求1所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，其特征在于：所述围护结构包括复合防火布(4)和连接挂钩(5)，复合防火布(4)包括高强度钢丝网和防火布料，防火布料包裹在高强度钢丝网的两侧，防火布料的边缘设置有供连接挂钩(5)安装的若干连接卡环；

竖直的若干所述复合防火布(4)沿围护桁架内侧紧密布置并通过若干连接挂钩(5)固定在围护桁架上，复合防火布(4)的防火布料表面涂有防火涂料。

3.根据权利要求1所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，其特征在于：所述底部法兰固定盘(13)通过膨胀螺栓固定在地面或混凝土构件上。

4.根据权利要求1所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，其特征在于：所述连接筒(9)上设置有若干个通孔组Ⅱ，若干个通孔组Ⅱ沿连接筒(9)的轴线方向等间距布置；

每个所述通孔组Ⅱ包括位于同一横截面上的四个通孔Ⅱ，四个通孔Ⅱ沿连接筒(9)的周向等间距布置；每个所述通孔Ⅱ的外侧均焊接有螺母Ⅱ(10)；

若干螺栓旋入所述螺母Ⅱ(10)并与连接筒(9)内的框架钢管抵紧。

5.根据权利要求1所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，其特征在于：所述立方体转换桁架单元(1)底面的对角线钢管与每相邻两个侧面的对角线钢管形成三角形结构，底面的对角线钢管与顶面的对角线钢管平行。

6.根据权利要求1所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，其特征在于：所述Ⅰ型连接钢管(3)上设置有若干个通孔组Ⅰ，若干个通孔组Ⅰ沿Ⅰ型连接钢管(3)的轴线方向等间距布置；

每个所述通孔组Ⅰ包括位于同一横截面上的四个通孔Ⅰ，四个通孔Ⅰ沿Ⅰ型连接钢管(3)的周向等间距布置；每个所述通孔Ⅰ的外侧均焊接有螺母Ⅰ(8)；

同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元(1)之间通过4M根Ⅰ型连接钢管(3)和4(M-1)根Ⅱ型连接钢管(2)连接，M为大于零的自然数；所述Ⅱ型连接钢管(2)的外径与框架钢管的外径一致且均小于Ⅰ型连接钢管(3)的内径；

当同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元(1)之间的距离小于Ⅰ型连接钢管(3)的长度时，M取1，4根Ⅰ型连接钢管(3)水平布置在两个立方体转换桁架单元(1)之间，Ⅰ型连接钢管(3)的两端分别套在两个立方体转换桁架单元(1)对应的框架钢管上，水平状的Ⅰ型连接钢管(3)与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ(8)旋入螺栓；

当同一水平面相邻两个所述立方体转换桁架单元(1)之间的距离大于等于Ⅰ型连接钢管(3)的长度时，M取大于1的自然数，4M根Ⅰ型连接钢管(3)和4(M-1)根Ⅱ型连接钢管(2)水平布置在两个立方体转换桁架单元(1)之间；M根所述Ⅰ型连接钢管(3)和(M-1)根Ⅱ型连接钢管(2)交替布置在两个立方体转换桁架单元(1)对应的框架钢管之间，Ⅱ型连接钢管(2)的两端分别伸入相邻的两个Ⅰ型连接钢管(3)内，靠近立方体转换桁架单元(1)的Ⅱ型连接钢管(2)套在对应的框架钢管上，水平状的Ⅰ型连接钢管(3)与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ旋入螺栓，Ⅰ型连接钢管(3)与Ⅱ型连接钢管(2)重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ(8)旋入螺栓。

7.根据权利要求6所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，其特征在于：所述下部结构(6)上固接的围护桁架记为第一层围护桁架，第一层围护桁架上安装有若干层围护桁架，围护桁架之间通过若干Ⅰ型连接钢管(3)连接；

当相邻两层所述围护桁架通过若干Ⅰ型连接钢管(3)连接时，Ⅰ型连接钢管(3)竖直设置，Ⅰ型连接钢管(3)的两端分别套在上下两个立方体转换桁架单元(1)对应的框架钢管上，竖直状的Ⅰ型连接钢管(3)与框架钢管重叠部分的通孔组Ⅰ上的每个螺母Ⅰ(8)旋入螺栓。

8.根据权利要求7所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系，其特征在于：每根所述Ⅰ型连接钢管(3)与所连接的每根框架钢管重叠的管段上具有N个通孔组Ⅰ，每根Ⅰ型连接钢管(3)与所连接的每根Ⅱ型连接钢管(2)重叠的管段上具有N个通孔组Ⅰ，N大于等于2。

9.基于权利要求7所述的一种可多向调节的通用型装配式防灾围护桁架体系的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在工厂预制出若干所述立方体转换桁架单元(1)、若干Ⅱ型连接钢管(2)、若干Ⅰ型连接钢管(3)、若干围护结构、若干上固定装置和若干下固定装置；

2)根据设计将若干所述底部法兰固定盘(13)固定在施工物料堆放区域的外围，把若干上固定装置和若干下固定装置组装成下部结构(6)；

3)将若干所述立方体转换桁架单元(1)固定在对应的上固定装置上，采用若干Ⅰ型连接钢管(3)将同一水平面上的立方体转换桁架单元(1)连接起来形成第一层围护桁架；

4)根据设计在所述第一层围护桁架上连接若干层围护桁架；

5)将若干复合防火布(4)沿围护桁架紧密布置并通过若干连接挂钩(5)固定在围护桁架上。

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