CN113957990A - 一种空旷场地超高结构防雷系统与节点装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，提供了一种空旷场地超高结构防雷系统与节点装置。包括：镀锌盘扣架，所述镀锌盘扣架由立杆和水平杆组成；所述镀锌盘扣架的底部连接有环绕镀锌扁钢，所述环绕镀锌扁钢的侧边缘向一侧设置有多条延伸镀锌扁钢，多条所述延伸镀锌扁钢通过连接镀锌扁钢连接，所述连接镀锌扁钢与所述延伸镀锌扁钢的连接点处分别设有垂直接地极。本发明的有益效果在于：利用镀锌盘扣架作为接闪装置，利用盘扣架的竖向立杆作为引下线，在场地围挡处设置人工接地极(垂直接地极)，将雷电从架体高处逐步引到人工接地极，防雷电效果明显，有效地解决了架体被雷电击穿的难题。

Description

一种空旷场地超高结构防雷系统与节点装置

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种空旷场地超高结构防雷系统与节点装置。

背景技术

空旷场地举办重大活动，架体采用镀锌钢管，容易受雷电闪击，避雷至关重要，现有的避雷方式效果不佳，架体易被闪电击穿，存在较大的安全隐患。

此外，在空旷场地上举办重大活动时，威压钢索无固定点成为难题。此外，工作平台是一个比较强的结构体，而盘扣架单根杆件相对细柔，如何将方钢管平台固定于盘扣架体上，确保其在威亚钢索动荷载作用下均匀传力是一大难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，以解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，包括：镀锌盘扣架，所述镀锌盘扣架由立杆和水平杆组成；所述镀锌盘扣架的底部连接有环绕镀锌扁钢，所述环绕镀锌扁钢的侧边缘向一侧设置有多条延伸镀锌扁钢，多条所述延伸镀锌扁钢通过连接镀锌扁钢连接，所述连接镀锌扁钢与所述延伸镀锌扁钢的连接点处分别设有垂直接地极。

可选实施例中，所述镀锌盘扣架作为接闪装置，所述镀锌盘扣架的立杆作为引下线，所述延伸镀锌扁钢延伸至场地围挡处。

可选实施例中，所述环绕镀锌扁钢在距离地面0.5m处沿各所述镀锌盘扣架的周长方向敷设一圈，并与所述镀锌盘扣架的立杆焊接。

可选实施例中，所述垂直接地极采用长2.5m、φ14mm镀锌圆钢制作，各所述垂直接地极的间距不小于5m，埋深不小于1m。

可选实施例中，所述镀锌盘扣架包括一号支架和二号支架，所述一号支架和二号支架的周长方向均敷设一圈所述镀锌盘扣架。

可选实施例中，所述一号支架和二号支架之间设置有若干主索道和驱动索；所述一号支架和二号支架由多个立杆和水平杆交叉组成网状架构，其中，所述一号支架和二号支架在水平方向设置有多组水平剪刀撑，所述一号支架和二号支架在竖直方向设置有多组斜支撑杆；所述一号支架和二号支架上分别设置有一由多个方钢管组成的工作平台，所述工作平台的两侧的方钢管通过支撑槽钢连接在所述一号支架和二号支架的所述立杆的节点上，所述方钢管的两侧分别连接一斜撑的一端，两所述斜撑的另一端分别连接在所述一号支架和二号支架的立杆的节点上，所述主索道的两端分别连接有一主索道配重。

可选实施例中，所述工作平台的设置高度为44m；所述工作平台的两侧方钢管朝内铺设有跳板，两所述跳板上分别设置有转向滑轮一和转向滑轮二；所述一号支架和二号支架的尺寸为：长×宽×高＝24m×24m×46m，跨度距离大于200m，两所述支架采用盘扣架体系，所述立杆的间距设置为1.2m×1.2m，所述间距处设置有水平X向和Y向节点；所述水平杆的步距1.5m，所述步距处设置有Z向节点，所述水平杆沿受力方向采用所述斜支撑杆满拉，垂直受力方向隔二拉二设置；所述水平剪刀撑沿每3步设置一道；所述一号支架和二号支架的底部均设置架体配重；所述工作平台设置在两所述支架的中心位置，其中，所述方钢管的最外圈尺寸为：X向＝1.2m×13，Y向＝1.2m×14。

可选实施例中，X向共设置有5个所述方钢管，在X向两侧的所述方钢管的中线位置处设置一所述方钢管，另外两根方钢管沿两侧所述方钢管向内间距1.2m×3设置；Y向共设置有6个所述方钢管，沿Y向两侧所述方钢管向内间距1.2m×3分别设置有一所述方钢管，沿两侧所述方钢管向内间距1.2m×6分别设置有另两所述方钢管，位于中间位置处的两所述方钢管的间距为：1.2m×2。

可选实施例中，所述转向滑轮一、转向滑轮二、主索道和驱动索均设置于间距为1.2m×2的两所述方钢管包围的区域；所述支撑槽钢沿Y向布置，所述支撑槽钢的X向跨度为1.2m×2，在X向两侧的所述方钢管向内、向外各延伸1.2m；Y向布置的最外侧两所述支撑槽钢与Y向两侧的所述方钢管位置相同，沿最外侧两所述支撑槽钢向内1.2m×3、1.2m×5位置处各设置有一所述支撑槽钢，向内1.2m×5位置处的两所述支撑槽钢均匀设置有4个间距为1.2m的所述支撑槽钢。

可选实施例中，所述方钢管与所述支撑槽钢焊接，所述支撑槽钢的两端、中部位置与所述立杆采用螺栓或U型卡连接；两所述斜撑一长一短，均为槽钢；短的所述斜撑的X向跨度为1.2m，Z向跨度为1.5m×3；长的所述斜撑的跨度为2.4m，Z向跨度为1.5m×3。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明中的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置利用镀锌盘扣架作为接闪装置，利用盘扣架的竖向立杆作为引下线，在场地围挡处设置人工接地极(垂直接地极)，将雷电从架体高处逐步引到人工接地极，防雷电效果明显，有效地解决了架体被雷电击穿的难题。

(2)本发明中的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置中的镀锌盘扣架为两个相距200m，24m×24m×46m的盘扣式脚手架巨型结构支架，此架体结构一方面能够承受十级大风的考验，另一方面能够承受威亚钢索动荷载作用，本申请将盘扣式脚手架的结构通过SAP2000三维建模分析设计计算，并采取了斜支撑杆满步、三步设一道水平剪刀撑、增设主索道配重等一系列构造措施，保证支架在荷载作用下承载力和变形满足要求。

(3)本发明中的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置在支架顶部设置方钢管工作平台，为威亚钢索固定于支架上提供受力支点。本申请通过槽钢作为方钢管平台竖向荷载的支撑体，设置斜撑将方钢管传来的水平荷载均匀分散到多排盘扣架立杆上，避免局部应力集中造成支架立杆的失稳破坏。此外，斜撑的设置方式能够使支架受力均衡，防止侧倾，主要是考虑受力的方向和角度，斜撑角度过于平缓，可传递的水平力较小，不适宜连接更多的立杆，否则水平力也不可能有效传递。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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它的附图。

图1为本发明一实施例提供的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置的结构示意图。

图2为本发明一实施例提供的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置的中镀锌盘扣架连接威亚结构立面图。

图3为本发明一实施例提供的镀锌盘扣架的顶部威压受力点固定平台图。

图4为本发明一实施例提供的镀锌盘扣架的架体侧视图。

图5为本发明一实施例提供的镀锌盘扣架的架体正视图。

图6为本发明一实施例提供的镀锌盘扣架的水平剪刀撑布置图。

图7为本发明一实施例提供的镀锌盘扣架的工作平台的方钢防侧移节点图一。

图8为本发明一实施例提供的镀锌盘扣架的工作平台的方钢防侧移节点图二。

其中，图中附图标记为：1－主索道、2－驱动索、3－主索道配重、4—威亚设备、5—控制柜、6－转向滑轮三、7－转向滑轮二、8－转向滑轮一、9-移动小车、10—吊具、11-道具、12—驱动索固定机构、13-方钢管、14-工作平台、15—斜撑、16－水平剪刀撑、17－架体配重、18－防雨棚、19-脚手板、20—支撑槽钢，21、盘扣架环绕镀锌扁钢，22、延伸镀锌扁钢，23、连接镀锌扁钢，24、垂直接地极，25、镀锌盘扣架。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅附图1-8，本实施例的目的在于提供了一种空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，包括：镀锌盘扣架25，镀锌盘扣架25由立杆和水平杆组成；镀锌盘扣架25的底部连接有环绕镀锌扁钢21，环绕镀锌扁钢21的侧边缘向一侧设置有多条延伸镀锌扁钢22，多条延伸镀锌扁钢22通过连接镀锌扁钢23连接，连接镀锌扁钢23与延伸镀锌扁钢22的连接点处分别设有垂直接地极24。

其中，镀锌盘扣架25作为接闪装置，镀锌盘扣架25的立杆作为引下线，延伸镀锌扁钢22延伸至场地围挡处。该空旷场地超高结构防雷系统与节点装置根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010，按照第三类雷电防护等级进行设防。环绕镀锌扁钢21在距离地面0.5m处沿各镀锌盘扣架25的周长方向敷设一圈，并与镀锌盘扣架25的立杆焊接。需要指出的是，延伸镀锌扁钢22沿混凝土地面明敷，连接镀锌扁钢23沿围墙内地面明敷，延伸镀锌扁钢22、连接镀锌扁钢23均应设置地面橡胶电缆保护槽对扁钢进行保护，避免日常损坏，并应保证在雷电日避免接近此扁钢。

具体地，垂直接地极24采用长2.5m、φ14mm镀锌圆钢制作，若现场挖坑后连接点下部有任何管线，应注意避开管线在附近重新挖坑敷设垂直接地极24，各垂直接地极24的间距不小于5m，埋深不小于1m。人工接地极(环绕镀锌扁钢21、连接镀锌扁钢23)采用40mm×4mm镀锌扁钢+50mm×50mm×3mm镀锌角钢。施工完毕后测量每一独立架体的冲击接地电阻，冲击接地电阻应不大于30欧姆，若接地电阻不满足要求，应补打接地极。

本实施例中，镀锌盘扣架25包括一号支架和二号支架，一号支架和二号支架的周长方向均敷设一圈镀锌盘扣架25。一号支架和二号支架之间设置有若干主索道1和驱动索2；一号支架和二号支架由多个立杆和水平杆交叉组成网状架构，其中，一号支架和二号支架在水平方向设置有多组水平剪刀撑16，一号支架和二号支架在竖直方向设置有多组斜支撑杆。一号支架和二号支架的尺寸为：长×宽×高＝24m×24m×46m，跨度距离大于200m，两支架采用盘扣架体系，立杆的间距设置为1.2m×1.2m，间距处设置有水平X向和Y向节点；水平杆的步距1.5m，步距处设置有Z向节点，水平杆沿受力方向采用斜支撑杆满拉，垂直受力方向隔二拉二设置；水平剪刀撑沿每3步设置一道；一号支架和二号支架的底部均设置架体配重17，此外主索道1的两端分别连接有一主索道配重3。需要指出的是，两盘扣式脚手架巨型结构支架结构一方面能够承受十级大风的考验，另一方面能够承受威亚钢索动荷载作用，本申请将盘扣式脚手架的结构通过SAP2000三维建模分析设计计算，并采取了斜支撑杆满步、三步设一道水平剪刀撑、增设主索道配重等一系列构造措施，保证两支架在荷载作用下承载力和变形满足要求。

进一步地，一号支架和二号支架上分别设置有一由多个方钢管13组成的工作平台14，工作平台14的设置高度为44m；工作平台14的两侧的方钢管13通过支撑槽钢20连接在一号支架和二号支架的立杆的节点上。方钢管13的两侧分别连接一斜撑15的一端，两斜撑15的另一端分别连接在一号支架和二号支架的立杆的节点上，两斜撑15一长一短，均为槽钢；短的斜撑15的X向跨度为1.2m，Z向跨度为1.5m×3；长的斜撑15的跨度为2.4m，Z向跨度为1.5m×3。斜撑15的两向跨度设置方式能够使支架整体受力均衡，防止侧倾，主要是考虑受力的方向和角度，斜撑角度过于平缓，可传递的水平力较小，不适宜连接更多的立杆，否则水平力也不可能有效传递。

进一步地，工作平台14设置在两支架的各自的几何中心位置，其中，方钢管13的最外圈尺寸为：X向＝1.2m×13，Y向＝1.2m×14。X向共设置有5个方钢管13，在X向两侧的方钢管13的中线位置处设置一方钢管13，另外两根方钢管13沿两侧方钢管13向内间距1.2m×3设置。Y向共设置有6个方钢管13，沿Y向两侧方钢管13向内间距1.2m×3分别设置有一方钢管13，沿两侧方钢管13向内间距1.2m×6分别设置有另两方钢管13，位于中间位置处的两方钢管的间距为：1.2m×2。方钢管13两向的数量及间距的设置与支架的受力情况有关，工作平台的主要受力集中在Y向中部区域，所以Y向中布区域设置较密集的方钢管13，此处主要布置滑轮、钢索等工作装置。需要明确的是，转向滑轮一8、转向滑轮二7、主索道1和驱动索2均设置于间距为1.2m×2的两方钢管13包围的区域。该种布置方式也使受力不过度集中，能够将受力较好地分布于支架中，提高稳定性。

如附图2所示，工作平台14的两侧方钢管13朝内铺设有跳板，两跳板上分别设置有转向滑轮一8和转向滑轮二7。支撑槽钢20沿Y向布置，支撑槽钢20的X向跨度为1.2m×2，在X向两侧的方钢管13向内、向外各延伸1.2m。值得一提的是，Y向布置的最外侧两支撑槽钢20与Y向两侧的方钢管13位置相同，沿最外侧两支撑槽钢20向内1.2m×3、1.2m×5位置处各设置有一支撑槽钢20，向内1.2m×5位置处的两支撑槽钢20均匀设置有4个间距为1.2m的支撑槽钢20。此处，支撑槽钢20密集设置首先是是由于此处工作装置较多，受力较大；其次最主要的工作平台14为威亚钢索固定于支架上提供受力支点，而支撑槽钢20作为方钢管13构成的工作平台14竖向荷载的支撑体，在设置斜撑将方钢管传来的水平荷载均匀分散到多排盘扣架立杆上，避免局部应力集中造成支架立杆的失稳破坏。解决了盘扣架单根杆件相对细柔，方钢管平台固定于盘扣架体上其在威亚钢索动荷载作用下均匀传力的难题。

此外，方钢管13与支撑槽钢20焊接，支撑槽钢20的两端、中部位置与立杆采用螺栓或U型卡连接。最后，如附图1所示，本实施例中还包括配套使用的多组主索道1、驱动索2及威亚设备4，主索道1、驱动索26等通过转向滑轮三6、转向滑轮二7、转向滑轮一8安装在工作台的中间区域的Y向1.2m×2的两方钢管(13)包围的区域的跳板上。在两支架中设置有控制柜5，在控制柜5上设置有防雨棚18，控制柜5的一侧设置有威亚设备4(驱动设备)，两支架还分别设置有架体配重17和脚手板19，其他配套设置不再详述，其均为现有技术。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，包括：镀锌盘扣架(25)，所述镀锌盘扣架(25)由立杆和水平杆组成；

其特征在于：所述镀锌盘扣架(25)的底部连接有环绕镀锌扁钢(21)，所述环绕镀锌扁钢(21)的侧边缘向一侧设置有多条延伸镀锌扁钢(22)，多条所述延伸镀锌扁钢(22)通过连接镀锌扁钢(23)连接，所述连接镀锌扁钢(23)与所述延伸镀锌扁钢(22)的连接点处分别设有垂直接地极(24)。

2.如权利要求1所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，所述镀锌盘扣架(25)作为接闪装置，所述镀锌盘扣架(25)的立杆作为引下线，所述延伸镀锌扁钢(22)延伸至场地围挡处。

3.如权利要求1所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，所述环绕镀锌扁钢(21)在距离地面0.5m处沿各所述镀锌盘扣架(25)的周长方向敷设一圈，并与所述镀锌盘扣架(25)的立杆焊接。

4.如权利要求1所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，所述垂直接地极(24)采用长2.5m、φ14mm镀锌圆钢制作，各所述垂直接地极(24)的间距不小于5m，埋深不小于1m。

5.如权利要求1所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，所述镀锌盘扣架(25)包括一号支架和二号支架，所述一号支架和二号支架的周长方向均敷设一圈所述镀锌盘扣架(25)。

6.如权利要求1所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，所述一号支架和二号支架之间设置有若干主索道(1)和驱动索(2)；所述一号支架和二号支架由多个立杆和水平杆交叉组成网状架构，其中，所述一号支架和二号支架在水平方向设置有多组水平剪刀撑(16)，所述一号支架和二号支架在竖直方向设置有多组斜支撑杆；所述一号支架和二号支架上分别设置有一由多个方钢管(13)组成的工作平台(14)，所述工作平台(14)的两侧的方钢管(13)通过支撑槽钢(20)连接在所述一号支架和二号支架的所述立杆的节点上，所述方钢管(13)的两侧分别连接一斜撑(15)的一端，两所述斜撑(15)的另一端分别连接在所述一号支架和二号支架的立杆的节点上，所述主索道(1)的两端分别连接有一主索道配重(3)。

7.如权利要求6所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，所述工作平台(14)的设置高度为44m；所述工作平台(14)的两侧方钢管(13)朝内铺设有跳板，两所述跳板上分别设置有转向滑轮一(8)和转向滑轮二(7)；所述一号支架和二号支架的尺寸为：长×宽×高＝24m×24m×46m，跨度距离大于200m，两所述支架采用盘扣架体系，所述立杆的间距设置为1.2m×1.2m，所述间距处设置有水平X向和Y向节点；所述水平杆的步距1.5m，所述步距处设置有Z向节点，所述水平杆沿受力方向采用所述斜支撑杆满拉，垂直受力方向隔二拉二设置；所述水平剪刀撑沿每3步设置一道；所述一号支架和二号支架的底部均设置架体配重(17)；所述工作平台(14)设置在两所述支架的中心位置，其中，所述方钢管(13)的最外圈尺寸为：X向＝1.2m×13，Y向＝1.2m×14。

8.如权利要求7所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，X向共设置有5个所述方钢管(13)，在X向两侧的所述方钢管(13)的中线位置处设置一所述方钢管(13)，另外两根方钢管(13)沿两侧所述方钢管(13)向内间距1.2m×3设置；

Y向共设置有6个所述方钢管(13)，沿Y向两侧所述方钢管(13)向内间距1.2m×3分别设置有一所述方钢管(13)，沿两侧所述方钢管(13)向内间距1.2m×6分别设置有另两所述方钢管(13)，位于中间位置处的两所述方钢管的间距为：1.2m×2。

9.如权利要求8所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，所述转向滑轮一(8)、转向滑轮二(7)、主索道(1)和驱动索(2)均设置于间距为1.2m×2的两所述方钢管(13)包围的区域；所述支撑槽钢(20)沿Y向布置，所述支撑槽钢(20)的X向跨度为1.2m×2，在X向两侧的所述方钢管(13)向内、向外各延伸1.2m；Y向布置的最外侧两所述支撑槽钢(20)与Y向两侧的所述方钢管(13)位置相同，沿最外侧两所述支撑槽钢(20)向内1.2m×3、1.2m×5位置处各设置有一所述支撑槽钢(20)，向内1.2m×5位置处的两所述支撑槽钢(20)均匀设置有4个间距为1.2m的所述支撑槽钢(20)。

10.如权利要求9所述的空旷场地超高结构防雷系统与节点装置，其特征在于，所述方钢管(13)与所述支撑槽钢(20)焊接，所述支撑槽钢(20)的两端、中部位置与所述立杆采用螺栓或U型卡连接；两所述斜撑(15)一长一短，均为槽钢；短的所述斜撑(15)的X向跨度为1.2m，Z向跨度为1.5m×3；长的所述斜撑(15)的跨度为2.4m，Z向跨度为1.5m×3。

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