CN114645623A - 一种适用于场馆快速改造的结构系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于场馆快速改造的结构系统及其施工方法，包括快装可调架体体系和固定连接在快装可调架体体系上的预制混凝土面板，快装可调架体体系包括一组底部粗调装置、支撑钢架体和一组顶部精调装置，支撑钢架体包括一组钢立柱、一组钢横梁、一组钢分布梁和一组钢架体支撑，顶部精调装置的底部落置于钢分布梁的上顶面，所述钢架体支撑包括连系钢撑和斜向钢撑。本发明采用了粗精结合的两级调控方案，通过底部的粗调装置可以对钢结构的整个架体标高产生一个宏观大幅调整，通过顶部的精调装置可以对预制混凝土面板进行局部微调整，可以实现预制混凝土面板的局部精细调整，保证了调整精度，精调装置之间相对独立，避免了粗调装置调整时带来的附加影响。

Description

一种适用于场馆快速改造的结构系统及其施工方法

技术领域

本发明属于场馆快装支撑系统，特别是一种适用于场馆快速改造的结构系统及其施工方法。

背景技术

近年来，随着人们对游泳和滑冰项目的青睐，国内建造了越来越多的室内游泳馆和室内滑冰场。对于游泳场馆来说，要有一个标高差相对较大的场地用来存续池水，而滑冰场地则需要一个坚实平整的场地用于铺设冰场，由于两种场地要求各异，导致两种场馆运营方式比较单一。因此“冰水”转换的运营模式，即同一场馆可以在游泳和滑冰两个活动中进行切换，越来越多的成为场馆后续改造时亟待解决的问题，以实现多次快速拆装的钢结构支撑架体转换。

一般来说，对于泳池等具有较大较深的室内场地，当需要架设大范围平整场地时，采用满堂钢管脚手架的方案。通常在池底或标高较低的区域，进行架体的底部垫块定位布置，接着在垫块上搭设竖向立柱，之后安装水平向连接杆件和斜向支撑，待架体搭设到一定标高后搭设几字梁和分布梁等，之后再架体上方排布混凝土预制板，最后再逐一调整板面标高，为后续工作提供基准平面。

而对于传统的钢管脚手架方案，大多都是直径不超过50mm，壁厚不超过5mm的钢管组合而成，从钢管的截面形状，可以发现单个钢管的抗压和受弯承载力非常有限，为满足架体顶面的承载要求，钢管搭设的间距将会非常密集，对应的水平连接杆件和斜向杆件也会非常多。由于杆件数量较多，架体间距较小，对于工人通行会产生较大影响，导致安装和拆卸过程需要花费大量的时间。此外，传统的钢管脚手架方案无法实现预制混凝土面板（6）的精准调整以及对面板在承受较大动荷载作用下的横向作用力，即不能适用于面板以上具有较大动荷载的重大体育赛事需求的场景，最终导致方案失效。

现有技术中也公开过立柱底部可调的方案，但只对立柱底部进行粗调是完全无法达到后续工程中对面板平整度的高要求的。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于场馆快速改造的结构系统及其施工方法，要解决架体承载力低、刚度和振动频率不足，无法保证场地在开展体育赛事时安全可靠的技术问题，还要解决架体拆装效率问题低，无法适应场地对架体高周转要求的技术问题；还要解决面板调平精度较低、效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于场馆快速改造的结构系统，包括快装可调架体体系和固定连接在快装可调架体体系上的预制混凝土面板，所述快装可调架体体系包括一组底部粗调装置、支撑钢架体和一组顶部精调装置，

所述支撑钢架体包括一组钢立柱、一组钢横梁、一组钢分布梁和一组钢架体支撑，所述钢立柱横纵双向布置形成柱网，所述钢立柱的底部通过与其一一对应的底部粗调装置立于支撑原始地面上，

所述钢横梁水平横向设置，其两端分别栓接在横向相邻的两根钢立柱的柱顶部之间，所述钢横梁的上顶面与钢立柱的上顶面平齐，

所述钢分布梁水平纵向设置，沿横向间隔固定连接在钢立柱和钢横梁的上顶面，包括正对钢立柱上顶面的柱顶分布梁和位于钢横梁上顶面的梁顶分布梁，

所述顶部精调装置的底部落置于钢分布梁的上顶面，顶部精调装置纵向沿钢分布梁的长度间隔设置，包括正对钢立柱上方的柱顶精调装置和位于钢分布梁上方的梁顶精调装置，顶部精调装置横向对齐成排，顶部精调装置横纵双向布置形成装置网，

所述预制混凝土面板的尺寸与装置网的各网格大小相适应，预制混凝土面板的横向长度与横向相邻的两个顶部精调装置的间距相适应，预制混凝土面板的横向边部与该顶部精调装置的顶部栓接，预制混凝土面板的纵向长度与纵向相邻的两个顶部精调装置的间距相适应，预制混凝土面板的纵向边部与该顶部精调装置的顶部栓接，

所述钢架体支撑设置在相邻两根横向的钢立柱之间，包括连系钢撑和斜向钢撑，所述连系钢撑和斜向钢撑均为长度可调钢撑，所述连系钢撑的两端水平栓接在相邻钢立柱的下端部之间，所述斜向钢撑的一端与一侧相邻钢立柱的下端部栓接，该连接位置位于连系钢撑连接位置的上方，斜向钢撑的另一端与另一侧相邻钢立柱的上端部栓接，相邻两个斜向钢撑之间呈八字型设置。

所述装置网的各网格为尺寸相同的正方形，所述预制混凝土面板为正方形板。

所述底部粗调装置包括水平钢底板、内凹钢垫板、外凸钢套筒、竖向可调钢螺杆和水平顶托钢板，所述水平钢底板落置在支撑原始地面上，所述内凹钢垫板的下侧为水平面，其与水平钢底板的上侧居中贴合并固定连接，内凹钢垫板的上侧中央具有内凹的球形弧面，所述外凸钢套筒为横截面呈六边形的套筒，居中位于内凹钢垫板的上侧，其下侧表面具有向下外凸的球缺，球缺与球形弧面所在圆的直径相同，球缺与弧面紧密接触相接，所述外凸钢套筒内设有内螺纹，外凸钢套筒的内螺纹范围内、筒底内壁上开有与外侧相通的排气孔，所述竖向可调钢螺杆和水平顶托钢板形成T型，竖向可调钢螺杆上开有与内螺纹相适应的外螺纹，所述竖向可调钢螺杆向下插入外凸钢套筒内并与其螺纹连接，通过竖向可调钢螺杆与外凸钢套筒之间的螺纹旋进位移，实现水平顶托钢板的标高升降动作，所述水平顶托钢板上开有水平顶托钢板连接螺栓孔。

所述钢立柱为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括柱翼缘板和柱腹板，所述钢立柱的柱顶设有柱顶板，钢立柱的柱底设有柱底板，所述柱顶板上开有柱顶连接螺栓孔，柱底板上开有柱底连接螺栓孔，钢立柱对应钢横梁的位置开有梁柱连接螺栓孔，钢立柱对应钢架体支撑的位置开有支撑连接螺栓孔，所述柱顶板与柱腹板之间固定连接有柱顶加劲肋板，

所述水平顶托钢板的尺寸不小于柱底板的尺寸，所述柱底连接螺栓孔与水平顶托钢板连接螺栓孔对齐并通过柱底连接螺栓栓接，

每根钢立柱包括一根以上的单元柱，相邻的单元柱上下对齐，柱顶连接螺栓孔与柱底连接螺栓孔对齐并通过柱间连接螺栓拼合栓接。

所述钢横梁为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括横梁下翼缘板、横梁上翼缘板和横梁腹板，所述钢横梁的两个端面设有横梁端板，所述横梁端板上开有梁端连接螺栓孔，横梁上翼缘板上对应钢分布梁的位置开有梁上连接螺栓孔，所述梁端连接螺栓孔与梁柱连接螺栓孔对齐并通过梁柱连接螺栓栓接。

所述钢分布梁为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括分布梁下翼缘板、分布梁上翼缘板、分布梁腹板和分布梁加劲板，所述钢分布梁的两个端面设有分布梁端板，所述钢分布梁加劲板沿钢分布梁的长度方向间隔设置，

所述柱顶分布梁的分布梁下翼缘板上对应钢立柱连接位置开有柱顶分布梁连接螺栓孔，柱顶分布梁连接螺栓孔与柱顶连接螺栓孔对齐并通过柱顶分布梁连接螺栓栓接，

所述梁顶分布梁的分布梁下翼缘板上对应钢横梁连接位置开有梁顶分布梁连接螺栓孔，梁顶分布梁连接螺栓孔与梁上连接螺栓孔对齐并通过梁顶分布梁连接螺栓栓接，

所述梁顶分布梁的分布梁上翼缘板上对应顶部精调装置连接位置开有装置连接螺栓孔。

所述顶部精调装置包括微调上顶件、微调下顶件、微调螺杆和微调螺母，所述微调下顶件呈倒“T”型，包括下顶件水平底板和下顶件竖向套筒，下顶件竖向套筒的底部居中固定连接在下顶件水平底板上，所述下顶件竖向套筒内设有开口向上的盲孔腔，盲孔腔内壁上设有下侧内螺纹，所述下顶件水平底板的边部上开有下顶件连接螺栓孔，下顶件连接螺栓孔对齐装置连接螺栓孔并通过装置连接螺栓栓接，

所述微调上顶件呈倒“T”型，包括上顶件水平顶板和上顶件竖向套筒，上顶件竖向套筒的底部居中固定连接在上顶件水平顶板上，所述上顶件竖向套筒内设有开口向下的盲孔腔，盲孔腔内壁上设有上侧内螺纹，所述上顶件水平顶板和上顶件竖向套筒之间设有上顶件加劲板，所述上顶件水平顶板的边部上开有上顶件连接螺栓孔，

所述微调螺杆包括上螺杆和下螺杆，以微调螺母为界，上螺杆的底部固定连接在微调螺母的上侧，下螺杆的顶部固定连接在微调螺母的下侧，上螺杆和下螺杆的外螺纹间距一致、外螺纹方向相反，上侧内螺纹和下侧内螺纹分别对应外螺纹的方向设置，通过不同方向微调螺母旋转实现微调上顶件和微调下顶件之间的间距的增减，

所述预制混凝土面板的四角处开有面板连接螺栓孔，所述上顶件连接螺栓孔与面板连接螺栓孔对应并通过梁板连接螺栓栓接。

所述连系钢撑包括连系管、连系伸缩组件和连系管连接T板，

所述连系管为钢管，包括成对设置的两个连系支管，

所述连系伸缩组件设置在两侧连系支管内侧连接端之间，包括两块连系支管连接端板、两个连系连接套筒和连系双向套丝螺杆，所述连系支管连接端板固定连接在连系连接套筒的外侧端面上，连系双向套丝螺杆的中部设有连系旋转块，连系旋转块两侧螺杆的外螺纹方向相反，连系连接套筒的内螺纹方向对应相应的外螺纹方向，连系双向套丝螺杆的两端分别插入两侧连系连接套筒内、与其螺纹连接，通过不同方向旋转连系旋转块实现连系管之间的间距的增减，

所述连系管连接T板包括连系管连接腹板和连系管连接翼板，所述连系管连接翼板的外端固定连接在连系管连接腹板的内端，连系管连接翼板的内端与连系支管外侧连接端固定连接，所述连系管连接腹板上开有连系管连接腹板连接孔，连系管连接腹板的外侧紧贴钢立柱并且连系管连接腹板连接孔与钢立柱上对应位置的支撑连接螺栓孔通过连系钢撑连接螺栓栓接。

所述斜向钢撑包括斜向管、斜向伸缩组件和斜向管连接T板，

所述斜向管为钢管，包括成对设置的两个斜向支管，

所述斜向伸缩组件设置在两侧斜向支管内侧连接端之间，包括两块斜向支管连接端板、两个斜向连接套筒和斜向双向套丝螺杆，所述斜向支管连接端板固定连接在斜向连接套筒的外侧端面上，斜向双向套丝螺杆的中部设有斜向旋转块，斜向旋转块两侧螺杆的外螺纹方向相反，斜向连接套筒的内螺纹方向对应相应的外螺纹方向，斜向双向套丝螺杆的两端分别插入两侧斜向连接套筒内、与其螺纹连接，通过不同方向旋转斜向旋转块实现斜向管之间的间距的增减，

所述斜向管连接T板包括斜向管连接腹板和斜向管连接翼板，所述斜向管连接翼板的外端固定连接在斜向管连接腹板的内端，斜向管连接翼板的内端与斜向支管外侧连接端固定连接，所述斜向管连接腹板上开有斜向管连接腹板连接孔，斜向管连接腹板的外侧紧贴钢立柱并且斜向管连接腹板连接孔与钢立柱上对应位置的支撑连接螺栓孔通过斜向钢撑连接螺栓栓接。

一种适用于场馆快速改造的结构系统的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，设计快装可调架体体系和预制混凝土面板的尺寸，在工厂预加工各构件；

步骤二，根据测量放样在支撑原始地面上定位各个的底部粗调装置安装位置，根据标高情况选择钢立柱的高度，然后将钢立柱与底部粗调装置安装连接，并通过底部粗调装置调节钢立柱的垂直度和标高；

步骤三，在相邻两个钢立柱之间通过高强螺栓栓接钢横梁、连系钢撑和斜向钢撑，调整连系钢撑和斜向钢撑的长度，进一步保证钢立柱的垂直度；

步骤四，在钢立柱和钢横梁的上侧通过高强螺栓栓接各个钢分布梁；

步骤五，根据设计布置方案在钢分布上通过高强螺栓栓接顶部精调装置；

步骤六，将预制混凝土面板逐一安放在顶部精调装置上；

步骤七，通过高强螺栓将预制混凝土面板与顶部精调装置栓接；

步骤八，根据预制混凝土面板的顶标高设计高度利用底部粗调装置和顶部精调装置依次进行粗调和精调，使得预制混凝土面板的上表面形成符合平整度要求的基准平面。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明包括底部粗调装置、支撑架体系统、顶部精调装置和预制混凝土面板四部分构成。其中底部粗调装置，由凹球面的钢垫板和凸球面的标高调节装置构成，凹凸球面的接触设计，既保证了在调节标高过程中可以自由旋转套筒，还能规避场地坡度影响保证立柱始终垂直定位；对于支撑钢架体，各组成单元间均通过高强螺栓连接，在整个系统当中起到主要承受荷载和传递荷载的作用；对于顶部精调装置，位于钢分布梁之上，与钢分布梁的上翼缘板也通过高强螺栓连接，主要起到对顶部预制混凝土面板进行精调以及约束面板位移的作用；对于预制混凝土面板，位于精调装置之上，并与精调装置通过高强螺栓连接，主要是为面板以上的工序提供安全、可靠且高平整度的基准面。

本发明从架体材料角度来讲，主要承力构件采用了标准模数的工字钢或者型钢，截面刚度和承载性能远高于传统的薄壁钢管，可以适用于传统方案不能适用的具有较大动荷载作用和对振动频率要求高的应用场景，比如一些重要的冰上体育赛事等。

此外，本发明中对底部粗调装置进行了端部创新处理设计，通过凹凸型球面的接触方案，保证竖向立柱始终承受竖向压力，减少其他方向附加应力，可有效发挥钢立柱的竖向承载能力。钢立柱架体间采用可以调节长度的连系撑和斜撑，用来适应标高调节过程中对架体间相对位置变动带来的连接内力问题。本发明设计方案需要的架体单元较少，单元间通过高强螺栓连接不会产生焊接变形，便于拆装，同时架体间距较大便于安装工人穿梭，相较于传统方案架体搭设综合节约工时预计约50%，时间效益显著，适用于对安拆周期非常短的情景应用。

本发明采用了“粗精结合”的两级调控方案，通过底部的粗调装置可以对钢结构的整个架体标高产生一个宏观大幅的调整，提高标高调节效率；通过顶部的精调装置可以对预制混凝土面板进行局部微调整，可以实现预制混凝土面板的局部精细调整，保证了调整精度。另外，由于精调装置与混凝土面板直接接触，精调装置之间相对独立，避免了粗调装置调整时带来的附加影响。本发明可以兼顾架体的调整效率和调整精度，实际项目应用中效益显著，体现了本申请方案的巨大优越性。

另外本发明中涉及到的各个系统组件单元都能通过常规工字型钢或混凝土材料经过一定的设计加工轻松获得，钢构件间的固定连接均采用焊接连接，对于底部微调装置，其中的钢垫板与套筒螺杆构造采用常见的Q235B级钢材即可进行加工，几何外形方面仅需要对钢垫板和套筒螺杆组合结构接触面进行球面处理便可满足本申请的设计要求；对于架体的主要支撑杆、纵横向分布梁，根据架体的承载设计需求选择对应型号的标准工字钢或者通过焊接钢板形成组合工字钢均可，架体间的连系撑选择一定规格的薄壁钢管对端部进行封端处理即可，上述各个杆件间通过高强螺栓方式便可轻松实现连接；本发明中需要重点关注的就是架体顶部的微调装置，材质方面没有特殊要求，按本发明加工为可以实现双向旋进的精细微调装置，因此对于螺纹的间距可根据调节的精细程度进行调整；对于预制混凝土面板来讲，可以采用普通混凝土或轻质混凝土材料，在构件生产时，要求板顶面平整度应满足整体面板基准面的要求，同时板底面尤其是与微调装置有接触的范围板厚精度应满足误差要求。最终，以上组件完成后，即可通过高强螺栓方式完成整体架体平台的安装过程。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的平面布置结构示意图。

图2是图1中A-A剖面结构示意图。

图3是图2中的顶部局部放大图。

图4是图2中的底部局部放大图。

图5是图1中B-B剖面结构示意图。

图6是图5的顶部局部放大图。

图7是图5的底部局部放大图。

图8是图1中C-C剖面结构示意图。

图9是图8的局部放大图。

图10是顶部微调装置位置处预制混凝土面板的连接示意图。

图11是本发明底部粗调装置的结构示意图。

图12是本发明钢立柱的结构示意图。

图13是本发明钢横梁的结构示意图。

图14是本发明钢分布梁的结构示意图。

图15是本发明顶部微调装置的结构示意图。

图16是本发明预制混凝土面板的结构示意图。

图17是本发明连系钢撑的结构示意图。

图18是本发明斜向钢撑的结构示意图。

附图标记：

1－底部粗调装置、11－水平钢底板、12－内凹钢垫板、13－外凸钢套筒、14－竖向可调钢螺杆、15－水平顶托钢板、151－水平顶托钢板连接螺栓孔、16－排气孔、

2－钢立柱、21－柱翼缘板、211－梁柱连接螺栓孔，212－支撑连接螺栓孔、22－柱腹板、23－柱顶板、231－柱顶连接螺栓孔、24－柱底板、241－柱底连接螺栓孔、25－柱顶加劲肋板、26－柱底连接螺栓、27－单元柱、28－柱间连接螺栓、

3－钢横梁、31－横梁下翼缘板、32－横梁上翼缘板、321－梁上连接螺栓孔、33－横梁腹板、34－横梁端板、341－梁端连接螺栓孔、35－梁柱连接螺栓、

4－钢分布梁、41－分布梁下翼缘板、412－下翼缘板预留螺栓孔、42－分布梁上翼缘板、421－装置连接螺栓孔、43－分布梁腹板、44－分布梁加劲板、45－分布梁端板、46－柱顶分布梁连接螺栓、47－梁顶分布梁连接螺栓、48－柱顶分布梁、481－柱顶分布梁连接螺栓孔、49－梁顶分布梁、491－梁顶分布梁连接螺栓孔、

5－顶部微调装置、51－微调上顶件、511－上顶件水平顶板、512－上顶件竖向套筒、513－上顶件连接螺栓孔、52－微调下顶件、521－下顶件水平底板、522－下顶件竖向套筒、523－下顶件连接螺栓孔、53－微调螺杆、531－上螺杆、532－下螺杆、54－微调螺母、55－装置连接螺栓、56－上顶件加劲板、

6－预制混凝土面板、61－面板连接螺栓孔、62－梁板连接螺栓、

7－连系钢撑、71－连系支管、72－连系支管连接端板、73－连系连接套筒、74－连系双向套丝螺杆、75－连系旋转块、76－连系管连接腹板、761－连系管连接腹板连接孔、77－连系管连接翼板、78－连系钢撑连接螺栓、

8－斜向钢撑、81－斜向支管、82－斜向支管连接端板、83－斜向连接套筒、84－斜向双向套丝螺杆、85－斜向旋转块、86－斜向管连接腹板、861－斜向管连接腹板连接孔、88－斜向管连接翼板、88－斜向钢撑连接螺栓。

具体实施方式

实施例参见图1所示，一种适用于场馆快速改造的结构系统，包括快装可调架体体系和固定连接在快装可调架体体系上的预制混凝土面板6，所述快装可调架体体系包括一组底部粗调装置1、支撑钢架体和一组顶部精调装置5。

参见图1-10所示，所述支撑钢架体包括一组钢立柱2、一组钢横梁3、一组钢分布梁4和一组钢架体支撑，所述钢立柱2横纵双向布置形成柱网，所述钢立柱2的底部通过与其一一对应的底部粗调装置1立于支撑原始地面上。

参见图1-11所示，所述底部粗调装置1包括水平钢底板11、内凹钢垫板12、外凸钢套筒13、竖向可调钢螺杆14和水平顶托钢板15，所述水平钢底板11落置在支撑原始地面上，所述内凹钢垫板12的下侧为水平面，其与水平钢底板11的上侧居中贴合并固定连接即焊接，内凹钢垫板12的上侧中央具有内凹的球形弧面，所述外凸钢套筒13为横截面呈六边形的套筒，居中位于内凹钢垫板12的上侧，其下侧表面具有向下外凸的球缺，球缺与球形弧面所在圆的直径相同，球缺与弧面紧密接触相接，所述外凸钢套筒13内设有内螺纹，外凸钢套筒13的内螺纹范围内、筒底内壁上开有与外侧相通的排气孔16，所述竖向可调钢螺杆14和水平顶托钢板15形成T型，竖向可调钢螺杆14上开有与内螺纹相适应的外螺纹，所述竖向可调钢螺杆14向下插入外凸钢套筒13内并与其螺纹连接，通过竖向可调钢螺杆14与外凸钢套筒13之间的螺纹旋进位移，实现水平顶托钢板15的标高升降动作，所述水平顶托钢板15上开有水平顶托钢板连接螺栓孔151。

参见图1-10、图12所示，所述钢立柱2为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括柱翼缘板21和柱腹板22，所述钢立柱2的柱顶设有柱顶板23，钢立柱2的柱底设有柱底板24，所述柱顶板23上开有柱顶连接螺栓孔231，柱底板24上开有柱底连接螺栓孔241，钢立柱2对应钢横梁3的位置开有梁柱连接螺栓孔211，钢立柱2对应钢架体支撑的位置开有支撑连接螺栓孔212，所述柱顶板23与柱腹板22之间固定连接有柱顶加劲肋板25。

所述水平顶托钢板15的尺寸不小于柱底板24的尺寸，所述柱底连接螺栓孔241与水平顶托钢板连接螺栓孔151对齐并通过柱底连接螺栓26栓接。

每根钢立柱2包括一根以上的单元柱27，相邻的单元柱27上下对齐，柱顶连接螺栓孔231与柱底连接螺栓孔241对齐并通过柱间连接螺栓28拼合栓接。

参见图1-10、图13所示，所述钢横梁3水平横向设置，其两端分别栓接在横向相邻的两根钢立柱2的柱顶部之间，所述钢横梁3的上顶面与钢立柱2的上顶面平齐。所述钢横梁3为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括横梁下翼缘板31、横梁上翼缘板32和横梁腹板33，所述钢横梁3的两个端面设有横梁端板34，所述横梁端板34上开有梁端连接螺栓孔341，横梁上翼缘板32上对应钢分布梁4的位置开有梁上连接螺栓孔321，所述梁端连接螺栓孔341与梁柱连接螺栓孔211对齐并通过梁柱连接螺栓35栓接。

参见图1-10、图14所示，所述钢分布梁4水平纵向设置，沿横向间隔固定连接在钢立柱2和钢横梁3的上顶面，包括正对钢立柱2上顶面的柱顶分布梁48和位于钢横梁3上顶面的梁顶分布梁49。

所述钢分布梁4为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括分布梁下翼缘板41、分布梁上翼缘板42、分布梁腹板43和分布梁加劲板44，所述钢分布梁4的两个端面设有分布梁端板45，所述钢分布梁加劲板44沿钢分布梁4的长度方向间隔设置。

所述柱顶分布梁48的分布梁下翼缘板41上对应钢立柱2连接位置开有柱顶分布梁连接螺栓孔481，柱顶分布梁连接螺栓孔481与柱顶连接螺栓孔231对齐并通过柱顶分布梁连接螺栓46栓接。

所述梁顶分布梁49的分布梁下翼缘板41上对应钢横梁3连接位置开有梁顶分布梁连接螺栓孔491，梁顶分布梁连接螺栓孔491与梁上连接螺栓孔321对齐并通过梁顶分布梁连接螺栓47栓接。

所述梁顶分布梁49的分布梁上翼缘板42上对应顶部精调装置5连接位置开有装置连接螺栓孔421。

参见图1-10、图15所示，所述顶部精调装置5的底部落置于钢分布梁4的上顶面，顶部精调装置5纵向沿钢分布梁4的长度间隔设置，包括正对钢立柱2上方的柱顶精调装置和位于钢分布梁4上方的梁顶精调装置，顶部精调装置5横向对齐成排，顶部精调装置5横纵双向布置形成装置网

所述顶部精调装置5包括微调上顶件51、微调下顶件52、微调螺杆53和微调螺母54，所述微调下顶件52呈倒“T”型，包括下顶件水平底板521和下顶件竖向套筒522，下顶件竖向套筒522的底部居中固定连接在下顶件水平底板521上，所述下顶件竖向套筒522内设有开口向上的盲孔腔，盲孔腔内壁上设有下侧内螺纹，所述下顶件水平底板521的边部上开有下顶件连接螺栓孔523，下顶件连接螺栓孔523对齐装置连接螺栓孔421并通过装置连接螺栓55栓接。

所述微调上顶件51呈倒“T”型，包括上顶件水平顶板511和上顶件竖向套筒512，上顶件竖向套筒512的底部居中固定连接在上顶件水平顶板511上，所述上顶件竖向套筒512内设有开口向下的盲孔腔，盲孔腔内壁上设有上侧内螺纹，所述上顶件水平顶板511和上顶件竖向套筒512之间设有上顶件加劲板56，所述上顶件水平顶板511的边部上开有上顶件连接螺栓孔513。

所述微调螺杆53包括上螺杆531和下螺杆532，以微调螺母54为界，上螺杆531的底部固定连接在微调螺母54的上侧，下螺杆532的顶部固定连接在微调螺母54的下侧，上螺杆531和下螺杆532的外螺纹间距一致、外螺纹方向相反，螺纹要求为细螺纹，上侧内螺纹和下侧内螺纹分别对应外螺纹的方向设置，通过不同方向微调螺母54旋转实现微调上顶件51和微调下顶件52之间的间距的增减。

参见图1-10、图16所示，所述预制混凝土面板6的尺寸与装置网的各网格大小相适应，预制混凝土面板6的横向长度与横向相邻的两个顶部精调装置5的间距相适应，预制混凝土面板6的横向边部与该顶部精调装置5的顶部栓接，预制混凝土面板6的纵向长度与纵向相邻的两个顶部精调装置5的间距相适应，预制混凝土面板6的纵向边部与该顶部精调装置5的顶部栓接。

本实施例中，所述装置网的各网格为尺寸相同的正方形，所述预制混凝土面板6为正方形板。所述预制混凝土面板6的四角处开有面板连接螺栓孔61，所述上顶件连接螺栓孔与面板连接螺栓孔61对应并通过梁板连接螺栓62栓接。

所述钢架体支撑设置在相邻两根横向的钢立柱2之间，包括连系钢撑7和斜向钢撑8，所述连系钢撑7和斜向钢撑8均为长度可调钢撑，所述连系钢撑7的两端水平栓接在相邻钢立柱2的下端部之间，所述斜向钢撑8的一端与一侧相邻钢立柱2的下端部栓接，该连接位置位于连系钢撑7连接位置的上方，斜向钢撑8的另一端与另一侧相邻钢立柱2的上端部栓接，相邻两个斜向钢撑8之间呈八字型设置。

参见图1-10、图17所示，所述连系钢撑7包括连系管、连系伸缩组件和连系管连接T板。所述连系管为钢管，包括成对设置的两个连系支管71。所述连系伸缩组件设置在两侧连系支管71内侧连接端之间，包括两块连系支管连接端板72、两个连系连接套筒73和连系双向套丝螺杆74，所述连系支管连接端板72固定连接在连系连接套筒73的外侧端面上，连系双向套丝螺杆74的中部设有连系旋转块75，连系旋转块75两侧螺杆的外螺纹方向相反，连系连接套筒73的内螺纹方向对应相应的外螺纹方向，连系双向套丝螺杆74的两端分别插入两侧连系连接套筒73内、与其螺纹连接，通过不同方向旋转连系旋转块75实现连系管之间的间距的增减。

参见图1-10、图18所示，所述连系管连接T板包括连系管连接腹板76和连系管连接翼板77，所述连系管连接翼板77的外端固定连接在连系管连接腹板76的内端，连系管连接翼板77的内端与连系支管71外侧连接端固定连接，所述连系管连接腹板76上开有连系管连接腹板连接孔761，连系管连接腹板76的外侧紧贴钢立柱2并且连系管连接腹板连接孔761与钢立柱2上对应位置的支撑连接螺栓孔212通过连系钢撑连接螺栓78栓接。

所述斜向钢撑8包括斜向管、斜向伸缩组件和斜向管连接T板。所述斜向管为钢管，包括成对设置的两个斜向支管81。所述斜向伸缩组件设置在两侧斜向支管81内侧连接端之间，包括两块斜向支管连接端板82、两个斜向连接套筒83和斜向双向套丝螺杆84，所述斜向支管连接端板82固定连接在斜向连接套筒83的外侧端面上，斜向双向套丝螺杆84的中部设有斜向旋转块85，斜向旋转块85两侧螺杆的外螺纹方向相反，斜向连接套筒83的内螺纹方向对应相应的外螺纹方向，斜向双向套丝螺杆84的两端分别插入两侧斜向连接套筒83内、与其螺纹连接，通过不同方向旋转斜向旋转块85实现斜向管之间的间距的增减。

所述斜向管连接T板包括斜向管连接腹板86和斜向管连接翼板87，所述斜向管连接翼板87的外端固定连接在斜向管连接腹板86的内端，斜向管连接翼板87的内端与斜向支管81外侧连接端固定连接，所述斜向管连接腹板86上开有斜向管连接腹板连接孔861，斜向管连接腹板86的外侧紧贴钢立柱2并且斜向管连接腹板连接孔861与钢立柱2上对应位置的支撑连接螺栓孔212通过斜向钢撑连接螺栓88栓接。

本实施例中，连系钢撑在横纵双向相邻的钢立柱之间均连续设置，斜向钢撑在横向相邻的两根钢立柱之间连续设置，纵向不设置。

这种适用于场馆快速改造的结构系统的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，设计快装可调架体体系和预制混凝土面板6的尺寸，在工厂预加工各构件。

步骤二，根据测量放样在支撑原始地面上定位各个的底部粗调装置1安装位置，根据标高情况选择钢立柱2的高度，然后将钢立柱2与底部粗调装置1安装连接，并通过底部粗调装置1调节钢立柱2的垂直度和标高。

步骤三，在相邻两个钢立柱2之间通过高强螺栓栓接钢横梁3、连系钢撑7和斜向钢撑8，调整连系钢撑7和斜向钢撑8的长度，进一步保证钢立柱2的垂直度。

步骤四，在钢立柱2和钢横梁3的上侧通过高强螺栓栓接各个钢分布梁4。

步骤五，根据设计布置方案在钢分布上通过高强螺栓栓接顶部精调装置5。

步骤六，将预制混凝土面板6逐一安放在顶部精调装置5上。

步骤七，通过高强螺栓将预制混凝土面板6与顶部精调装置5栓接。

步骤八，根据预制混凝土面板6的顶标高设计高度利用底部粗调装置1和顶部精调装置5依次进行粗调和精调，使得预制混凝土面板6的上表面形成符合平整度要求的基准平面。

Claims (10)

1.一种适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：包括快装可调架体体系和固定连接在快装可调架体体系上的预制混凝土面板（6），所述快装可调架体体系包括一组底部粗调装置（1）、支撑钢架体和一组顶部精调装置（5），

所述支撑钢架体包括一组钢立柱（2）、一组钢横梁（3）、一组钢分布梁（4）和一组钢架体支撑，所述钢立柱（2）横纵双向布置形成柱网，所述钢立柱（2）的底部通过与其一一对应的底部粗调装置（1）立于支撑原始地面上，

所述钢横梁（3）水平横向设置，其两端分别栓接在横向相邻的两根钢立柱（2）的柱顶部之间，所述钢横梁（3）的上顶面与钢立柱（2）的上顶面平齐，

所述钢分布梁（4）水平纵向设置，沿横向间隔固定连接在钢立柱（2）和钢横梁（3）的上顶面，包括正对钢立柱（2）上顶面的柱顶分布梁（48）和位于钢横梁（3）上顶面的梁顶分布梁（49），

所述顶部精调装置（5）的底部落置于钢分布梁（4）的上顶面，顶部精调装置（5）纵向沿钢分布梁（4）的长度间隔设置，包括正对钢立柱（2）上方的柱顶精调装置和位于钢分布梁（4）上方的梁顶精调装置，顶部精调装置（5）横向对齐成排，顶部精调装置（5）横纵双向布置形成装置网，

所述预制混凝土面板（6）的尺寸与装置网的各网格大小相适应，预制混凝土面板（6）的横向长度与横向相邻的两个顶部精调装置（5）的间距相适应，预制混凝土面板（6）的横向边部与该顶部精调装置（5）的顶部栓接，预制混凝土面板（6）的纵向长度与纵向相邻的两个顶部精调装置（5）的间距相适应，预制混凝土面板（6）的纵向边部与该顶部精调装置（5）的顶部栓接，

所述钢架体支撑设置在相邻两根横向的钢立柱（2）之间，包括连系钢撑（7）和斜向钢撑（8），所述连系钢撑（7）和斜向钢撑（8）均为长度可调钢撑，所述连系钢撑（7）的两端水平栓接在相邻钢立柱（2）的下端部之间，所述斜向钢撑（8）的一端与一侧相邻钢立柱（2）的下端部栓接，该连接位置位于连系钢撑（7）连接位置的上方，斜向钢撑（8）的另一端与另一侧相邻钢立柱（2）的上端部栓接，相邻两个斜向钢撑（8）之间呈八字型设置。

2.根据权利要求1所述的适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：所述装置网的各网格为尺寸相同的正方形，所述预制混凝土面板（6）为正方形板。

3.根据权利要求2所述的适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：所述底部粗调装置（1）包括水平钢底板（11）、内凹钢垫板（12）、外凸钢套筒（13）、竖向可调钢螺杆（14）和水平顶托钢板（15），所述水平钢底板（11）落置在支撑原始地面上，所述内凹钢垫板（12）的下侧为水平面，其与水平钢底板（11）的上侧居中贴合并固定连接，内凹钢垫板（12）的上侧中央具有内凹的球形弧面，所述外凸钢套筒（13）为横截面呈六边形的套筒，居中位于内凹钢垫板（12）的上侧，其下侧表面具有向下外凸的球缺，球缺与球形弧面所在圆的直径相同，球缺与弧面紧密接触相接，所述外凸钢套筒（13）内设有内螺纹，外凸钢套筒（13）的内螺纹范围内、筒底内壁上开有与外侧相通的排气孔（16），所述竖向可调钢螺杆（14）和水平顶托钢板（15）形成T型，竖向可调钢螺杆（14）上开有与内螺纹相适应的外螺纹，所述竖向可调钢螺杆（14）向下插入外凸钢套筒（13）内并与其螺纹连接，通过竖向可调钢螺杆（14）与外凸钢套筒（13）之间的螺纹旋进位移，实现水平顶托钢板（15）的标高升降动作，所述水平顶托钢板（15）上开有水平顶托钢板连接螺栓孔（151）。

4.根据权利要求3所述的适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：所述钢立柱（2）为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括柱翼缘板（21）和柱腹板（22），所述钢立柱（2）的柱顶设有柱顶板（23），钢立柱（2）的柱底设有柱底板（24），所述柱顶板（23）上开有柱顶连接螺栓孔（231），柱底板（24）上开有柱底连接螺栓孔（241），钢立柱（2）对应钢横梁（3）的位置开有梁柱连接螺栓孔（211），钢立柱（2）对应钢架体支撑的位置开有支撑连接螺栓孔（212），所述柱顶板（23）与柱腹板（22）之间固定连接有柱顶加劲肋板（25），

所述水平顶托钢板（15）的尺寸不小于柱底板（24）的尺寸，所述柱底连接螺栓孔（241）与水平顶托钢板连接螺栓孔（151）对齐并通过柱底连接螺栓（26）栓接，

每根钢立柱（2）包括一根以上的单元柱（27），相邻的单元柱（27）上下对齐，柱顶连接螺栓孔（231）与柱底连接螺栓孔（241）对齐并通过柱间连接螺栓（28）拼合栓接。

5.根据权利要求4所述的适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：所述钢横梁（3）为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括横梁下翼缘板（31）、横梁上翼缘板（32）和横梁腹板（33），所述钢横梁（3）的两个端面设有横梁端板（34），所述横梁端板（34）上开有梁端连接螺栓孔（341），横梁上翼缘板（32）上对应钢分布梁（4）的位置开有梁上连接螺栓孔（321），所述梁端连接螺栓孔（341）与梁柱连接螺栓孔（211）对齐并通过梁柱连接螺栓（35）栓接。

6.根据权利要求5所述的适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：所述钢分布梁（4）为工字钢或者由钢板焊接而成截面为工字型的条形钢件，包括分布梁下翼缘板（41）、分布梁上翼缘板（42）、分布梁腹板（43）和分布梁加劲板（44），所述钢分布梁（4）的两个端面设有分布梁端板（45），所述钢分布梁加劲板（44）沿钢分布梁（4）的长度方向间隔设置，

所述柱顶分布梁（48）的分布梁下翼缘板（41）上对应钢立柱（2）连接位置开有柱顶分布梁连接螺栓孔（481），柱顶分布梁连接螺栓孔（481）与柱顶连接螺栓孔（231）对齐并通过柱顶分布梁连接螺栓（46）栓接，

所述梁顶分布梁（49）的分布梁下翼缘板（41）上对应钢横梁（3）连接位置开有梁顶分布梁连接螺栓孔（491），梁顶分布梁连接螺栓孔（491）与梁上连接螺栓孔（321）对齐并通过梁顶分布梁连接螺栓（47）栓接，

所述梁顶分布梁（49）的分布梁上翼缘板（42）上对应顶部精调装置（5）连接位置开有装置连接螺栓孔（421）。

7.根据权利要求6所述的适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：所述顶部精调装置（5）包括微调上顶件（51）、微调下顶件（52）、微调螺杆（53）和微调螺母（54），所述微调下顶件（52）呈倒“T”型，包括下顶件水平底板（521）和下顶件竖向套筒（522），下顶件竖向套筒（522）的底部居中固定连接在下顶件水平底板（521）上，所述下顶件竖向套筒（522）内设有开口向上的盲孔腔，盲孔腔内壁上设有下侧内螺纹，所述下顶件水平底板（521）的边部上开有下顶件连接螺栓孔（523），下顶件连接螺栓孔（523）对齐装置连接螺栓孔（421）并通过装置连接螺栓（55）栓接，

所述微调上顶件（51）呈倒“T”型，包括上顶件水平顶板（511）和上顶件竖向套筒（512），上顶件竖向套筒（512）的底部居中固定连接在上顶件水平顶板（511）上，所述上顶件竖向套筒（512）内设有开口向下的盲孔腔，盲孔腔内壁上设有上侧内螺纹，所述上顶件水平顶板（511）和上顶件竖向套筒（512）之间设有上顶件加劲板（56），所述上顶件水平顶板（511）的边部上开有上顶件连接螺栓孔（513），

所述微调螺杆（53）包括上螺杆（531）和下螺杆（532），以微调螺母（54）为界，上螺杆（531）的底部固定连接在微调螺母（54）的上侧，下螺杆（532）的顶部固定连接在微调螺母（54）的下侧，上螺杆（531）和下螺杆（532）的外螺纹间距一致、外螺纹方向相反，上侧内螺纹和下侧内螺纹分别对应外螺纹的方向设置，通过不同方向微调螺母（54）旋转实现微调上顶件（51）和微调下顶件（52）之间的间距的增减，

所述预制混凝土面板（6）的四角处开有面板连接螺栓孔（61），所述上顶件连接螺栓孔与面板连接螺栓孔（61）对应并通过梁板连接螺栓（62）栓接。

8.根据权利要求4-7任意一项所述的适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：所述连系钢撑（7）包括连系管、连系伸缩组件和连系管连接T板，

所述连系管为钢管，包括成对设置的两个连系支管（71），

所述连系伸缩组件设置在两侧连系支管（71）内侧连接端之间，包括两块连系支管连接端板（72）、两个连系连接套筒（73）和连系双向套丝螺杆（74），所述连系支管连接端板（72）固定连接在连系连接套筒（73）的外侧端面上，连系双向套丝螺杆（74）的中部设有连系旋转块（75），连系旋转块（75）两侧螺杆的外螺纹方向相反，连系连接套筒（73）的内螺纹方向对应相应的外螺纹方向，连系双向套丝螺杆（74）的两端分别插入两侧连系连接套筒（73）内、与其螺纹连接，通过不同方向旋转连系旋转块（75）实现连系管之间的间距的增减，

所述连系管连接T板包括连系管连接腹板（76）和连系管连接翼板（77），所述连系管连接翼板（77）的外端固定连接在连系管连接腹板（76）的内端，连系管连接翼板（77）的内端与连系支管（71）外侧连接端固定连接，所述连系管连接腹板（76）上开有连系管连接腹板连接孔（761），连系管连接腹板（76）的外侧紧贴钢立柱（2）并且连系管连接腹板连接孔（761）与钢立柱（2）上对应位置的支撑连接螺栓孔（212）通过连系钢撑连接螺栓（78）栓接。

9.根据权利要求4-7任意一项所述的适用于场馆快速改造的结构系统，其特征在于：所述斜向钢撑（8）包括斜向管、斜向伸缩组件和斜向管连接T板，

所述斜向管为钢管，包括成对设置的两个斜向支管（81），

所述斜向伸缩组件设置在两侧斜向支管（81）内侧连接端之间，包括两块斜向支管连接端板（82）、两个斜向连接套筒（83）和斜向双向套丝螺杆（84），所述斜向支管连接端板（82）固定连接在斜向连接套筒（83）的外侧端面上，斜向双向套丝螺杆（84）的中部设有斜向旋转块（85），斜向旋转块（85）两侧螺杆的外螺纹方向相反，斜向连接套筒（83）的内螺纹方向对应相应的外螺纹方向，斜向双向套丝螺杆（84）的两端分别插入两侧斜向连接套筒（83）内、与其螺纹连接，通过不同方向旋转斜向旋转块（85）实现斜向管之间的间距的增减，

所述斜向管连接T板包括斜向管连接腹板（86）和斜向管连接翼板（87），所述斜向管连接翼板（87）的外端固定连接在斜向管连接腹板（86）的内端，斜向管连接翼板（87）的内端与斜向支管（81）外侧连接端固定连接，所述斜向管连接腹板（86）上开有斜向管连接腹板连接孔（861），斜向管连接腹板（86）的外侧紧贴钢立柱（2）并且斜向管连接腹板连接孔（861）与钢立柱（2）上对应位置的支撑连接螺栓孔（212）通过斜向钢撑连接螺栓（88）栓接。

10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的适用于场馆快速改造的结构系统的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，设计快装可调架体体系和预制混凝土面板（6）的尺寸，在工厂预加工各构件；

步骤二，根据测量放样在支撑原始地面上定位各个的底部粗调装置（1）安装位置，根据标高情况选择钢立柱（2）的高度，然后将钢立柱（2）与底部粗调装置（1）安装连接，并通过底部粗调装置（1）调节钢立柱（2）的垂直度和标高；

步骤三，在相邻两个钢立柱（2）之间通过高强螺栓栓接钢横梁（3）、连系钢撑（7）和斜向钢撑（8），调整连系钢撑（7）和斜向钢撑（8）的长度，进一步保证钢立柱（2）的垂直度；

步骤四，在钢立柱（2）和钢横梁（3）的上侧通过高强螺栓栓接各个钢分布梁（4）；

步骤五，根据设计布置方案在钢分布上通过高强螺栓栓接顶部精调装置（5）；

步骤六，将预制混凝土面板（6）逐一安放在顶部精调装置（5）上；

步骤七，通过高强螺栓将预制混凝土面板（6）与顶部精调装置（5）栓接；

步骤八，根据预制混凝土面板（6）的顶标高设计高度利用底部粗调装置（1）和顶部精调装置（5）依次进行粗调和精调，使得预制混凝土面板（6）的上表面形成符合平整度要求的基准平面。

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