CN208996417U - 一种施工平台结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种施工平台结构，所述施工平台结构包括四根呈方形分布的立柱，在每相邻的两根所述立柱构成的垂直面内设有至少一根L型梁，所述L型梁为水平设置、且处于不同垂直面内的L型梁的高度一一对应，在每根L型梁的上、下两侧均设有十字拉条，所述十字拉条的两个端部固定在其中的一根立柱上，另两个端部固定在相邻的另一根立柱上，所述立柱的顶部连接有柱帽，所述柱帽顶部连接有承重板。本实用新型的施工平台结构的整体质量较轻，便于搭建，且结构的强度和稳定性高。

Description

一种施工平台结构

技术领域

本实用新型属于建筑施工技术领域，具体涉及一种施工平台结构。

背景技术

在建筑行业中，为了方便施工，施工现场常搭设各种临时性的操作台或操作架，进行各种砌筑、装修和粉刷等作业，可在一定工期内用于承载物料，并在其中进行各种操作的构架式平台，这种被称为施工平台的设施大大加快了建筑工程的速度。

施工平台的设计是有严格要求的，施工平台在制作前都要由专业技术人员按所用的材料，依照现行的相应规范进行设计，计算书或图纸要编入施工组织设计，要在操作平台上显著地标明它所允许的荷载值。

然而，在许多建筑场合，施工平台往往是由施工人员随机搭建而成，在未经具体的设计计算的情况下，施工平台承受大荷载时其稳定性很难保证，使得在施工过程中存在安全隐患。因此，一种便于搭建、具有必要的强度和稳定性，且轻质高强的施工平台对于建筑的发展是有很大的帮助的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种施工平台结构，其整体质量较轻，便于搭建，且结构的强度和稳定性高。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种施工平台结构，所述施工平台结构包括四根呈方形分布的立柱，在每相邻的两根所述立柱构成的垂直面内设有至少一根L型梁，所述L型梁为水平设置、且处于不同垂直面内的L型梁的高度一一对应，在每根L型梁的上、下两侧均设有十字拉条，所述十字拉条的两个端部固定在其中的一根立柱上，另两个端部固定在相邻的另一根立柱上，所述立柱的顶部连接有柱帽，所述柱帽顶部连接有承重板；

所述L型梁包括水平板，以及连接在水平板的侧边、且沿水平板自身长度方向延伸的竖直折弯部，所述水平板的长度小于竖直折弯部的长度，所述水平板和竖直折弯部之间连接有第二劲肋，所述水平板的两端分别与相邻的两根立柱的相对面连接，所述竖直折弯部贴靠连接在立柱的与相对面相邻的外侧面上。

一一对应指处于不同垂直面内的L型梁的数量相同，且位置分别对应。

十字拉条的两个端部是指十字拉条处于同侧的两个端部。

在L型梁水平设置的状态下，水平板为水平设置，竖直折弯部为竖直设置，在其他状态下，水平板与竖直折弯部所处的方位并不严格限制为水平或竖直，但在任何状态下，水平板与竖直折弯部均为相互垂直。

L型梁包括水平板和竖直折弯部，且水平板和竖直折弯部之间垂直连接，使得L型梁能够抵御水平方向和竖直方向的折弯力，且第二劲肋的设置提高了抵御水平方向和竖直方向的折弯力的能力，显著提高了L型梁本身的结构强度，且通过水平板和竖直折弯部与立柱连接，增加了两者之间连接部位的接触面积，提高连接稳定性。

L型梁提供了水平支撑力，保证了结构的整体性，避免立柱向外侧倾倒，十字拉条提供了三角结构的力，加强了整体结构的强度，且避免了立柱与L型梁在受力情况下产生偏移，提高结构整体稳定性。本实用新型的施工平台结构的整体结构简单，无过多的固定连接部件，使得整体质量较轻，便于施工过程中进行搬运。

作为优选，所述立柱的截面为矩形，且所述立柱的内部中空。

立柱的内部中空，减轻了立柱的质量，进一步提高了立柱的惯性矩，从而减小了立柱的形变量。

作为优选，所述立柱的内壁沿立柱自身长度方向连接有多根第一劲肋。

第一劲肋的设置可提高立柱的刚度与强度。

作为优选，两相邻第一劲肋之间的间距由立柱的顶部至立柱的底部递增。

在承重板收到施加力时，施加力通过立柱传递至地面，在力的传递过程中，立柱顶部受到的施加力大于立柱底部，故上述第一劲肋的设置方式可提高立柱顶部的强度，以提高立柱的抗扭转能力。

作为优选，所述第二劲肋位于L型梁的中部区域。

中部区域相对于端部更容易产生结构变形，故将第二劲肋设置在L型梁的中部区域。L型梁的中部区域为由L型梁的中心位置沿L型梁的自身长度方向延伸，且中部区域约为L型梁总长度的1/3～1/2。

作为优选，处于不同垂直面内且高度相同的L型梁中，相邻的两根L型梁相互垂直且首尾连接。

相邻的两根L型梁之间的连接方式使得水平支撑力可在各立柱之间相互传递，避免某根立柱的受力过大而影响整体结构的稳定性。

作为优选，所述施工平台结构的材质为竹质材料、木质材料和铝制材料中的一种或多种。

本实用新型的施工平台结构以立柱为主部件，配合L型梁以及十字拉条构成主体结构，L型梁提供了水平支撑力，保证了结构的整体性，避免立柱向外侧倾倒，十字拉条提供了三角结构的力，加强了整体结构的强度，且避免了立柱与L型梁在受力情况下产生偏移，提高结构整体稳定性。本实用新型的施工平台结构的整体结构简单，无过多的固定连接部件，使得整体质量较轻，便于施工过程中进行搬运。

附图说明

图1为本实用新型的施工平台结构的主视图；

图2为本实用新型的施工平台结构的俯视图(除去承重板)；

图3为本实用新型的施工平台结构的左视图；

图4为本实用新型的十字拉条与立柱、L型梁之间的一种实施例连接示意图；

图5为本实用新型的立柱与柱帽的一种实施例连接示意图；

图6为本实用新型的立柱的截面示意图；

图7为本实用新型的立柱的一种实施例结构示意图；

图8为本实用新型的L型梁的一种实施例结构示意图；

图9为本实用新型的L型梁与立柱的一种实施例连接示意图；

图10为图9的爆炸图；

图11为实施例1中四根立柱的位置分布示意图；

图12为实施例1中模型结构的荷载分布情况；

图13为实施例1中模型结构的正视图中Y轴荷载分布情况；

图14为实施例1中模型结构的左右两柱所承受的荷载；

图15为实施例1中模型结构的左视图中两柱荷载分布情况；

图16为实施例1中模型结构的右视图中两柱荷载分布情况。

图示中：

1、立柱；11、第一劲肋；12、外侧面；13、相对面；2、L型梁；21、竖直折弯部；211、宽竖直折弯部；212、长竖直折弯部；22、水平板；221、宽水平板；222、长水平板；23、第二劲肋；3、十字拉条；4、柱帽；5、承重板；6、一号柱；7、二号柱；8、四号柱；9、三号柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本实用新型的限定。

如图1～3所示，本实用新型提供一种施工平台结构，所述施工平台结构包括四根呈方形分布的立柱1，在每相邻的两根所述立柱1构成的垂直面内设有至少一根L型梁2，如图1、图3所示，本实施例中以在每相邻的两根所述立柱1构成的垂直面内设有两根L型梁2为例，在其他实施例中，L型梁2的数量根据施工平台结构的总高度或所需承受的荷载而定，同一垂直面内的两根L型梁2位于不同高度。

相邻的两根所述立柱1构成的垂直面表示两根立置的立柱1具有四个端点，这四个端点构成一个垂直面，且该垂直面为与竖直面平行的面。

所述L型梁2为水平设置、且处于不同垂直面内的L型梁2的高度一一对应，容易理解的是，由于四根立柱1呈方形分布，故在本实施例的施工平台结构中处在同一高度的L型梁2为四根。

在每根L型梁2的上、下两侧均设有十字拉条3，当然，这里所指的十字拉条3的设置仅为相对于一根L型梁2所言，即上层L型梁2的下侧设有的十字拉条3与下层L型梁2的上侧设有的十字拉条3为同一组十字拉条3。

所述十字拉条3的两个端部固定在其中的一根立柱1上，另两个端部固定在相邻的另一根立柱1上，十字拉条3由两根独立的拉条交叉形成，且同一根拉条的两端分别连接在相邻的两根立柱1上，为施工平台结构的整体提供抗拉强度，如图4所示，在十字拉条3与立柱1连接的同时，十字拉条3还抵靠连接在L型梁2上，从而进一步提高了力的传递，避免应力过于集中，使施工平台结构的整体具有较好的稳定性。

结合图5所示，所述立柱1的顶部连接有柱帽4，柱帽4为板状结构，且与立柱1的顶面贴靠连接，所述柱帽4顶部连接有承重板5，承重板5可用于支撑大型设备或用于其他施工所需，通过柱帽4将立柱1与承重板5进行连接，可扩大立柱1与承重板5之间的接触面积，从而降低两者之间的压强，避免承重板5发生形变。

如图6、图7所示，所述立柱1的截面为矩形，且所述立柱1的内部中空。所述立柱1的内壁沿立柱1自身长度方向连接有多根第一劲肋11，且两相邻第一劲肋11之间的间距由立柱1的顶部至立柱1的底部递增。

例如，本实施例中的立柱1的截面为正方形，且以立柱1内部设有六根第一劲肋11为例，六根第一劲肋11中两相邻的第一劲肋11之间的间距分别为L1、L2、L3、L4、L5，且L2＝2*L1、L3＝3*L1、L4＝4*L1、L5＝5*L1，首部的第一劲肋11与立柱1的顶部的距离、尾部的第一劲肋11与立柱1的底部的距离均不大于L1。通过上述设置方式可在满足减轻施工平台结构整体质量的同时，增强立柱1的整体强度，尤其是增强了立柱1顶部的强度，以提高立柱1的抗扭转能力。容易理解的是，在满足两相邻第一劲肋11之间的间距由立柱1的顶部至立柱1的底部递增的情况下，递增的方式以及增量并不作严格限制。同样的，立柱1内部也可以连接更多的第一劲肋11以适应更高荷载要求的施工。

如图8所示，所述L型梁2包括水平板22，以及连接在水平板22的侧边、且沿水平板22自身长度方向延伸的竖直折弯部21，所述水平板22的长度小于竖直折弯部21的长度。所述水平板22和竖直折弯部21之间连接有第二劲肋23，所述第二劲肋23位于L型梁2的中部区域。本实施例中以三根第二劲肋23为例，第一根第二劲肋23设置在L型梁2的中间位置，另两根第二劲肋23分别等距设置在中间位置的第二劲肋23的左右两侧。同样的，L型梁2内部也可以连接更多的第二劲肋23以适应更高荷载要求的施工。

如图9、图10所示为L型梁2与立柱1的连接方式，所述水平板22的两端分别与相邻的两根立柱1的相对面连接，所述竖直折弯部21贴靠连接在立柱1的与相对面13相邻的外侧面12上，处于不同垂直面内且高度相同的L型梁2中，相邻的两根L型梁2相互垂直且首尾连接。

具体地，根据L型梁2在施工平台结构中所处的位置，将L型梁2分为宽L型梁以及长L型梁，宽L型梁以及长L型梁中的宽水平板221与长水平板221在连接中均为水平设置，处于两根相邻的立柱1之间，且端面与立柱1的相对面13连接；宽竖直折弯部211和长竖直折弯部212在连接中为竖直设置，处于两根相邻的立柱1外缘，且表面贴靠在立柱1的外侧面12上。本实施例中立柱1的相对面13为相邻两根立柱1的相对侧的面，外侧面12为立柱1上除去相对面13的面，由于四根立柱1呈方形分布，故同一根立柱1上具有两个相邻的相对面13和两个相邻的外侧面12。

由于水平板22的长度小于竖直折弯部21的长度，如图10所示，宽竖直折弯部211和长竖直折弯部212均比宽水平板221和长水平板222长一段L6加L7的长度，L7的长度为立柱1的截面的正方形的边长，L6的长度为L7的长度与宽竖直折弯部211或长竖直折弯部212的厚度之和，故在L型梁2与立柱1的连接中，宽竖直折弯部211和长竖直折弯部212的首尾相连，以提高施工平台结构的整体性，优化力的传递。

施工平台结构的材质为竹质材料、木质材料和铝制材料中的一种或多种，且施工平台结构中各部件之间采用螺栓、焊接等刚性连接方式，从而使本实施例所提供的施工平台结构，其整体质量较轻，便于搭建，且结构的强度和稳定性高。容易理解的是，本实施例所设计的施工平台结构，目的是为了实现轻便与强度高的要求，而采用竹质材料、木质材料和铝制材料，当施工平台在强度、高荷载方面要求更高，且对施工平台整体质量不作严格要求时，本实施例的施工平台结构的材质也可以是含钢、铁等自身强度较高的材料。

本技术方案，通过如下具体的加载试验对施工平台结构进行受力分析以及验证。

实施例1：加载试验

模型结构制作中，立柱采用截面尺寸为8mm*8mm的空心竹杆，且空心竹杆的壁厚为0.5mm；L型梁采用截面尺寸为5mm*5mm、厚度为1mm的“L”型竹杆；十字拉条采用截面尺寸为1mm*2mm的竹条；第一劲肋、第二劲肋的厚度为2mm，相邻的两根第一劲肋或第二劲肋之间的距离为4mm；柱帽采用厚度为1mm的矩形竹杆。且竹杆采用密度为0.789g/cm3、顺纹抗拉强度为150MPa、抗压强度为65MPa、弹性模量为10GPa的集成竹杆。

部件间的搭接处经过适当打磨后再用502胶水粘结，部分部件节点空隙处加以适量竹材粉末填充夯实。模型结构的整体尺寸为高503mm、长500mm以及宽300mm。

对模型结构进行计算分析：

如图11所示，在模型结构的俯视图中，将四根立柱依次编号，并对每根立柱进行计算分析。

在加载试验时，两个体重分别为70kg和65kg的人站在模型结构上，理想状态下，人作为集中荷载作用在四根柱子上：

G＝m₁g+m₂g＝70×9.8+65×9.8＝1323N；

四根柱子上的力为：F₁＝F₂＝F₃＝F₄＝1323/4＝330.75N；

变形量：其中A为立柱截面积；

应力：

有上述计算可得在理想状态下，两个人对模型结构施力时，模型结构无断裂或倒塌现象，其结构的强度和稳定性高。

在加载试验时，两个体重分别为70kg和65kg的人站在模型结构上，实际状态下：

根据本次人作为荷载的加载方式，左脚用力较多，取重力的80％于左脚，取重力的20％在右脚，左脚采用集中荷载形式，右脚采用均布荷载。

1)、荷载分布情况如图12所示，故人作为荷载作用在模型结构上的计算为：

第一人：G₁＝70kg×9.8N/kg＝686N；

0.8G₁＝0.8×70×9.8＝548.8N；

0.2G₁＝0.2×70×9.8＝137.2N；

第二人：G₂＝66kg×9.8N/kg＝646.8N；

0.8G₂＝0.8×66×9.8＝517.44N；

0.2G₂＝0.2×66×9.8＝129.36N；

2)、正视图中Y轴荷载分布情况如图13所示：

对A点取矩为：

∑M_e＝548.8×15+8.63×15÷2-517.44×15-9.15×15÷2×15

＝-494.25N/cm

F₁+F₂＝548.8+517.44+8.63×15+9.15×15＝1332.94N

综上计算，可得Y轴荷载分布情况F_y＝37.07N

3)、计算左右两柱所承受的荷载，如图14所示：

(G₁+G₂)·X+M_e＝0

F_左+F_右＝G₁+G₂

X＝494.25/[(70+66)×9.8]＝3.71mm

则，F_右＝650N；F_左＝682.8N。

4)、左视图中两柱荷载分布情况，如图15所示：

按照实际情况分析，为了保持平衡，重心向前，所以前脚所连接的柱(即一号柱6)承受力较大，我们取荷载的60％施加在一号柱6，则：

0.6F_左＝0.6×682.84N＝409.7N；

0.4F_左＝0.4×682.84N＝273N；

F_左·2+M_B＝0；所以，可得图中X₀＝20mm；且

F_N1+F_N3＝F_左；F_N1＝409.7N；

5)、右视图中两柱荷载分布情况，如图16所示：

按照实际情况分析，为了保持平衡，重心向前，所以前脚所连接的立柱(即四号柱8)承受力较大，我们取荷载的60％施加在四号柱8上：

0.6F_右＝0.6×650N＝390N；

0.4F_右＝0.4×650N＝260N；

同理：

F_右·X+M_D＝0；所以，可得图中X₀＝20mm；且

F_N4+F_N2＝F_右；F_N4＝390N；

6)综合上述计算：

F_N1＝409.7N；F_N2＝260N；F_N3＝273.12N；F_N4＝390N。

故可得，在整体模型结构中，四根立柱的强度和刚度分别如下。

强度：

一号柱6:

二号柱7:

三号柱9:

四号柱8:

刚度：

一号柱6:

二号柱7:

三号柱9:

四号柱8:

由此可见，本实施例的模型结构具有足够的结构强度与刚度。

下面对模型结构进行稳定性分析，分析过程如下：

因为人站立时，为了保持平衡，一号柱6和四号柱8受力较大，所以只要考虑这两根柱即可。

一号柱6：

A＝8×8＝64mm²；

i_x＝0.4h＝0.4×8＝3.2mm；i_y＝0.4h＝0.4×8＝3.2mm；

l_ox＝l_oy＝17cm；

因x轴y轴均的长细比的较大值，所以：

x-0.623＝9×(0.616-x)；x-0.623＝5.544-9x；

10x＝6.167；

x＝0.6167；

故一号柱6的稳定性足够。四号柱8：

A＝8×8＝64mm²；

i_x＝0.4h＝0.4×8＝3.2mm；i_y＝0.4h＝0.4×8＝3.2mm；

l_ox＝l_oy＝17cm；

x轴y轴的长细比的较大值，所以

x-0.623＝9×(0.616-x)；

x-0.623＝5.544-9x；

10x＝6.167；

x＝0.6167；

故四号柱8的稳定性足够。

故本实施例的模型结构具有优良的稳定性。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种施工平台结构，其特征在于，所述施工平台结构包括四根呈方形分布的立柱，在每相邻的两根所述立柱构成的垂直面内设有至少一根L型梁，所述L型梁为水平设置、且处于不同垂直面内的L型梁的高度一一对应，在每根L型梁的上、下两侧均设有十字拉条，所述十字拉条的两个端部固定在其中的一根立柱上，另两个端部固定在相邻的另一根立柱上，所述立柱的顶部连接有柱帽，所述柱帽顶部连接有承重板；

所述L型梁包括水平板，以及连接在水平板的侧边、且沿水平板自身长度方向延伸的竖直折弯部，所述水平板的长度小于竖直折弯部的长度，所述水平板和竖直折弯部之间连接有第二劲肋，所述水平板的两端分别与相邻的两根立柱的相对面连接，所述竖直折弯部贴靠连接在立柱的与相对面相邻的外侧面上。

2.如权利要求1所述的施工平台结构，其特征在于，所述立柱的截面为矩形，且所述立柱的内部中空。

3.如权利要求2所述的施工平台结构，其特征在于，所述立柱的内壁沿立柱自身长度方向连接有多根第一劲肋。

4.如权利要求3所述的施工平台结构，其特征在于，两相邻第一劲肋之间的间距由立柱的顶部至立柱的底部递增。

5.如权利要求1所述的施工平台结构，其特征在于，所述第二劲肋位于L型梁的中部区域。

6.如权利要求1所述的施工平台结构，其特征在于，处于不同垂直面内且高度相同的L型梁中，相邻的两根L型梁相互垂直且首尾连接。

7.如权利要求1所述的施工平台结构，其特征在于，所述施工平台结构的材质为竹质材料、木质材料和铝制材料中的一种或多种。