專利名稱：高空懸挑鋼結構的制作方法
技術領域：
實用新型涉及一種高空懸挑鋼結構，尤其是跨度較大的高空懸挑鋼結構。
背景技術：
隨著國內經濟的快速發展和建筑科技的進步，在建筑造型設計上出現了很 多高空大懸挑鋼結構，如中央電視臺新樓、北京西直門萬國城、石家莊金馬小
區5#住宅樓等大量商業和民用建筑，該類建筑造型新穎，既能滿足建筑美感的 需求，又能實現特殊的使用功能，并且日益成為一種發展趨勢，但是，由于此 類建筑造型具有超高空、懸挑鋼結構3爭度大的特點，目前國內和國際上對于其 施工方法和工藝正處于探索和研究階段，還未成形，所以目前的高空懸挑結構 由于施工方法不當普遍存在穩定性差和抗震耗能、抗風新系統較弱等一些列問 題。
實用新型內容
為了克服上迷缺陷，實用新型的目的在于提供一種安全可靠、穩固性好并 且經濟適用的高空懸挑鋼結構。
為了達到上述目的，實用新型的高空懸挑鋼結構，由主體和設置在主體上 的懸挑鋼結構組成，所述的懸挑鋼結構包括底部的承重平臺部分和固定設置在 承重平臺部分上的架體部分，所述架體部分固定設置在主體上，所述的承重平 臺部分和主體之間通過銷軸鉸接。
其中，所述的主體上設置有一個或間隔設置有若干個旋轉構件，所述的銷 軸分別4交4妻旋轉構件和7fc重平臺部分。
進一步地，所述的旋轉構件具體由立板、設置在立板上兩唇板以及設置在 兩唇板下方的限位支撐懸板組成，其中所述的立板一面縱向固定設置在主體外說明書第2/6頁
側的鋼梁上，所述兩唇板分別橫向間隔設置在立板另一面的前側和后側，形成 橫向鴨嘴型結構，所述的承重平臺部分上分別對應設置有與所述橫向鴨嘴型結 構相適配的連接端，所述的連接端設置在兩唇板之間，所述銷軸分別兩唇板和 連接端，所述承重平臺部分固定設置在限位支撐懸板上。
特別是，所述的限位支撐懸板下部設置有三角托架，所述的三角托架固定 設置在主體上。
上述的結構，造型美觀功能性強，在施工過程中可以利用銷軸和旋轉構件 連接承重平臺部分與主體，改變懸挑鋼結構的內部應力狀態，抗震系統、抗風 系統以及鋼混組合結構功能性好，承重平臺部分支撐的牢固性強，懸挑鋼結構 更加安全可靠，并且經濟適用。
圖1為本實用新型具體實施例的結構示意圖。
圖2為本實用新型施工方法具體實施例的狀態一示意圖。 圖3為本實用新型具體實施例的旋轉構件俯^L結構示意圖。 圖4為本實用新型施工方法具體實施例的狀態二示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對實用新型進一步詳細說明。
如圖1-4所示，本實用新型的高空懸挑鋼結構，由主體1和設置在主體上 的懸挑鋼結構2組成，所述的懸挑鋼結構2包括底部的承重平臺部分21和固定 設置在承重平臺部分上的架體部分22,所述架體部分固定設置在主體上，所述 的承重平臺部分和主體之間通過銷軸3鉸接。
上述的結構，造型美觀功能性強，在施工過程中可以利用銷軸和旋轉構件 連接承重平臺部分與主體，改變懸挑鋼結構的內部應力狀態，抗震系統、抗風 系統以及鋼混組合結構功能性好，承重平臺部分支撐的牢固性強，懸挑鋼結構更加安全可靠，并且經濟適用。
本實用新型的高空懸挑鋼結構的施工方法，由以下兩個步驟完成
(1 )在主體上采用旋轉施工法建造懸挑鋼結構的承重平臺部分21;
(2 )以所述承重平臺部分21及同一施工面的部分主體11為平臺采用斜支 撐施工方法建造架體部分22。
突破了傳統的施工方法，首先通過旋轉方法建造懸挑鋼結構的承重平臺部 分與主體連接，承重平臺部分和在同一施工面的部分主體共同構成高空施工平 臺，然后在施工平臺上采用斜支撐施工方法從根部逐漸向外展開架體部分的施 工，此種方法解決了常規施工方法中無工作面的困難，并且更容易根據實際情 況調整平衡懸挑鋼結構內部預應力，使抗震系統、抗風系統以及鋼混組合結構 更易于實施，增強高空懸挑鋼結構的性能，尤其是超高層、大跨度的懸挑鋼結 構的施工采用本發明的旋轉施工方法有益效果更加顯著。
在搭建施工平臺的過程中利用吊裝設備將承重平臺部分垂直吊至主體上方 并與其4交接，通過相對主體向外旋轉承重平臺部分到預定位置，形成與主體連 接為一體的施工平臺，此旋轉過程容易控制、安全可靠；在施工平臺上采用階 梯狀斜支撐結構形式建造懸挑鋼結構架體，所述的架體與主體之間形成懸梯平 臺拉結在主體上，增強懸挑鋼結構承重平臺部分的剛度和強度，防止變形，整 個操作過程簡單，經濟適用。
其中，所述的主體上設置有一個或間隔設置有若干個旋轉構件12,所述的 銷軸分別鉸接旋轉構件和承重平臺部分。本結構簡單易造、成本低廉、安裝施 工方便，具體安裝步驟如下
(11)在主體1上設置旋轉構件12，將制作好的承重平臺部分21垂直吊裝 至主體1上方，通過銷軸3將承重平臺部分底端與旋轉構件12連接；
(12 )在主體1上對應承重平臺部分下部設置支撐節點4,對承重平臺部分 21施加推力，形成初始轉動力矩使承重平臺部分21繞銷軸3向主體1外側旋轉，同時在主體上部設置拉結節點5，拉結節點5控制承重平臺部分21的旋轉速度 和角度，使承重平臺部分21在自重和拉結節點5的作用下旋轉至預定標高位置 后固定。
承重平臺部分在支撐節點的推力作用下旋轉至一定角度后，會在自身重力 作用下繼續繞銷軸轉動，施工過程通過控制支撐節點推力大小以及拉結節點的 距離來控制，操作簡單、穩定可靠。
由于承重平臺部分體積較大，很重，整體施工難度較大，并且需要增加相 關輔助設施，不安全因素較多，過程難于控制，所以將中步驟(11)具體為
(111)制作組成承重平臺部分的一個或若干個分離的旋轉單元211;
(112 )在主體1上間隔設置與旋轉單元211相應的一個或若干個旋轉構件
12;
(113 )將旋轉單元211依次垂直吊裝至主體1上方與其對應的旋轉構件12， 通過銷軸3將旋轉單元底端與旋轉構件12連接。
進一步地，步驟(12)具體為
(121) 在主體1上設置千斤頂41對應旋轉單元下部構成支撐節點4,設置 巻揚機51,所述巻揚機拉緊繩52纏繞在滑輪53上，自由端對應固定在旋轉單 元211上部構成拉結節點5;為加強安全措施，在主體上設置安全繩54，所述 的安全繩端系在旋轉單元上。
(122) 所述旋轉單元依次在千斤頂41的推動作用下開始繞銷軸向主體1 外側旋轉，巻揚機51通過控制拉緊繩52長度來控制旋轉單元211的旋轉速度， 旋轉單元211依次在自重和巻揚機51的作用下旋轉至預定標高位置后固定。
施工過程環節簡化，輔助設施少，施工現場安全易控，避免交叉作業，造 價低廉，只使用一臺塔吊就可以依次完成旋轉單元的安裝，縮短施工工期。
進一步地，所述的旋轉構件12具體由立板121、設置在立板上的兩唇板122以及設置在兩唇板下方的限位支撐懸板123組成，其中所述的立板一面縱向固 定設置在主體外側的鋼梁上，所述兩唇板分別橫向間隔設置在立板另一面的前 側和后側，形成橫向鴨嘴型結構，所述的承重平臺部分上分別對應設置有與所
述橫向鴨嘴型結構相適配的連接端124，所述的連接端設置在兩唇板之間，所述 銷軸分別鉸接兩唇板和連接端，所述承重平臺部分固定設置在限位支撐懸板上。
所述的旋轉構件12具體制作步驟(如圖3所示)如下
(1121 )在主體外側鋼梁對應位置縱向固定立置鋼板121;
(1122 )在所述立置鋼板上前后間隔固定立置兩塊唇板122，構成橫向鴨嘴 型結構，限制轉動方向的自由度；
(1123)所述唇板下方的預定標高位置的立置鋼板121上水平設置限位支 撐懸板123;
(1124 )所述旋轉單元底部對應設置與鴨嘴型結構相配合的連接端124，所 述的連接端124置于兩唇板之間，通過銷軸3與鴨嘴型結構連接在一起。
旋轉構件結構簡單，易于制造安裝，銷軸可采用機械加工制作，精度高， 穩定性好，更牢固。
步驟(I")具體如下
(1221 )轉動旋轉單元至限位支撐懸板123上；
(1222 )將旋轉單元和限位支撐懸板連接并固定。
精確度更高，進一步加強固定，增加連接的牢固性。
其中，步驟(2)中所述的斜支撐施工方法具體步驟(如圖4所示)如下
(21)在所述平臺上建筑第一模塊221與主體1連接為一體，分別在第一 模塊上側和外側建筑第二模塊222和第三模塊223，與主體和第一模塊連為一體， 第一、二、三模塊和主體形成階梯狀懸梯平臺斜支撐結構；
(22 )在第三模塊上側和外側建筑第四模塊224和第五模塊225,與主體和第三模塊連為一體，第一、二、三、四五模塊和主體形成階梯狀懸梯平臺斜支 撐結構，依次順序建筑，每個施工階段都形成階梯狀懸梯平臺斜支撐結構，至 完成懸挑鋼結構。
在高空施工平臺上，沿主體相外，由低到高采用斜支撐施工方法，每施工 完一部分架體呈懸梯平臺狀，形成斜線支撐拉結在主體上，增加了承重平臺部 分的剛度和強度，防止懸挑鋼結構變形，同時也增加了施工安全。
其中，所述的限位支撐懸板下部設置有三角托架6，所述的三角托架固定設 置在主體上。利用三角形的穩定性加強懸挑鋼結構承重部位的牢固性，不易變 形，更加安全可靠。
實用新型不局限于上述實施方式，不論在其形狀或結構上做任何變化，凡 是利用上述的高空懸挑鋼結構都是實用新型的一種變形，均應認為落在實用新 型保護范圍之內。
權利要求1、一種高空懸挑鋼結構，由主體和設置在主體上的懸挑鋼結構組成，其特征在于，所述的懸挑鋼結構包括底部的承重平臺部分和固定設置在承重平臺部分上的架體部分，所述架體部分固定設置在主體上，所述的承重平臺部分和主體之間通過銷軸鉸接。
2、 如權利要求l所述的高空懸挑鋼結構，其特征在于，所述的主體上設置 有一個或間隔設置有若干個旋轉構件，所述的銷軸分別鉸"^妻旋轉構件和承重平 臺部分。
3、 如權利要求2所述的高空懸挑鋼結構，其特征在于，所述的旋轉構件具 體由立板、設置在立板上兩唇板以及設置在兩唇板下方的限位支撐懸板組成， 其中所述的立板一面縱向固定設置在主體外側的鋼梁上，所述兩唇板分別橫向 間隔設置在立板另一面的前側和后側，形成橫向鴨嘴型結構，所述的承重平臺 部分上分別對應設置有與所述橫向鴨嘴型結構相適配的連接端，所述的連接端 設置在兩唇板之間，所述銷軸分別兩唇板和連接端，所述承重平臺部分固定設 置在限位支撐懸板上。
4、 如權利要求3所述的高空懸挑鋼結構，其特征在于，所述的限位支撐懸 板下部設置有三角托架，所述的三角托架固定設置在主體上。
專利摘要本實用新型公開了一種高空懸挑鋼結構，為解決現有技術中穩定性差等問題而發明。本實用新型由主體和設置在主體上的懸挑鋼結構組成，所述的懸挑鋼結構包括底部的承重平臺部分和固定設置在承重平臺部分上的架體部分，所述架體部分固定設置在主體上，所述的承重平臺部分和主體之間通過銷軸鉸接。上述的結構，造型美觀功能性強，在施工過程中可以利用銷軸和旋轉構件連接承重平臺部分與主體，改變懸挑鋼結構的內部應力狀態，抗震系統、抗風系統以及鋼混組合結構功能性好，承重平臺部分支撐的牢固性強，懸挑鋼結構更加安全可靠，并且經濟適用。
文檔編號E04B1/342GK201367646SQ20082023389
公開日2009年12月23日 申請日期2008年12月31日 優先權日2008年12月31日
發明者劉世民, 張同忠, 李小明, 陳水榮 申請人:中國京冶工程技術有限公司