【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单元式幕墙吊装，尤其涉及一种单元式幕墙环形轨道吊装装置及其设计方法。
技术介绍
1、在工程建设中，单元式幕墙吊装施工时，通常是采用塔吊或汽车起重机进行单元式幕墙的吊运，再将单元式幕墙放置于吊篮内，使用吊篮系统进行幕墙的安装，这种方法不仅需要花费大量的时间和成本，效率较低，在吊装的过程中可能会碰撞到已有的建筑结构造成幕墙及结构的破坏，使用塔吊或10汽车起重机进行单元式幕墙的吊运也增加了一定的安全风险，使用吊篮配合幕墙的安装，吊篮的移动也不够灵活。为提高单元式幕墙吊装施工效率，减少吊装施工成本，保证吊装施工安全，使用一种单元式幕墙环形轨道吊装装置具有重要的现实意义，解决了传统单元式幕墙吊装施工中由于吊装工序工艺繁杂，吊篮移动不灵活等造成的施工效率低且施工成本高的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种单元式幕墙环形轨道吊装装置及其设计方法，解决传统的单元式幕墙吊装施工效率及安全性低的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，包括支撑架固定件、支撑架立杆、支撑架横梁、支撑架斜杆、支撑架纵梁、轨道工字钢、牵拉绳、拉环、地环和电动葫芦，所述支撑架固定件预埋于待安装幕墙的建筑外边缘框架梁顶处，支撑架固定件沿建筑外边缘等距设置，支撑架立杆设置于支撑架固定件上，支撑架横梁垂直设置于支撑架立杆上端，支撑架斜杆两端分别设置于支撑架立杆和支撑架横梁中部，支撑架纵梁设置两根，两根支撑架纵梁分别垂
4、进一步地，支撑架立杆、支撑架斜杆和支撑架纵梁均为空心方形型钢。
5、进一步地，支撑架横梁为工字钢，牵拉绳为钢丝绳，拉环和地环均为钢筋。
6、进一步地，支撑架固定件与支撑架立杆采用螺栓连接，支撑架立杆与支撑架横梁采用焊接连接。
7、进一步地，支撑架斜杆与支撑架立杆采用焊接连接，支撑架斜杆与支撑架横梁采用焊接连接，支撑架横梁与轨道工字钢采用螺栓连接。
8、进一步地，支撑架横梁与支撑架纵梁采用焊接连接，支撑架横梁与拉环采用焊接连接，支撑架固定件沿建筑外边缘等距设置，距离为1700mm，支撑架立杆的高度为1700mm，支撑架横梁的长度为500mm。
9、一种单元式幕墙环形轨道吊装装置的设计方法，(1)轨道方案，设置环形轨道吊装装置，采4台toyo电动行走葫芦作为吊装系统，每个电动葫芦均配置上、下限位，轨道两端头焊接防冒头挡板，每2台作一组，其中一个作为吊重，另一个作保护；
10、(2)环形轨道吊装装置布置，轨道安装于主体结构花架面上布置轨道。轨道支撑横杆安装在结构花架上，轨道支撑最大间距不超1700mm，构面距离为500mm，轨道采用20a工字钢制作，围绕平面布置一圈，在施工电梯位置进行隔断避位；
11、(3)对环形轨道吊装装置的受力进行计算符合吊装的需求。
12、进一步地，对环形轨道吊装装置的受力进行计算的具体过程为：
13、(3.1)设计计算模型；
14、(3.2)设计节点编号及支撑方式；
15、(3.3)设计杆件编号及杆件截面；
16、(3.4)进行荷载计算。
17、进一步地，荷载计算的具体过程为：
18、由于单元式幕墙板块最大重量800kg，钢丝绳及电动葫芦重量对结构产生的重力，其中钢丝绳200m重100kg，电动葫芦及其附件100kg，设计两倍自重荷载，合计按9.8kn*2＝19.6kn，即1.96t；
19、竖向荷载标准值为19.6kn，结构受到的动力，取动力系数为1.05，则竖向荷载标准值为：19.6kn*1.05＝20.58kn，设计值为：20.58kn*1.3＝26.754kn；
20、以下根据滑轮位于轨道的位置分两种不利情况考虑支撑钢架的受力情况；
21、1)当作用点在水平挑出与轨道横梁的交点处：
22、竖向荷载的强度校核，轨道梁最大应力50.3mpa＜215mpa，最大应力比为0.27<1，强度满足；
23、变形校核，轨道梁最大挠度5.342mm＜1700/250＝6.8mm，5.342mm＜20mm，满足要求，并进行支座反力验证；
24、2)当作用点在轨道跨中处
25、作用点在相邻挑出端中间轨道的跨中处，
26、竖向荷载的强度校核，轨道梁最大应力48.88mpa＜215mpa，最大应力比为0.262<1，强度满足；
27、变形校核，轨道梁最大挠度5.342mm＜1700/250＝6.8mm 5.342mm＜20mm，满足要求并进行支座反力验证；
28、3)轨道横梁与支撑钢梁连接螺栓计算：
29、采用m14 8.8s级高强螺栓连接，螺栓个数为4个，有效截面面积为149.5mm2，单个螺栓的受剪面数nv＝1，螺栓连接的较小受剪总厚度为14mm，8.8级螺栓抗拉强度设计值为400mpa，普通螺栓抗剪强度设计值为320mpa，q235的承压强度设计值为305mpa；
30、m14螺栓承载能力设计值：
31、受拉承载力设计值：
32、ntb＝aeff*ftb＝149.5*400/1000＝59.8kn
33、ntb：受拉承载力；
34、aeff：有效截面面积；
35、ftb：螺栓抗拉强度设计值；
36、单个螺栓所受最大荷载：
37、最大拉力＝nt＝n/n＝11.78/4＝2.945kn＜59.8kn；
38、nt：单个螺栓所能承受最大拉力；
39、n：螺栓所承受的拉力；
40、n：螺栓个数；
41、4)轨道立柱与混凝土连接计算：
42、螺栓受力最大值为：σmax＝n/(b*l)+m/(b*l2/6)，轴力n，弯矩m，底板长l，底板宽b；
43、螺栓受力最小值为：σmin＝n/(b*l)-m/(b*l2/6)；
44、压应力分布长度：e＝σmax/(σmax+|σmin|)*l；
45、压应力合力至锚栓距离：x＝d-e/3；
46、压应力合力至轴心压力距离：a＝l/2-e/3；
47、锚栓所受最大拉力：nt＝(m-n×a)/x；
48、5)预埋钢筋计算：
49、预埋钢筋为4根的钢筋，单根钢筋面积as＝πr2＝3.14*9*9＝254.34mm2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，其特征在于：包括支撑架固定件(1)、支撑架立杆(2)、支撑架横梁(3)、支撑架斜杆(4)、支撑架纵梁(5)、轨道工字钢(6)、牵拉绳(7)、拉环(8)、地环(9)和电动葫芦(10)，所述支撑架固定件(1)预埋于待安装幕墙的建筑外边缘框架梁顶处，支撑架固定件(1)沿建筑外边缘等距设置，支撑架立杆(2)设置于支撑架固定件(1)上，支撑架横梁(3)垂直设置于支撑架立杆(2)上端，支撑架斜杆(4)两端分别设置于支撑架立杆(2)和支撑架横梁(3)中部，支撑架纵梁(5)设置两根，两根支撑架纵梁(5)分别垂直设置于支撑架横梁(3)两端顶部上，支撑架纵梁(5)沿支撑架立杆(2)设置方向延伸至环形设置，拉环(8)设置于支撑架横梁(3)外侧，地环(9)预埋于混凝土楼板处，牵拉绳(7)45°设置，牵拉绳(7)一端设置于拉环(8)处，牵拉绳(7)另一端设置于地环(9)处，轨道工字钢(6)垂直设置于支撑架横梁(3)外端底部下，轨道工字钢(6)沿支撑架立杆(2)设置方向延伸至环形设置，电动葫芦(10)设置于轨道工字钢(6)上，电动葫芦(10)可在轨道工字钢(6)上移动设置
2.根据权利要求1所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，其特征在于：支撑架立杆(2)、支撑架斜杆(4)和支撑架纵梁(5)均为空心方形型钢。
3.根据权利要求2所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，其特征在于：支撑架横梁(3)为工字钢，牵拉绳(7)为钢丝绳，拉环(8)和地环(9)均为钢筋。
4.根据权利要求3所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，其特征在于：支撑架固定件(1)与支撑架立杆(2)采用螺栓连接，支撑架立杆(2)与支撑架横梁(3)采用焊接连接。
5.根据权利要求4所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，其特征在于：支撑架斜杆(4)与支撑架立杆(2)采用焊接连接，支撑架斜杆(4)与支撑架横梁(3)采用焊接连接，支撑架横梁(3)与轨道工字钢(6)采用螺栓连接。
6.根据权利要求5所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，其特征在于：支撑架横梁(3)与支撑架纵梁(5)采用焊接连接，支撑架横梁(3)与拉环(8)采用焊接连接，支撑架固定件(1)沿建筑外边缘等距设置，距离为1700mm，支撑架立杆(2)的高度为1700mm，支撑架横梁(3)的长度为500mm。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置的设计方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置的设计方法，其特征在于：对环形轨道吊装装置的受力进行计算的具体过程为：
9.根据权利要求1所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置的设计方法，其特征在于：荷载计算的具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，其特征在于：包括支撑架固定件(1)、支撑架立杆(2)、支撑架横梁(3)、支撑架斜杆(4)、支撑架纵梁(5)、轨道工字钢(6)、牵拉绳(7)、拉环(8)、地环(9)和电动葫芦(10)，所述支撑架固定件(1)预埋于待安装幕墙的建筑外边缘框架梁顶处，支撑架固定件(1)沿建筑外边缘等距设置，支撑架立杆(2)设置于支撑架固定件(1)上，支撑架横梁(3)垂直设置于支撑架立杆(2)上端，支撑架斜杆(4)两端分别设置于支撑架立杆(2)和支撑架横梁(3)中部，支撑架纵梁(5)设置两根，两根支撑架纵梁(5)分别垂直设置于支撑架横梁(3)两端顶部上，支撑架纵梁(5)沿支撑架立杆(2)设置方向延伸至环形设置，拉环(8)设置于支撑架横梁(3)外侧，地环(9)预埋于混凝土楼板处，牵拉绳(7)45°设置，牵拉绳(7)一端设置于拉环(8)处，牵拉绳(7)另一端设置于地环(9)处，轨道工字钢(6)垂直设置于支撑架横梁(3)外端底部下，轨道工字钢(6)沿支撑架立杆(2)设置方向延伸至环形设置，电动葫芦(10)设置于轨道工字钢(6)上，电动葫芦(10)可在轨道工字钢(6)上移动设置。
2.根据权利要求1所述的一种单元式幕墙环形轨道吊装装置，其特征在于：支撑架立杆(2)、支撑架斜杆(4)和支撑架纵梁(5)均为空心方形型钢。
3.根据权利要求2所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：林姗，蔡娜，李福昆，凌苒升，罗继振，唐文成，王岸，谭林芳，韦海芳，莫婷惠，
申请(专利权)人：广西建工第一建筑工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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