一种角部转换装置及角部承力支座设立方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种角部转换装置及角部承力支座设立方法。

背景技术

悬挑架、附着式升降脚手架、爬模、造楼机等设施在施工中应用广泛，由于建筑物角部的特殊性和位置空间的局限性，受力与传力复杂，承力支座很难直接实现，且存在施工安全隐患。传统悬挑架在建筑物角部为了满足安全需要，将型钢伸入建筑物内部，材料用量大，破坏了局部结构，占用内部空间并妨碍下道工序施工；避开角部布置，又需要通过复杂的传力机构承载，受力和工艺都复杂；最后需要对洞口进行修补，容易产生裂缝与渗漏水隐患。林守忠在《建筑施工外挑架新型承力构件的开发与研究》的论文中有较详细描述。受混凝土施工的影响，成对预留的螺栓孔容易发生相对变形，造成承力构件很难安装，后期重新在建筑物角部开孔非常困难。

西安建筑科技大学学位论文《建筑施工外挑架新型承力构件的开发与研究》，作者：林守忠，公开日期：2015年5月，论文第17-20页，涉及角部专用构件，通过两块钢板90度交叉焊接成L型，形成角部构件端板，在其上焊接竖向加强肋和水平加强肋，形成角部构件。该专利存在以下问题：1)虽然该方案的竖向加强肋和水平加强肋的焊接构造一定程度上消除了应力，但该角部构件作为悬挑架承力构件的一部分，L型的角部构件端板面作为角部构件的主要部件，是悬挑架承力构件整体相对于角部剪力墙的主要承力面，仍存在应力集中的问题，若构成角部构件端板的两块钢板自身结构或焊接存在问题，在使用时可能会发生形变，则构成安全隐患。2)该角部构件由钢板和加强肋焊接而成，为消除应力问题，对加强肋和钢板的尺寸设计要求较为严格，致使加工制作较为耗时，无法实现快速加工制作安装。3)且因其分体焊接组合而成的结构构造，若焊接工艺存在虚焊等情况，则会有极大的安全隐患。4)该角部构件除自身结构构造由加强肋和钢板焊接而成外，通过在角部构件端面处焊接工字钢与悬挑架主体连接，因角部构件端面是由两块钢板焊接而成的L型，且承力载荷全部集中于角部构件端面处，这将进一步加重角部构件端面的应力集中问题，存在安全隐患。

中国发明专利，授权公告号：CN206957185U；授权公告日：2018年2月2日；公开了一种固定悬挑架型钢用连接件。该连接件包括螺杆、螺帽、阳角卡件、阴角卡件，所述阳角卡件安装在建筑阳角剪力墙外侧，所述阴角卡件安装在建筑阳角剪力墙内侧，通过所述螺杆穿过预埋于建筑阳角柱中的套管连接，采用所述螺帽固定，建筑阳角剪力墙外侧所述阳角卡件与悬挑架型钢连接。但该方案并未充分考虑到实际施工需求，存在以下技术问题：1)阳角卡件和阴角卡件均由钢板焊接而成，为消除焊接所带来的应力集中问题，焊接质量要求高，且尺寸设计要求高，致使加工制作较为耗时，无法实现快速加工制作安装。2)作为悬挑架主体的受力构件，该方案的主要受力部位为构成阳角件和阴角件的钢板断面与角部剪力墙的接触位置，对构成阳角件和阴角件的钢板自身形变量要求较高；3)因其组合而成的结构形式，阳角卡件和阴角卡件作为受力部件，加工制作时，质量要求高，不然会存在极大安全隐患，致使制作周期长，无法实现快速加工制作安装。

专利CN201220715978.2、CN201510510391.6的构件，受混凝土施工的影响，成对预留的螺栓孔容易发生相对变形，造成承力构件很难安装，后期重新在建筑物角部开孔非常困难；专利CN201220715978.2的角部构件重近90kg，受力与传力复杂，存在施工安全隐患，不便于在角部设置。因此需要一种能够与建筑物角部配合，便于在建筑物角部设立，并能有效设置预留孔，以能够在建筑物角部搭建承力支座及包括悬挑架、附着式升降脚手架、爬模、造楼机等在内的承力平台的装置及方法。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对建筑物角部承力支座搭建困难技术问题，本发明提供了一种角部转换装置及角部承力支座设立方法，它包括与建筑物角部一侧相啮合的第一转换件和与建筑物角部另一侧相啮合的第二转换件，利用固定安装于建筑物角部两侧的第一转换件和第二转换件，实现角部承力支座的设立。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种角部转换装置，包括与建筑物角部一侧相啮合的第一转换件和与建筑物角部另一侧相啮合的第二转换件；

与建筑物角部两边相对的位置上，所述第一转换件和第二转换件内均设有孔道，以使通过孔道和建筑物角部的预留孔，固定安装于建筑物角部两侧的第一转换件和第二转换件，位于同一受力平面内。

可选地，与建筑物角部一边啮合的所述第一转换件内设有孔道一，与建筑物角部另一边啮合的所述第一转换件内设有孔道二，

与建筑物角部一边啮合的所述第二转换件内设有孔道三，与建筑物角部另一边啮合的所述第二转换件内设有孔道四，

所述第一转换件和所述第二转换件安装于建筑物角部两侧时，所述孔道一与孔道三构成的直线，与所述孔道二和孔道四构成的直线，在同一受力平面内。

可选地，还包括连接件，所述连接件用于穿过位于建筑物角部同一边的通道和预留孔，以使第一转换件和第二转换件固定安装于建筑物角部两侧。

可选地，所述孔道在第一转换件或第二转换件上的位置，和第一转换件或第二转换件边缘处的距离，均在最小允许范围。

可选地，所述第一转换件包括平面一、平面二和平面三，所述平面一和平面二连接于第一转换件一侧，共同与建筑物角部一侧相啮合；所述平面三位于第一转换件另一侧。

可选地，所述第二转换件包括平面四、平面五和平面六，所述平面五和平面六连接于第二转换件一侧，共同与建筑物角部另一侧相啮合；所述平面四位于第二转换件另一侧。

可选地，所述第一转换件和第二转换件内均设有相对建筑物角部互为对称的孔道。

可选地，所述第一转换件和第二转换件相对于建筑物角部沿纵向均设有多个孔道，以通过孔道和建筑物角部的预留孔，使固定安装于建筑物角部两侧的第一转换件和第二转换件，位于多个受力平面内。

可选地，还包括第一连接件和第二连接件，所述第一转换件和所述第二转换件安装于建筑物角部两侧时，所述第一连接件穿过孔道一、预留孔与孔道三构成的直线，与第二连接件穿过所述孔道二、第二连接件和孔道四构成的直线，在同一受力平面内。

一种角部承力支座设立方法，根据上文所述的一种角部转换装置，包括以下步骤：

S1、在建筑物角部留设若干预留孔，所述预留孔通过模板设置，在建筑物角部浇筑前安装模板，放入预埋套管并固定，混凝土浇筑完成后，拆除模板形成预留孔；

S2、第一转换件和第二转换件的选型和预制；

S3、第一转换件和第二转换件通过连接件固定安装于建筑物角部内外侧；

S4、第一转换件或第二转换件外表面固定安装承载架。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

第一转换件和第二转换件均与建筑物角部相啮合，当两者固定安装于建筑物角部两侧时，实现稳固连接；依靠第一转换件或第二转换件构成的悬挑架或承力支座等施工平台；它们的承力构造包括上述受力平面，第一转换件与建筑物角部相啮合的平面，以及第二转换件与建筑物角部相啮合的平面；以综合作用，确保悬挑架，或承力支座等施工平面的受力安全；且第一转换件与建筑物角部相啮合的平面，与第二转换件和建筑物角部相啮合的平面，通过孔道，以及建筑物角部的预留孔，形成一对力偶，抵抗竖向荷载产生的弯矩，从而建立一个可以承载较大负荷的整体支座。

第一转换件和第二转换件可为一体成型的实心结构，也可以是空心结构，空心的第一转换件或第二转换件内可设置填充物，填充物的材质包括但不限于金属材料或高分子材料或复合材料。实心的第一转换件或第二转换件无需加工焊接制作，仅需满足与建筑物角部相啮合的需要即可，可预制，待建筑物角部的预留孔成型后，直接采用螺杆或钢管等连接件，穿过预留孔和孔道，将第一转换件和第二转换件固定于建筑物角部两侧即可。对尺寸设计要求低，且第一转换件和第二转换件的实心一体结构，不存在应力集中问题，仅需满足啮合建筑物角部平面的需求即可，加工制作安装，方便快捷。第一转换件和第二转换件材料不限，如塑料、橡胶、钢、铝等材料的任何一种或多种组合。因主要承力部位为预留孔和孔道配合所形成的受力平面，所以制作成本低，制作省时，整体结构安全系数高。

第一转换件和第二转换件均在地面完成工厂化标准制作，现场安装和拆卸方便，提高工作效率，加快施工进度，安全可靠，能够重复周转使用。

为进一步提高承载力，及安全性，可形成多个承力平面，即在与建筑物角部两边相对的位置上，所述第一转换件和第二转换件沿纵向，设置多个孔道，以在安装完成后，形成多个受力平面。若第一转换件对应安装于建筑物角部的阴面，则第二转换件对应安装于建筑物角部的阳面，反之亦然。

利用第一转换件和第二转换件，实现角部承力支座设立的设立，以进一步实现悬挑梁等承载架及平台的搭建。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种角部转换装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提出的一种角部转换装置的第一转换件主视结构示意图；

图3为本发明实施例提出的一种角部转换装置的第一转换件截面结构示意图；

图4为本发明实施例提出的一种角部转换装置的第二转换件主视结构示意图；

图5为本发明实施例提出的一种角部转换装置的第二转换件截面结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。

实施例1

结合附图1-5，一种角部转换装置，包括与建筑物角部一侧相啮合的第一转换件10和与建筑物角部另一侧相啮合的第二转换件20；与建筑物角部两边相对的位置上，所述第一转换件10和第二转换件20内均设有孔道，以使通过孔道和建筑物角部的预留孔80，固定安装于建筑物角部两侧的第一转换件10和第二转换件20，位于同一受力平面内。

第一转换件10和第二转换件20均与建筑物角部相啮合，当两者固定安装于建筑物角部两侧时，实现稳固连接；依靠第一转换件10或第二转换件20构成的悬挑架或承力支座等施工平台；它们的承力构造包括上述受力平面，第一转换件10与建筑物角部相啮合的平面，以及第二转换件20与建筑物角部相啮合的平面；以综合作用，确保悬挑架，或承力支座等施工平面的受力安全；且第一转换件10与建筑物角部相啮合的平面，与第二转换件20和建筑物角部相啮合的平面，通过孔道，以及建筑物角部的预留孔80，形成一对力偶，抵抗竖向荷载产生的弯矩，从而建立一个可以承载较大负荷的整体支座。

第一转换件10和第二转换件20可为一体成型的实心结构，也可以是空心结构，空心的第一转换件10和第二转换件10内可设置填充物，填充物的材质包括但不限于金属材料或高分子材料或复合材料。实心的第一转换件10或第二转换件20无需加工焊接制作，仅需满足与建筑物角部相啮合的需要即可，可预制，待建筑物角部的预留孔80成型后，直接采用螺杆或钢管等连接件，穿过预留孔80和孔道，将第一转换件10和第二转换件20固定于建筑物角部两侧即可。对尺寸设计要求低，且第一转换件10和第二转换件20的结构，不存在应力集中问题，仅需满足啮合建筑物角部平面的需求即可，加工制作安装，方便快捷。第一转换件10和第二转换件20材料不限，如塑料、橡胶、钢、铝等材料的任何一种或多种组合。因主要承力部位为预留孔80和孔道配合所形成的受力平面，所以制作成本低，制作省时，整体结构安全系数高。

第一转换件10和第二转换件20均在地面完成工厂化标准制作，现场安装和拆卸方便，提高工作效率，加快施工进度，安全可靠，能够重复周转使用。

为进一步提高承载力，及安全性，可形成多个承力平面，即在与建筑物角部两边相对的位置上，所述第一转换件10和第二转换件20沿纵向，设置多个孔道，以在安装完成后，形成多个受力平面。

若第一转换件10对应安装于建筑物角部的阴面，则第二转换件20对应安装于建筑物角部的阳面，反之亦然。如附图1所示，为本申请的实施方式之一。

作为本实施例的可选实施方式之一，所述连接件用于穿过位于建筑物角部同一边的孔道和预留孔80，以使第一转换件10和第二转换件20固定安装于建筑物角部两侧。一对连接件，通过上述方式，可将第一转换件10和第二转换件20，位于同一受力平面内。

作为本实施例的可选实施方式之一，所述孔道在第一转换件10或第二转换件20上的位置，和第一转换件10或第二转换件20边缘处的距离，均在最小允许范围。保证了最大承载能力，且第一转换件10或第二转换件20的体积小，更加经济安全。最小允许范围是指《钢结构设计标准》GB50017-2017中P106-107表11.5.2中的最小允许间距，表11.5.2中参数d0为本实施例中连接件(比如螺栓或螺钉等)的孔径。其中，连接件的孔径与孔道和预留孔80的孔径均相匹配，以便连接件穿过第一转换件10和第二转换件20的孔道，以及预留孔80，从而形成稳固的受力平面。

作为本实施例的可选实施方式之一，所述第一转换件10和所述第二转换件20的截面夹角均为0-180°。具体应用时可为0°、180°、20°，50°，90°，120°等数值；可满足不同墙体转折角度的需求，具体施工时，可根据需要进行定制。作为本实施例的可选实施方式之一，所述第一转换件10和第二转换件20内均设有相对建筑物角部互为对称的孔道。当第一转换件10和第二转换件20安装在建筑物角部两侧时，可充分确保建筑物角部两边的墙体受力稳固可靠；且可为连接在第一转换件10或第二转换件20上的承力支座等施力平台提供稳固的受力支撑。

作为本实施例的可选实施方式之一，所述第一转换件10和第二转换件20相对于建筑物角部沿纵向均设有多个孔道，以通过孔道和建筑物角部的预留孔80，使固定安装于建筑物角部两侧的第一转换件10和第二转换件20，位于多个受力平面内。进一步提高第一转换件10和第二转换件20所构成的角部转换装置的受力可靠性。

作为本实施例的可选实施方式之一，还包括第一连接件108和第二连接件208，所述第一转换件10和所述第二转换件20安装于建筑物角部两侧时，所述第一连接件108穿过孔道一91、预留孔80与孔道三93构成的直线，与第二连接件208穿过所述孔道二92、第二连接件208和孔道四94构成的直线，在同一受力平面内。

实施例2

本实施例提出了一种角部转换装置，在实施例1的基础上，包括：与建筑物角部一边啮合的所述第一转换件10内设有孔道一91，与建筑物角部另一边啮合的所述第一转换件10内设有孔道二92，与建筑物角部一边啮合的所述第二转换件20内设有孔道三93，与建筑物角部另一边啮合的所述第二转换件20内设有孔道四94，所述第一转换件10和所述第二转换件20安装于建筑物角部两侧时，所述孔道一91与孔道三93构成直线，与所述孔道二92和孔道四94构成直线，在同一受力平面内。

第一转换件10和所述第二转换件20上互为配对的孔道，通过固定连接，形成一个受力平面，从而消除应力集中所带来的安全隐患，提高安全系数。

作为本实施例的可选实施方式之一，所述第一转换件10包括平面一101、平面二102和平面三103，所述平面一101和平面二102连接于第一转换件10一侧，共同与建筑物角部一侧相啮合；所述平面三103位于第一转换件10另一侧。

通过平面一101和平面二102与建筑物角部一侧相啮合，实现受力可靠且安全的平面，且第一转换件10整体不存在变形的问题。平面三103可用于安装悬挑架，或承力支座等施工平台。

所述平面三103和平面一101上设有贯穿第一转换件10的孔道一91；所述平面三103和平面二102上设有贯穿第一转换件10的孔道二92，所述孔道一91和孔道二92所构成的一对第一转换件孔道位于同一水平面内；

所述第一转换件10上可设置上述多对第一转换件孔道，以形成多个水平面，即沿第一转换件10纵向，贯穿平面三103和平面一101的孔道一91设置多个，贯穿平面三103和平面二102的孔道二92也可设置多个。

此外，可以想到的是，在同一水平面内，贯穿平面三103和平面一101的孔道一91可设置多个，贯穿平面三103和平面二102的孔道二92也可设置多个，相对应位置上，建筑物角部设置多个预留孔80。

作为本实施例的可选实施方式之一，所述第二转换件20包括平面四201、平面五202和平面六203，所述平面五202和平面六203连接于第二转换件20一侧，共同与建筑物角部另一侧相啮合；所述平面四201位于第二转换件20另一侧。

通过平面五202和平面六203与建筑物角部另一侧相啮合，实现受力可靠且安全的平面，且第二转换件20整体不存在变形的问题。平面四201可用于安装悬挑架，或承力支座等施工平台。

所述平面五202和平面四201上设有贯穿第二转换件20的孔道三93；所述平面六203和平面四201上设有贯穿第二转换件20的孔道四94，所述孔道三93和孔道四94所构成的一对第二转换件孔道位于同一水平面内；

所述第二转换件20上可设置上述多对第二转换件孔道，以形成多个水平面，即沿第二转换件20纵向，贯穿平面五202和平面四201的孔道三93设置多个，贯穿平面六203和平面四201的孔道四94也可设置多个。

多个上述转换件孔道，进一步增强了第一转换件10或第二转换件20与建筑角部间的啮合面的稳固性，增大受力接触面，形成一对力偶，更加有利于抵抗竖向荷载产生的弯矩，从而建立一个可以承载较大负荷的整体稳固支座。

此外，可以想到的是，在同一水平面内，贯穿平面五202和平面四201的孔道三93可设置多个，贯穿平面六203和平面四201的孔道四94也可设置多个，相对应位置上，建筑物角部设置多个预留孔80。通过上述配合关系，在安装时，形成多个受力面，增大安全可靠性能，确保承力平台稳固。

实施例3

本实施例提出了一种角部承力支座设立方法，结合实施例1和实施例2所述的一种角部转换装置，包括以下步骤：

S1、在建筑物角部留设若干预留孔80，所述预留孔80通过模板设置，在建筑物角部浇筑前安装模板，放入预埋套管并固定，混凝土浇筑完成后，拆除模板形成预留孔80；

预留孔80的间距和尺寸等参数根据角部结构特点、钢筋布置、承载要求、螺栓规格型号等确定，长度及螺栓孔尺寸根据所需承载要求设计确定。

S2、第一转换件10和第二转换件20的选型和预制；

第一转换件10和第二转换件20的材质和尺寸等均根据实际施工需求设置，并由工厂预制，运送至施工现场后即可直接使用，提高了工效，加快施工进度，安全可靠，能够重复周转使用，产生良好效益。

S3、第一转换件10和第二转换件20通过连接件固定安装于建筑物角部内外侧；

S4、第一转换件10或第二转换件20外表面固定安装承载架。

可根据实际施工需求选择在第一转换件10和第二转换件20外表面同时设置承载架结构，也可在第一转换件10或第二转换件20之一的外表面单独设置承载架结构，例如固定安装悬挑梁等承载架，悬挑梁等承载架结构可通过焊接或螺栓等任何符合实际需求的情况方式与第一转换件10或第二转换件20相固定。

第一转换件10和第二转换件20外表面作为便于承载架搭设的平台，即可通过焊接或螺栓将承载架连接固定于平面三103和平面四201，承载架可包括悬挑架、附着式升降脚手架、爬模、造楼机等，根据实际施工需求，制造和选用符合载荷要求的第一转换件10和第二转换件20，即可方便地进行不同承载架结构的搭设。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。