专利名称：悬挑式脚手架锚固埋件的制作方法随着现代建筑业的迅速发展，建筑施工方法的不断更新，新型材料的大量使用，越来越多的大型高层建筑拔地而起。在施工中，为了确保工人在施工中的安全，防止人或材料的坠落，在墙壁外部需要架设脚手架进行保护。目前国内高层建筑的脚手架有两种形式，一种为悬挑式脚手架；另一种为工具式脚手架。由于悬挑式脚手架相比于工具式脚手架的经济效益较高，在高层建筑施工中，一般使用悬挑式脚手架。由于悬挑式脚手架安装过程中的锚固件关系到整个悬挑系统的安全性与稳定性，因而采用何种方法对悬挑工字钢进行锚固，如何在技术、成本、工期等方面选择更为优化的锚固形式，成为悬挑脚手架设计技术人员的一个问题。目前高层 建筑使用悬挑式脚手架锚固件的形式有两种:一种是后置锚固件；一种是直接预埋“Ω”型锚固件。图1示出了现有技术中采用的后置锚固件示意图。如图1所示，在混凝土浇筑完毕后，现场布置工字钢11，然后采用电锤在工字钢11相应的位置钻孔，用直径20的圆钢12车丝扣15，弯成"U"型，底部用铁板13固定，用螺栓14拧紧。此方法要在混凝土浇筑完毕后进行，因而使得顶板模板长时间不能拆除，然而等到顶板混凝土具备拆模条件时，底部模板拆除时又会受到严重损坏。图2示出了现有技术中采用的直接预埋“ Ω ”型锚固件示意图。如图2所示，在楼层板钢筋绑扎完毕后，混凝土浇筑前预埋“ Ω ”型锚固件21，将“ Ω ”型锚固件21焊接于楼板或梁钢筋上，由于工字钢11安放时需要将工字钢11传入“Ω”锚固件21内，故“Ω”型锚固件2 I上部须留设一定的距离，带工字钢11安装完毕后采用钢楔子23安装紧固或采用焊接定位钢筋以固定。由于此种锚固形式定位准确、方便，还可以及时拆除底部模板，因而在目前的悬挑式脚手架锚固形式中采用较多，但此种方法在悬挑脚手架使用完毕后，预埋于混凝土内的钢筋白白浪费掉，上部钢筋沦为废钢筋，而且不能周转利用。
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:图1为现有技术中采用的后置锚固件示意图；图2为现有技术中采用的直接预埋“ Ω ”型锚固件示意图；图3A为根据本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件的底板结构示意图；图3B为根据本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件的主视图；图3C为根据 本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件的顶板结构示意图；图4为本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件穿墙部位的锚固件安装图；图5为本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件非穿墙部位的锚固件安装图；图中:11、工字钢；12、圆钢；13、铁板；14、螺栓；15、丝扣；21、“ Ω ”型锚固件；22、钢楔子;301、底板;302、圆钢;303、顶板;304、塞焊孔;305、孔眼;306、车丝;307、圆孔；401、模板；402、型钢；403、防滑钢筋；404、墙体；405、木楔子；406、垫板。在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。图3A、图3B和图3C从三个角度分别示出了根据本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件的结构。如图3A、图3B和图3C所示，本实用新型的悬挑式脚手架锚固埋件包括底板301、两个圆钢302和顶板303。图3A示出了根据本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件的底板结构示意图，如图3A所示，底板301上设置有均匀分布的两个圆孔304和四个定位孔眼305。由于圆钢302与底板301是固定连接，因此图3B示出了根据本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件的主视图，如图3B所示，圆钢302的一端与底板301的两个圆孔304穿孔塞焊焊接，圆钢302的另一端车丝306，为了固定悬挑的型钢，必须将型钢安装于圆钢302之间，因此圆钢302必须成对出现。图3C示出了根据本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件的顶板结构示意图，如图3C所示，顶板303上设置有均匀分布的两个圆孔307。在这里需要说明的是，底板301与圆钢302的一端穿孔塞焊焊接，在型钢安装完毕之后，利用两个圆孔307将顶板303安装于圆钢302的另一端车丝306上，以便于完全固定型钢。另外需要说明的是，由于锚固埋件在浇筑混凝土之前已经定位，如果不将锚固埋件与支设的模板固定，则有可能在浇筑混凝土时发生移位。在本实用新型的悬挑式脚手架锚固埋件中，分布于底板四角的定位孔眼305用来固定锚固埋件与支设的模板。本实用新型悬挑式脚手架锚固埋件是用来固定悬挑的型钢，而安装型钢的目的则是为了支撑整个悬挑的脚手架系统，因此型钢的安装是在混凝土浇筑之后，图4示出了根据本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件穿墙部位的锚固件安装图。如图4所示，将焊好圆钢的锚固埋件在模板401铺设完毕，未绑扎钢筋之前将底板301的定位孔眼305与模板401用铁钉固定。圆钢302采用PVC管保护，并在浇筑混凝土之前随底板302 —起定位，底板302安装之前采用塑料薄膜包裹保护。为了使锚固埋件承受较大的拉力以及防止开裂，通常将锚固埋件安装于板底钢筋之下，如果没有板底钢筋，可在底板的内部加设加强钢筋。在混凝土浇筑完毕后，为了将悬挑的型钢402固定，因此需要将型钢402安装于两根圆钢302之间，由于型钢402在使用时会产生力，为了保护现浇混凝土，因此在型钢402与模板401之间设置有垫板406。将车丝一端的圆钢302安装于顶板303的圆孔内并采用螺栓假垫片将其固定，为了防止型钢402在使用时与顶板303相互摩擦而打滑产生移位，因此在型钢402上焊设有防滑钢筋403。由于型钢402穿过墙时会有空隙，为了使型钢402定位更牢固 ，因此在穿墙部位404采用木楔子405来加强对型钢402的固定。由于型钢支撑着整个悬挑的脚手架系统，在悬挑脚手架系统中承载着较大的力，对于穿墙的型钢，可以借助墙体的一部分力来支撑悬挑的脚手架系统，那么对于非穿墙的型钢，借助本实用新型的锚固埋件，同样可以代替墙体的力来支撑悬挑的脚手架系统。图5示出了根据本实用新型实施例的悬挑式脚手架锚固埋件非穿墙部位的锚固件安装图。如图5所示，对于非穿墙的型钢，由于不能借助墙体的力，为了承载整个悬挑的脚手架系统所带来的力，因此借助于本实用新型的锚固埋件，模板401铺设完毕，未绑扎钢筋之前将底板301的定位孔眼305与模板401用铁钉固定。圆钢302采用PVC管保护，并在浇筑混凝土之前随底板302 —起定位，底板302安装之前采用塑料薄膜包裹保护。在混凝土浇筑完毕后，为了将悬挑的型钢402固定，因此需将型钢402安装于两根圆钢302之间，由于型钢402在使用时会产生力，为了保护现浇混凝土，因此在型钢402与模板401之间设置有垫板406。将车丝一端的圆钢302安装于顶板303的圆孔内并采用螺栓假垫片将其固定，为了防止型钢402在使用时与顶板303相互摩擦而打滑产生移位，因此在型钢402上焊设有防滑钢筋403。由于锚固件的承载力关系到整个悬挑脚手架系统的安全稳定性，因此在计算锚固件的承载力时，主要考虑两个方面:第一，锚固件螺杆焊接部位的拉力；第二，锚固螺栓的受拉承载力。在本实用新型中，螺杆采用的是直径为20mm的圆钢，底板和顶板均采用的是Q235钢板。另外，在本实用新型中，底板两个圆孔的直径为24mm，焊缝厚度为8mm，焊接与底板的底面平齐。依照上述，按照T型焊接正面角焊缝来进行计算，也就是说按照作用力垂直于焊缝长度的方向来进行计算，锚固件螺杆焊接部位的拉力为Sf=N/heLw< i3fffw，其中，δ 为按照焊缝的有效截面(heLw)计算，即垂直于焊缝长度方向的应力；N取一级钢螺杆(Q235钢)的抗拉强度设计值205N/mm2 ；[0040]He为角焊接的计算厚度，对直角角焊缝等于0.7hf，hf为焊角尺寸；Lff为角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去2hf ；F/为角焊缝的强度设计值，三级焊缝强度值为175N/mm2，二级焊缝的强度设计值为 205N/mm2 ；Bf为正面角焊缝的强度设计值增大系数，对于受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，Bf=L 22;对于直接受动力荷载的结构，Bf=L O。那么δ f=N/heLff=205*3.14*102/[24*0.7* (3.14*2*10-2*8) ] =81.87N/mm2, Bfffw=l.0*175=1757N/mm2，由于 δ f ^ β fffw,则螺杆焊接部位的承载力达到要求。锚固螺栓的受拉承载力为Ν> π d/ftb，其中，de为螺栓在螺纹处的有效直径，在本实用新型中，de的值为9 ；ftb为螺栓的抗拉强度设计值，在本实用新型中，ftb的值为210。依据Ν> π de2ftb,那么单个螺栓的受拉承载力为:Ntb=3.14*92*2 1 0=5 3411.I ^ 53*103。以下是悬挑式扣件钢管脚手架锚固件安全计算书，本钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)。双排脚手架，搭设高度按照住宅标准层6层计算:2.9*6+1.8=19.2米，立杆采用单立管。`立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.70米，内排架距离结构1.20米，立杆的步距
1.80 米。采用的钢管类型为Φ48.3X3.6，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2,按照铺设2层计算。栏杆采用木板，荷载为0.14kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。基本风压0.45kN/m2,高度变化系数1.2700,体型系数1.1340。悬挑水平钢梁采用20号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.500米，建筑物内锚固段长度2.50米。悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.90m。拉杆采用钢丝绳。作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1248，NGl=0.125 X 19.200=2.396kN脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板，标准值为0.35，NG2=0.350 X 2 X 1.500 X (0.700+1.200) /2=0.998kN栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为
0.14,NG3=0.140 X 1.500 X 2/2=0.2IOkN[0069]吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2);本例为0.005，NG4=0.005 X 1.500 X 19.200=0.144kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.748kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、夕卜立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=3.000X2X1.500X0.700/2=3.150kN。风荷载标准值应按照以下公式计算:Wk=0.7Uz.Us.WO其中WO为基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0=0.450，Uz为风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:Uz=l.270，Us为风荷载体型系数:Us=l.134，经计算得到，风荷载标准值:Wk=0.7X0.450 X 1.270 X 1.134=0.454kN/m2考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式:N=1.2NG+0.85X1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力:N=L 2X3.748+0.85X1.4X3.150=8.246kN不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式:·[0081]N=L 2NG+1.4NQ经过计算得到底部立杆的最大轴向压力:Ν=1.2X3.748+1.4X3.150=8.907kN。风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式:MW=0.85 X 1.4Wklah2/10其中Wk为风荷载标准值(kN/m2) ；la为立杆的纵距(m) ；h为立杆的步距(m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩:Mw=0.85 X 1.4X 0.454X 1.500 X 1.800 X 1.800/10=0.262kN.m。悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，水平支撑梁的截面惯性矩1=2370.0Ocm4，截面抵抗矩W=237.0Ocm3，截面积 A=35.50cm2 ο受脚手架集中荷载Ν=1.2X3.814+1.4X3.780=9.869kN ；水平钢梁自重荷载q=l.2X35.500X0.0001X78.500=0.334kN/m ;经过连续梁的计算得到，各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R[l]=13.404kN ；R [2] =7.458kN ；R[3]=0.047kN。最大弯矩Mmax=L 495kN.m ；截面应力σ =M/1.05W+N/A=!.495 X IO6/ (1.05 X 237000.0) +0.000 X 103/3550.0=6 009N/mm2 ；水平支撑梁的计算强度σ =6.009小于215.ΟΟΟΝ/mm2,满足要求！锚固段与楼板连接的计算:水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=7.458kN ；水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为Nσ = — < [/]
A其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2 ；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径:D= [7457.831X4/(3.142 X 50 X 2) ] 1/2=9.745mm水平钢梁与楼板连接钢筋螺杆直径不得小于9.745mm。混凝土局部承压计算如下:混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:Ν<(52-^-).4其中N为锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=7.458kN ；d为楼板螺栓的直径，d=20.0OOmm ；b为楼板内的螺栓锚板边长，b=5 X d=100.0OOmm ；fcc为混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.950fc=ll.900N/mm2。经过计算得到公式右边等于115.26kN大于锚固力N=7.46kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求。如上参照附图以示例的方式描述根据本实用新型的悬挑式脚手架锚固埋件。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的悬挑式脚手架锚固埋件，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。