一种适用于任意角度钢桁架结构稳定性的监控装置及施工方法与流程

1.本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种适用于任意角度钢桁架结构稳定性的监控装置及施工方法。


背景技术：

2.近年来随着工业建筑飞速发展，钢结构桁架结构、钢管支撑体系等各类结构已被广泛应用中，同时也出现了一些由于沉降变形、脆性破坏导致结构倒塌造成严重的人员财产损失，需要加强对结构稳定性监测并能及时反馈预警信息。由于大跨度的钢桁架结构自重较大容易在安装前后产生较大的绕度、不均匀变形等变化，因此加强钢桁架结构变形监测一直是安全防范的重点。
3.传统的钢桁架稳定性监测主要以在钢桁架结构标记观测点监测，一般钢桁结构高度较高观测点较多此类传统监测方法需要操作时间长，对于非垂直桁架结构还需辅以复杂的计算，不能及时、准确的反馈钢桁架结构变形量的稳定性信息，尤其是对于应力集中导致的突然脆性变形、断裂等更是不能及时监控存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

4.针对上述问题，现提供一种适用于任意角度钢桁架结构稳定性的监控装置、施工方法。旨在有效解决传统常规监控结构复杂或者适应性差的问题。
5.本发明设计的一种适用于任意角度钢桁架结构稳定性监控装置，包括底座，其特殊之处在于：还包括指针、金属拨片、警示灯光和扬声器；所述指针设置有两个，通过轴承安装在底座的固定轴上，所述固定轴上还对应指针设置有刻度盘；所述金属拨片设置在指针转动的圆周上，随底座转动将与指针接触，形成以指针、金属拨片、警示灯和扬声器为回路的结构，触发警示灯和扬声器发出警报信号。
6.进一步地，所述金属拨片安装在固定轴上，且能绕轴转动及固定。
7.更进一步地，所述金属拨片一端设置有弧形卡口，所述弧形卡口通过螺钉连接调节卡口的大小。
8.进一步地，所述指针分别指向0
°
和180
°
。
9.基于同一发明构思，还设计了一种桁架结构，包括桁架结构本体，所述桁架本体上容易出现脆性断裂处均安装有所述的适用于任意角度钢桁架结构稳定性监控装置，所述监控装置的底座与桁架结构接触面平行。
10.基于同一发明构思，还设计了一种适用于任意角度钢桁架结构稳定性监控装置的施工方法，包括以下步骤：
11.1)钢桁架测量放线、安装：
12.测量放样出大跨度钢桁架安装角度标记对钢桁架两侧对接点，并对钢桁架进行安装就位；
13.2)计算桁架安装点：
14.根据桁架的长度，角度要求计算出绕度变化较大处、力矩变化较大处以及可能出现脆性断裂处，并计算桁架允许偏差角度；
15.3)金属拨片调整：
16.根据桁架角度以及允许偏差角度计算临界状态调整各监控装置的指针与金属拨片接触时金属拨片指向，将两个金属拨片分别调整至该角度后固定；
17.4)监测装置安装：
18.根据监测时间长短采用插电或蓄电池安装，安装时注意装置底座与钢桁架接触面保持平行用复合胶粘住并用钢丝绳固定防止跌落，将监测装置安装在钢桁架各安装点上。
19.本发明的优点在于：
20.1)当桁架结构变形量超过范围值后该装置警示灯光和扬声器启动立即反馈变形点，预警有很好的时效性。
21.2)该装置不仅局限于建设阶段后期启用阶段仍然可运行，采用警示灯光和扬声器的警示方式更能让普通人引起重视保证安全。
22.3)解决非垂直钢桁架不易监测点变形问题，能更好的监测非垂直钢桁架在应力、绕度集中变形量变化。
23.4)该装置同时适用长时间预警临时钢管支撑体系结构，多层混凝土框架等异面结构对各类结构进行及时预警保证人员财产安全。
附图说明
24.图1为本发明一种桁架结构的结构示意图。
25.图2为本发明的监控装置结构示意图。
26.图3为本发明的监控装置表盘结构示意图。
27.图4为本发明的指针与轴承结构示意图。
28.图5为本发明的金属拨片结构示意图。
29.图中：底座1，指针2，金属拨片3，扬声器4，电池5，警示灯6，角度表盘7，桁架结构8，监控装置9，轴承10，轴承内圈10.1，轴承钢珠10.2，轴承外圈10.3，螺钉11。
具体实施方式
30.下面将结合本实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
33.一种适用于任意角度钢桁架结构稳定性监控装置，包括底座1、指针2、金属拨片3、警示灯6和扬声器4；指针2设置有两个，分别指向0
°
和180
°
，通过轴承10安装在底座1的固定轴上，轴承具体的结构如图4所示，包括轴承内圈10.1，轴承钢珠10.2和轴承外圈10.3；固定
轴上还对应指针设置有角度表盘7；金属拨片3设置在指针转2动的圆周上，随底座1转动将与指针2接触，形成以指针2、金属拨片3、警示灯6和扬声器4为回路的结构，触发警示灯6和扬声器4发出警报信号。金属拨片3安装在固定轴上，且能绕轴转动及固定。本实施例金属拨片3的具体结构为，金属拨片一端设置有弧形卡口，弧形卡口通过螺钉连接调节卡口的大小。
34.适用于任意角度钢桁架结构稳定性监控装置主要是针对传统钢结构变形监测中信息反馈繁琐，尤其是对于有倾斜角度的桁架结构难以及时监测。为保证钢桁架结构整体稳定性的安全及时预警达到高质量、安全生产的要求，通过采用一种固定于桁架结构上的监测装置，包括警示灯、扬声器、平衡盘、电池。将钢桁架倾斜角度变形范围通过两个金属拨片调整至可变范围，当结构变形角度超过范围值时金属拨片与平衡指针接触导电，扬声器和警示灯随即通电响应做出警示及时采取措施保证人员财产安全。
35.基于同一思想，本发明还提供了一种桁架结构，包括桁架结构8本体，桁架结构8本体上容易出现脆性断裂处均安装有适用于任意角度钢桁架结构稳定性监控装置9，监控装置9的底座1与桁架结构8接触面平行。
36.本发明所设计的适用于任意角度钢桁架结构稳定性监控装置的施工方法，包括以下步骤：
37.1)钢桁架测量放线、安装：
38.测量放样出大跨度钢桁架安装角度标记对钢桁架两侧对接点，并对钢桁架进行安装就位；
39.2)计算桁架安装点：
40.根据桁架的长度，角度要求计算出绕度变化较大处、力矩变化较大处以及可能出现脆性断裂处，并计算桁架允许偏差角度；
41.3)金属拨片调整：
42.根据桁架角度以及允许偏差角度计算临界状态调整各监控装置的指针与金属拨片接触时金属拨片指向，将两个金属拨片分别调整至该角度后固定；
43.4)监测装置安装：
44.根据监测时间长短采用插电或蓄电池安装，安装时注意装置底座与钢桁架接触面保持平行用复合胶粘住并用钢丝绳固定防止跌落，将监测装置安装在钢桁架各安装点上。
45.5)预警处理
46.当发现预警信息响应时，及时检查核对变化量，根据风险性做好及时修复或组织人员撤离该区域等措施处理。
47.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。